Технология сварка алюминия полуавтоматом: Сварка алюминия полуавтоматом – технология, оборудование, видео

alexxlab | 19.06.1992 | 0 | Разное

Технология и методы сварки алюминия

Алюминий – лёгкий цветной металл, применяемый во многих отраслях промышленности. Металл химически активен. От разрушения его спасает прочная плёнка из оксидов на поверхности. Она же не позволяет вести сварку алюминия обычным способом. Температура расплава защитного слоя в три раза выше, чем алюминия. Расплавленный металл активен, присоединяет газы, и в месте сварки меняет свою структуру.

Задача разработчиков заключалась в удалении или разрушении оксидной плёнки на поверхности металла. Жидкий расплав алюминия активен, присоединяет газы в момент соприкосновения. Он может реагировать с присадками. Высокая теплопроводность создаёт неравномерное застывание шва, коробление. С этими проблемами столкнулись разработчики сварочной технологии.

• Необходимо убрать защитный слой окислов. Первой задачей технологии сварки алюминия стало вывести оксиды в шлак.
• Расплавленный алюминий не меняет цвет и визуально трудно вести процесс.
• Решить проблему стабилизации металла при остывании без деформации.

Разрушить плёнку возможно применением флюсов или сдуть воздействием электрической дуги. Оба этих метода используются в сварочных аппаратах. Кристаллизацию металла при застывании без трещин можно обеспечить модифицирование, но это сложный технологический процесс. Нашли выход, применив специальный керамический флюс и особый режим сварки. В итоге электродуговая сварка алюминия аргоном решила большинство поставленных задач.

Применяемые виды сварки алюминия

Применение сварки обусловлено предварительным разрушением очень стойкой оксидной плёнки. Поэтому флюс представляет собой специальный состав. Агрессивное вещество после окончания работы смывают с поверхности металла. Применяются следующие виды соединения:

• аргонная сварка;
• сварка с применением флюса в газовой среде;
• применение плавящегося электрода в электродуговой сварке;
• применение угольного электрода.

Для промышленного изготовления ёмкостей применяется прогрессивный метод электродуговой сварки в аргонной среде. После проведения сварочных работ в заводских условиях, качество шва обследуется специальным прибором. Выполненные в заводских условиях алюминиевые резервуары отвечают стандартам качества.

Производство алюминиевых сосудов способом сварки

На линии изготовления емкостей из алюминия установлено современное оборудование. При этом процесс происходит с синхронизацией подачи присадка и равномерного воздействия на металл сварочной дуги. Ведётся процесс сварки алюминия полуавтоматом, присадкой является специальная проволока.

Изготовленные промышленным способом алюминиевые ёмкости для воды или молочных продуктов безопасны. Необходимо знать, что оксидная плёнка, покрывающая металл, разрушается в кислой среде. Поэтому самым безопасным применением сварных сосудов является хранение в них воды.

На заводе можно купить алюминиевую ёмкость, изготовленную по специальному заказу. При необходимости в экспериментальном цехе завода, могут предоставить услуги сварки алюминия по чертежам.

Перспективой является расширение возможностей производства толстостенных сварных конструкций из лёгкого металла. Возможность получения модифицированного алюминия на стыке решит вопросы качества шва.

Сварка алюминия полуавтоматом с газом (аргоном) и без

Устройства, в которых выступающая в качестве электрода проволока и защитный газ подаются в сварочный пистолет при нажатии на кнопку или курок, появились уже довольно давно. Их изначально высокая цена постепенно снизилась. Они появились не только в арсенале крупных предприятий, но и стали доступны людям, желающим приобрести подобное оборудование для собственных нужд. И все же, несмотря на значительное количество размещенных в сети статей и видео, условия, в которых протекает этот процесс, для многих остаются не слишком понятными.

Содержание страницы

• 1 Развеем мифы
• 2 Факты – упрямая вещь
• 3 Особые требования
• 4 Достоинства и недостатки

Развеем мифы

Попытаемся разъяснить интересующую многих тему. А чтобы не возникло недопонимания, постараемся, для начала, избавиться от домыслов и мифов, которые преследуют популярную технологию.

