обладает электропроводностью, поэтому тепло сварочной ванны можно быстро отвести. Эта характеристика требует подачи большого количества тепла для создания сварочной ванны, но контроль этого тепла является ключом к предотвращению неконтролируемого образования ванны или прожога.

Перед сваркой важно очистить оксидный слой с помощью специальной проволочной щетки из нержавеющей стали или твердосплавного резака. Однако даже при надлежащей очистке оксидный слой немедленно начинает формироваться заново, что может затруднить обзор сварочной ванны.

Это делает критическим использование полярности переменного тока (AC) в процессе GTAW на алюминии. При переменном токе направление тока постоянно меняется по всему сварному шву. Полярность переменного тока обеспечивает очищающее действие, которое помогает удалить оксидный слой на алюминии, позволяя увидеть расплавленную сварочную ванну.

Регулировка баланса при сварке алюминия

Другим шагом, который способствует получению качественного сварного шва алюминия, является настройка правильного баланса. Когда вы выполняете сварку с полярностью переменного тока, сварка имеет отрицательный электрод (EN) и часть положительного электрода (EP). EN часто считают стороной сварки формы волны переменного тока, в то время как EP – это место, где происходит очистка или удаление оксидов. В современном сварочном оборудовании функция управления балансом позволяет регулировать соотношение между ними в зависимости от того, что вы видите в сварочной ванне.

В то время как старое оборудование имело действительно сбалансированное соотношение EN и EP 50-50, многие современные источники питания GTAW имеют заводскую настройку баланса 75% EN и 25% EP. Если во время сварки в ванне появляются маленькие черные точки, часто называемые «перчинкой», значит, ваш регулятор баланса не отрегулирован должным образом. Поворот регулятора баланса вниз, чтобы было меньше EN и больше EP, помогает удалить больше оксида во время сварки и должно уменьшить перчинку.

Уменьшение значения EN для обеспечения большего очищающего действия может быть необходимо, когда вы свариваете материал, который был в эксплуатации или подвергался воздействию элементов и, как следствие, имеет толстый оксидный слой, который не был полностью удален во время подготовки материала. Но имейте в виду, что использование более низкой настройки баланса (больше EP) отдает большую часть тепла на вольфрам и может привести к тому, что вольфрамовый наконечник отклонится назад, что повлияет на вашу способность контролировать направление дуги и размещение сварного шва.

Регулировка баланса не устраняет необходимость надлежащей подготовки и очистки материала при сварке алюминия.

Установка выходной частоты переменного тока

Другим фактором, облегчающим размещение сварных швов, является выходная частота переменного тока. Это также можно установить и отрегулировать на современных источниках сварочного тока. Выходную частоту переменного тока не следует путать с высокочастотным зажиганием дуги, которое используется только для зажигания дуги.

Выходная частота показывает, сколько раз в секунду источник питания переключает полярность. Старые источники питания GTAW имеют частоту 60 Гц, которая определяется входной мощностью, но современное оборудование имеет заводскую предустановку выходной частоты 120 Гц. Чем выше выходная частота переменного тока, тем стабильнее становится дуга. В результате получается более плотный и узкий столб дуги, который обеспечивает более точное управление направлением, что позволяет легче выполнять сварку в ограниченном пространстве и точно выполнять сварку без блуждания дуги.

Уменьшение выходной частоты переменного тока до 80 или 90 Гц обеспечивает более широкий конус дуги, что может быть полезно при сварке наружного углового соединения.

Используйте выходную частоту от 150 до 250 Гц для тонких материалов, которые требуют точного размещения сварного шва, чтобы предотвратить нагрев большой площади или прожог. Для сварки толстых материалов низкая частота переменного тока от 80 до 120 Гц обычно хорошо подходит для материалов толщиной 3/8 дюйма и более и поможет вам получить более широкий профиль сварного шва.

Правильный подвод тепла является решающим фактором в успешной сварке алюминия методом GTAW.

Используйте соответствующую силу тока

В GTAW сила тока регулируется ножной педалью или сенсорным управлением, но лучше всего установить соответствующую максимальную силу тока на оборудовании. Эмпирическое правило для алюминиевой GTAW заключается в том, чтобы использовать 1 ампер на каждую тысячную (0,001) толщины материала. Другими словами, для сварки основного материала толщиной 1/8 дюйма (0,125 дюйма) потребуется около 125 ампер.

Когда толщина материала основания превышает ¼ дюйма, эмпирическое правило начинает отклоняться, и требуется не такая большая сила тока. Например, вы можете сварить 3⁄8 дюйма. материала с источником питания на 280 ампер.

Геометрия соединения также может влиять на необходимую силу тока. При сварке Т-образного соединения тепло может течь в трех направлениях, по сравнению со сваркой стыкового соединения, где тепло может течь только в двух направлениях. Это означает, что Т-образное соединение требует большего подвода тепла.

Независимая установка силы переменного тока

Некоторые современные источники сварочного тока позволяют вам независимо настраивать силу переменного тока, что помогает добиться большего провара и производительности.

С помощью этой функции можно увеличить силу тока во время фазы EN цикла, чтобы добиться большего провара в сварном шве, поскольку большая сила тока обычно коррелирует с большим проплавлением.