• Чистый алюминий практически никогда не употребляется в производстве, поскольку не обладает всеми необходимыми механическими свойствами. В большинстве случаев изготовителям приходится иметь дело со сплавами алюминия или, как минимум, металлом, насыщенным различными добавками.
• Чистый алюминий токсичен, но не способен нанести человеку вред при контакте, поскольку практически мгновенно покрывается оксидной пленкой. Таким образом, мы вступаем в контакт уже с оксидом алюминия и утверждение о том, что перед сваркой металла с его поверхности следует удалить окислы, теряет всякий смысл. На самом деле, поверхность свариваемых деталей должна быть очищена от загрязнений.
• В атмосферных условиях сварка алюминия полуавтоматом без газа невозможна. Место, где накладывается шов, должно быть защищено от воздействия внешней среды. Даже в том случае, когда газ не подается вместе со сварочной проволокой, он возникает при сгорании используемого флюса, создавая, таким образом, необходимую защиту. Существуют электроды с покрытием, выделяющим при сгорании защитный газ, но в полуавтоматах они не используются.
• Миг-сварка – это не название технологии, а термин, появившийся в нашей стране благодаря появлению на рынке полуавтоматов марки MIG. На самом деле, сварка алюминия может производиться на оборудовании любой фирмы, благо, что в различных производителях сейчас уже нет недостатка. Главное, чтобы используемый аппарат был качественным и исправным. Можно ли изготовить сварочный полуавтомат самому? В принципе да, но будет ли он дешевле заводского, и соответствовать всем необходимым требованиям?

Факты – упрямая вещь

Покончив с мифами, перейдем к реальным фактам, действительно оказывающим влияние на работу с перспективным, но не слишком послушным материалом.

• Наиболее простым способом обеспечить защиту свариваемого участка деталей от воздействия внешней среды является подача под давлением аргона. Этот благородный газ вполне доступен, хотя и стоит несколько дороже, чем используемый при работе со сталью углекислый газ.
  Хорошие результаты дает применение смеси аргона и гелия. Поскольку мы уже выяснили, что сварка алюминия полуавтоматом без аргона невозможна, то при отсутствии газа придется раздобыть где-то флюс.
• В состав флюсов для сварки алюминия, как правило, входят соли щелочных и щелочноземельных элементов и, в небольшом количестве, активизирующие химический процесс фтористые компоненты. Существует множество рецептов различного состава, подбираемых в зависимости от характеристик металла, с которым предстоит иметь дело. Так, для сварки получивших распространение алюминиево-марганцевых сплавов хорошо подходят флюсы АН-А1 и АН-А4. При их использовании соединительный шов получается ровным, однородным и не содержит посторонних включений.
• Даже при использовании защитного газа наилучшие результаты удается получить, обработав поверхность соединяемых деталей флюсом. Однако такая обработка занимает некоторое время и замедляет ход работ.
• В промышленных условиях для проведения работ лучше всего использовать оснащение, использующее принципы импульсной сварки. Именно с его помощью достигается оптимальный результат. Ввиду относительной сложности и дороговизны подобного оборудование, все более широкое распространение получают инверторные сварочные полуавтоматы. Не слишком уступая в качестве соединительного шва, они проще, и вполне могут быть использованы даже в домашних условиях.
• Особое внимание следует уделять качеству сварочной проволоки. Ее химический состав бывает различен, и должен подбираться с учетом химического состава, используемого для изготовления деталей алюминиевого сплава. Проволока низкого качества, не имеющая равномерного сечения и обладающая низкими механическими свойствами, затрудняет работу и часто приводит к повреждению оборудования.

Особые требования

Механические характеристики применяемой для сварки алюминия проволоки заставляют предъявлять определенные требования к конструкции полуавтоматов и их эксплуатации.

• Недопустимо, чтобы длина подающего шланга превышала три метра, а его защитная оплетка была склонна к скручиваниям или изломам. Важно, чтобы канал, по которому проходит проволока, был максимально ровным, без резких поворотов. Оптимально, если сам подающий канал изготовлен из тефлона.
• Механизм подачи должен протягивать проволоку без рывков, обеспечивая минимальное механическое воздействие на ее поверхность. Его компоненты следует своевременно осматривать на наличие повреждений и почаще смазывать, обеспечивая свободное вращение роликов.
• Наилучшие результаты удается получить на оборудовании, в конструкции которых предусмотрена возможность плавной и точной регулировки всех параметров. Важно все – сила тока, скорость, с которой подается проволока, количество поступающего газа. Поскольку воздействие внешней среды может сказаться на качестве сварного шва в процессе его формирования, прекращение подачи газа должна происходить не одновременно с выключением тока, а с задержкой порядка 5 – 7 секунд.

Сварка алюминия полуавтоматом требует от занимающегося ей специалиста определенных навыков и мастерства. И хотя посмотреть на видео, как работают профессионалы, не составляет проблемы, придерживаться их рекомендаций безоглядно не стоит. Такую информацию лучше всего использовать в качестве отправной точки, оттолкнувшись от которой можно поэкспериментировать и самому набраться опыта. Это важно, поскольку отличающиеся по составу и толщине материалы ведут себя по-разному, так же как и полуавтоматы, выпущенные различными производителями.

Достоинства и недостатки

Подводя итог, стоит заметить, что сварка алюминия полуавтоматом удобна, но все же не идеальна. Она имеет свои достоинства и недостатки.

При оценке преимуществ, несомненно, следует упомянуть следующие:

• Относительно низкую, по сравнению с другими технологиями, стоимость процесса. Благодаря этому он доступен как для больших предприятий, так и для частных специалистов.
• Универсальность оборудования. Оно может быть использовано для сварки различных материалов. Достаточно просто заменить подаваемые в сварочный пистолет газ и проволоку и произвести не слишком сложные регулировки.
• Доступность необходимых материалов. С ростом популярности технологии в проволоке, газе и флюсах не стало недостатка.
• Высокая скорость выполнения работ, подготовка к которым также не занимает много времени.

Что до недостатков, то к ним относятся:

• Обязательное использование защитного газа или флюсов. Без них качества соединения будет крайне низким
• Трудность подбора сварочной проволоки при отсутствии информации о составе материала, из которого изготовлены детали.
• Скорость протекания процесса требует от сварщика сноровки. Людям с плохой реакцией освоить сварку алюминия полуавтоматом бывает не под силу.

Вникать в особенности технологии можно очень долго, ведь на эту тему написано немало серьезных научных прудов. Но надеемся, что изложенной информации будет достаточно для того, чтобы на первом этапе оценить возможности процесса и принять решение о необходимости его использования.

Сварка алюминия

При сварке алюминия все сводится к контролю
Правильное сочетание расходных материалов, технологических возможностей и оборудования обеспечивает успех при сварке популярных материалов в условиях производства трейлеров
Фрэнк Армао , директор по алюминиевым технологиям, The Lincoln Electric Company

Алюминий становится все более распространенным в производстве в качестве легкой альтернативы стали, поскольку он обеспечивает улучшенное соотношение прочности к весу, коррозионную стойкость и общую свариваемость. Но, как быстро понимают специалисты в области сварки, этот материал не ведет себя как сталь при сварке. Отнюдь не.

Когда дело доходит до сварочных характеристик, алюминий определенно отличается от остальных. Типичные характеристики и производительность, ожидаемые при сварке стали, не обязательно применимы. Этот материал обладает высокой теплопроводностью и низкой температурой плавления — факторы, которые в совокупности могут приводить к таким дефектам, как прожог и коробление, замедляя производство и препятствуя конечной целостности сварного шва.

Секрет успеха эффективной и качественной сварки алюминия заключается в трех ключевых факторах: подходящем оборудовании, подходящей форме волны и подходящих расходных материалах. Эти элементы особенно важны, когда речь идет о производстве с жесткими системами автоматизации.