Эта функция обычно используется в приложениях с более высокой силой тока, которым может потребоваться только 200 ампер для цикла EP для достижения необходимой очистки от оксидов, но вам может потребоваться 300 ампер для цикла EN для достижения большего проникновения. Независимая установка силы тока переменного тока также может предотвратить необходимость увеличения размера вольфрама, поскольку большая часть тепла передается вольфраму в EP-фазе цикла. Источник питания с правильной технологией позволяет независимо настраивать каждую силу тока для достижения желаемых результатов.

Регулятор баланса и независимая сила тока переменного тока могут звучать одинаково, но они управляют двумя разными аспектами. Регулировка баланса влияет на уровень очистки от оксида, а регулировка силы переменного тока может обеспечить большее проникновение при сохранении геометрии вольфрама.

Добавление присадочного металла для эффекта стопки десятицентовиков

Добавление дополнительного присадочного металла — это один из приемов, который можно использовать для получения эффекта стопки десятицентовиков при сварке алюминия методом GTAW.

Поскольку присадочный металл представляет собой твердое вещество, превращающееся в расплавленную жидкость, для изменения материального состояния требуется энергия — это похоже на то, как положить кубики льда в стакан с горячей водой. Кубики льда тают, но охлаждают жидкость.

Та же идея применима к добавлению присадочного металла во время GTAW. Добавление большего количества присадочного стержня вызывает охлаждающий эффект на обратной стороне сварочной ванны, что помогает придать законченному сварному шву вид десятицентовика. Добавление большего количества присадочного металла с каждым мазком дает более выраженный внешний вид, в то время как добавление меньшего количества присадочного металла с каждым мазком дает сварной шов с довольно гладким внешним видом.

Хотя в этом нет необходимости, некоторые операторы также используют ножную педаль для изменения силы тока, чтобы добиться эффекта стопки десятицентовиков. Разные сварщики используют разные методы, но могут достигать одинаковых результатов.

Приоритет безопасности при сварке алюминия методом TIG

Хотя GTAW традиционно представляет собой чистый процесс сварки без брызг, по-прежнему важно носить надлежащие средства индивидуальной защиты, включая защитные очки, сварочную куртку, перчатки и сварочный шлем. Поскольку алюминий обладает высокой отражающей способностью и требует большого количества энергии для сварки, интенсивность дуги GTAW может вызвать солнечные ожоги на открытых участках кожи.

Поскольку при сварке алюминия очень важно четко видеть дугу, рассмотрите возможность использования новой технологии шлема, которая улучшает видимость и четкость сварочной ванны. Технология, доступная на некоторых шлемах с автоматическим затемнением, позволяет большему количеству цветов проходить через линзу, поэтому вы можете видеть больше контраста между объектами в зоне обзора. Это может помочь вам достичь лучших результатов при одновременном снижении напряжения и усталости глаз.

Сварка алюминия со сталью – blog.red-d-arc.com Red-D-Arc Welderentals

05, 20 марта, 9:25 · Оставить комментарий · Tom Masters

Если вы новичок в сварке, вам может быть интересно, сможете ли вы сварить алюминий со сталью. Сварка «похожих» металлов, таких как сталь к стали и алюминий к алюминию, обычно очень проста. Однако, когда вы пытаетесь сварить вместе два очень разных металла, таких как алюминий и сталь, например, два компонента, изготовленных с помощью лазерной резки труб, все может стать немного сложнее. Итак, можно ли сваривать алюминий со сталью? Каковы ваши варианты для этого? Давайте обсудим все, что вам нужно знать.

Можно ли сваривать алюминий со сталью?

Ответ и да, и нет. Прямая дуговая сварка разрозненных металлов непосредственно с алюминием не является хорошей идеей. Сварка таких металлов, как магний, титан, медь или сталь, непосредственно с алюминием очень сложна. Это связано с тем, что когда алюминий плавится при высокой температуре дуговой сварки, образуются хрупкие «интерметаллические» соединения. Эти кристаллизованные структуры чрезвычайно хрупкие и склонны к поломке. Это делает их очень хрупкими, поэтому любой стальной компонент, приваренный непосредственно к алюминию, будет очень слабым в сварном шве. Итак, как вы можете избежать этого? Все просто – в процессе сварки вы должны изолировать другой металл от алюминия. Когда алюминий вплавляется в алюминий, эти интерметаллические соединения не образуются, что обеспечивает правильное сцепление свариваемых металлов. Есть два распространенных способа сделать это успешно, и мы рассмотрим их ниже.

«Использование биметаллической переходной вставки — определенно лучший способ сварки стали с алюминием для конструкционных применений»

Сварка алюминия со сталью с биметаллическими переходными вставками алюминий для конструкционных применений. Он создает сварной шов превосходного качества и такой же прочный, как соединение алюминия с алюминием или стали со сталью. Биметаллическая переходная вставка – это именно то, на что она похожа. Размер и форма могут различаться, но эта вставка представляет собой часть материала, состоящего из одной части алюминия и равной части нержавеющей стали, которая приклеена непосредственно к алюминию. Для соединения стали можно использовать самые разные процессы. и алюминий вместе, чтобы создать биметаллическую вставку.