Правильно оборудованные и запрограммированные
Производство прицепов — это особая отрасль, где правильное сочетание этих переменных играет решающую роль. Производители в этом сегменте довольно часто используют алюминий и поэтому нуждаются в решениях для сварки, которые обеспечивают быстрое и эффективное прочное, красивое сварное соединение. Этим производителям всегда нужны высокие скорости перемещения, чистые сварные швы и одинаковые профили валиков.

 

На недавно построенном заводе по производству рефрижераторных прицепов Great Dane Trailers, который открылся в апреле 2012 года в Стейтсборо, штат Джорджия, руководители компании стремились установить новейшие технологии, включая сварочное оборудование. Стабильный поток материалов и производительность являются постоянной целью завода, и это относится и к сварочным камерам.

«Когда мы устанавливали новое сварочное оборудование, мы хотели, чтобы стабильность была нашим главным приоритетом», — отмечает управляющий заводом Кевин Блэк. «И если в процессе это обновление оборудования сделает нас немного более эффективными, то это даже лучше».

Производственная бригада Great Dane использует передовые сварочные аппараты Power Wave® от Lincoln Electric с импульсной технологией для автоматической сварки алюминиевых полов рефрижераторных прицепов — сложный процесс, который включает в себя непрерывный шов длиной 53 фута из 12-дюймовых досок. весь пол трейлера. Система состоит из 10 механизмов подачи проволоки, установленных на стреле, и стационарных горелок на жестком автоматизированном механическом портале, который перемещается вверх и вниз по полу по рельсам.

Изучение технологии формы волны
Импульсные формы волны обычно обеспечивают лучшее проплавление с меньшим нагревом при более высоких скоростях перемещения, обеспечивая стабильную и стабильную дугу с меньшим количеством дефектов. Благодаря мгновенной обратной связи от источника питания автоматизированная система быстрее реагирует на изменения вылета и загрязнения сварного шва.

За прошедшие годы усовершенствования в технологии управления формой импульса помогли операторам добиться чрезвычайно быстрого отклика дуги и оптимизации производительности практически в любой области применения. Производители сварочного оборудования ускорили технологию формы сигнала, чтобы повысить эффективность и надежность сварки. В прошлом инверторы могли работать на частоте 40, 60 или даже 80 кГц, но контроль формы сигнала был всего 10 кГц, поэтому он только «принимал решения», контролируя сварку на этой скорости — жертвуя полной мощностью машины ради точной контроль формы волны.

Сегодня и система управления формой волны, и новейшие инверторы работают на частоте 120 кГц, при этом форма волны может изменяться каждые 8,3 микросекунды. Частями формы сигнала можно управлять независимо, включая пиковое время, пиковый ток, фон, ток и частоту импульсов. Они синергетически контролируются, когда оператор выбирает скорость подачи проволоки или выбирает номинальную форму волны для данной проволоки и сварных швов. Если есть параметры, специфичные для задания, их можно включить в настройку.

Эта управляемость имеет большое значение, позволяя современным источникам питания для усовершенствованной сварки реагировать намного быстрее на более высокий уровень детализации и регулировать процесс с большей точностью, включая как подачу проволоки, так и скорость перемещения. Операторы имеют возможность лучше контролировать дугу, которая может адаптироваться не только к зазорам, но и к материалам и вариациям соединений.

В автоматизированных системах, таких как та, что используется в Great Dane, сварные швы могут выполняться быстрее без несоответствий и потери контроля над сварочной ванной, исключая разбрызгивание, несплавление и подрезы, избегая при этом неоднородностей сварного шва и снижения качества. Учитывая деликатный характер алюминиевых подложек, это еще более важно для достижения качественных сварных швов и стабильной производительности.

Расходные материалы, химический контроль и качество
Успех новейших источников сварочного тока и технологии формы волны, однако, также зависит от типа расходных материалов, предназначенных для работы, особенно при изготовлении алюминиевых трейлеров – и на полу трейлеров, поскольку они очень заметная особенность.