После изготовления вставки ее можно поместить между свариваемым стальным и алюминиевым материалом. Затем для завершения сварки можно использовать традиционную сварку GMAW или GTAW. Стальная секция будет приварена непосредственно к стальному компоненту, а алюминиевая секция будет приварена непосредственно к алюминиевому компоненту. Обычно сначала выполняется сварка алюминия с алюминием, чтобы избежать перегрева вставок в процессе сварки. После того, как первоначальный сварной шов будет выполнен, алюминиевые компоненты помогут поглотить тепло и предотвратят перегрев вставки во время сварки стали со сталью. Этот метод сварки часто используется для соединения труб теплообменников, создания соединений между стальными и алюминиевыми трубопроводами, а также в судостроении для соединения алюминиевых рубок со стальными палубами.

Сварка алюминия со сталью с покрытием погружением (горячее алюминирование погружением)

Во многих случаях создание биметаллической вставки для сварки алюминия со сталью нецелесообразно для малых предприятий или отдельных сварщиков, поскольку требует сложного производственного процесса и встроенная вставка. Другой вариант сварки алюминия со сталью — это покрытие погружением, которое также иногда называют «горячим алитированием погружением». В этом процессе стальной компонент погружается в алюминий, чтобы полностью покрыть его металлом. Это предотвращает образование интерметаллических соединений в процессе сварки.

Расплавленный алюминий от сварки будет контактировать со стальной деталью с алюминиевым покрытием, и, поскольку он не будет контактировать со сталью напрямую, соединение будет относительно прочным. Однако процесс выполнения этого может быть довольно сложным для сварщиков, не имеющих опыта в этом процессе. Обычно используется дуговая сварка. Но дуга не должна напрямую контактировать со сталью. Для сварки необходимо использовать специальную технику. Сварочная дуга должна быть направлена ​​только на алюминиевую деталь. Затем алюминий, расплавившийся в сварочной ванне, нужно направить на сталь с алюминиевым покрытием. Дуга не должна напрямую контактировать со стальной деталью.

«Важно отметить, что этот метод сварки алюминия со сталью не должен обеспечивать полную механическую прочность». прожечь алюминиевое покрытие, что приведет к плавлению стали и образованию хрупких интерметаллических соединений с алюминием. Важно отметить, что этот метод сварки алюминия со сталью должен не 0126 , чтобы обеспечить полную механическую прочность. Алюминий и сталь, соединенные с помощью этого метода соединения типа покрытия, не будут такими прочными, как соединение алюминия с алюминием или сталь со сталью или соединение, созданное с помощью биметаллических переходных вставок. Вместо этого этот метод сварки обычно используется только для герметизации швов, а не в конструкционных целях. Это означает, что он немного более ограничен по сравнению с биметаллическими переходными вставками.

---

Болтовое крепление стали к алюминию обычно лучше, чем сварка

Даже если у вас есть ресурсы для создания биметаллических вставок для ваших компонентов при сварке стали и алюминия, стоимость этого может быть непомерно высокой, а детали с покрытием погружением не должны использоваться для структурных применений. Итак, что делать, если вам нужно сварить алюминий со сталью для конструкционного применения? В большинстве случаев проще, быстрее и дешевле просто соединить компоненты вместе. Пока вы не создаете соединение, которое должно быть полностью бесшовным, например соединение труб, скрепление болтами или заклепками компонентов вместе является гораздо лучшим вариантом. Тем не менее, есть некоторые соображения, которые следует учитывать при соединении болтами стали и алюминия.

Во-первых, вы должны принять меры для предотвращения коррозии. Когда сталь и алюминий соединяются и присутствует проводник, подобный соленой воде, создается напряжение. В свою очередь, алюминий будет преимущественно подвергаться коррозии. Чтобы избежать коррозии в месте соединения алюминия и стали, необходимо изолировать сталь и алюминий друг от друга. Во-первых, оба компонента должны быть окрашены, чтобы изолировать их электрически. Вы также должны использовать пластиковую шайбу вместе с гайкой и болтом при сборке соединения. Пластик является непроводящим и предотвращает гальваническую коррозию между стальными и алюминиевыми деталями.

Знать, как сваривать алюминий и сталь — и хорошая ли это идея!

Мы надеемся, что эта информация была полезной и помогла вам узнать о некоторых трудностях сварки разнородных металлов, таких как алюминий и сталь. Сварка алюминия со сталью с помощью биметаллических переходных вставок — отличный способ обеспечить бесшовное, прочное соединение, и он полезен для конструкционных применений, но может быть очень дорогим. Напротив, покрытие погружением дешевле и проще в применении, но его нельзя использовать для структурных применений. Так что имейте в виду эти факторы, когда вам нужно соединить сталь и алюминий — и если ни один из типов сварки не кажется подходящим, помните, что в большинстве случаев старые добрые гайки и болты могут справиться с этой задачей!

---

• Отказ от ответственности

  Информация, предоставленная Red-D-Arc Ltd. («мы», «нас» или «наш») на сайте blog.