«Вы хотите, чтобы ваш пол был плотно запечатан и не имел проблем с проникновением влаги, что может касаться целостности пола и изоляции под ним», — отмечает Great Dane’s Black. «Вы хотите быть уверены, что у вас есть хорошее покрытие на вашем этаже. Вы можете добиться этого с помощью материала, который не только сцепляется должным образом, но и позволяет операторам и сварочному оборудованию легко создавать красивый гладкий внешний вид. Вы хотите, чтобы косметические качества пола шли рука об руку со структурными качествами».

Сварщики Great Dane выбрали расходные материалы, специально разработанные для производства прицепов — в данном случае это сварочная проволока SuperGlaze® 5356TM GMAW (MIG) от Lincoln Electric с химическим составом, разработанным Indalco Alloys®, подразделением Lincoln Electric.

Эта специально разработанная проволока GMAW из алюминиевого сплава была разработана для обеспечения оптимальной прозрачности сварочной ванны и действия дуги, а также отличного смачивания как для полуавтоматических, так и для высокопроизводительных автоматических приложений. Кроме того, его запатентованная формула и строгий химический контроль способствуют стабильному профилю и внешнему виду бортов, что обеспечивает гладкую поверхность при высоких скоростях движения.

Химический контроль поддерживает такие факторы, как механические свойства расходных материалов, текучесть, работоспособность и многое другое. Строгий контроль этого химического состава на протяжении всего производственного процесса может помочь устранить неприятные отклонения и обеспечить стабильную и надежную работу даже на самых темпераментных подложках, включая алюминий.

Химический контроль также означает качество; качество – чаще всего – равняется сертификатам. При выборе подходящих расходных материалов для любого применения также рекомендуется ознакомиться с конкретными сертификатами каждого продукта. Ищите продукты, сертифицированные в соответствии с минимальными требованиями AWS, однако обратите внимание, что некоторые производители способны обеспечить механические свойства, превышающие минимальные требования AWS, без ущерба для эксплуатационных преимуществ.

Видимые результаты
В компании Great Dane использование подходящего автоматизированного источника питания, выбор надлежащего контроля формы волны и выбор расходных материалов, специально разработанных для сварки алюминия и изготовления трейлеров, позволили добиться улучшенных результатов — как в отношении качества продукции и целостность, а также эстетика на полу трейлера.

«Сварка была для нас одним из самых сложных аспектов контроля качества, и это очень важно», — говорит Алан Уайтен, директор по производственному инжинирингу Great Dane.
“Мы уменьшили задиры, что очень важно. Если клиент увидит задиры или разрыв сварного шва, им это не понравится.”

Как отмечает директор завода Блэк, природа конкретного применения сварки требует пусков и остановок, и в прошлом появление сварных полов трейлеров на любом производственном предприятии, немецком доге или другом, «просто выглядело плохо».

«Это то, что индустрия только что приняла, но мы пытаемся исключить это из уравнения и избавиться от дефектов внешнего вида пола трейлера», — говорит Блэк. «Теперь у нас есть оборудование, которое позволяет нам контролировать сварные швы лучше, чем раньше. Мы можем устанавливать параметры, чтобы не получить сварные швы слишком большого размера. Мы даже не хотим, чтобы наши клиенты знали, что там есть сварные швы. мы хотим, чтобы материал слился с материалом, и мы добиваемся этого. Нашим главным приоритетом всегда является качество производимой нами продукции».

Орбитальные сварочные аппараты – Gullco International

Gullco является международным поставщиком высококачественного оборудования для автоматизации сварки, включая сварочные тележки, тележки для резки и станки для снятия фаски с листа. Обладая более чем шестидесятилетним опытом, мы завоевали мировую репутацию в области предоставления высокопроизводительного оборудования и систем автоматизации, способных удовлетворить потребности даже в самых тяжелых условиях.

Чтобы поддерживать конкурентоспособность в постоянно развивающейся отрасли сварки, мы стремимся к постоянному совершенствованию посредством исследований и разработок. Наши современные машины и оборудование для орбитальной сварки отражают это обязательство благодаря современным функциям и передовым технологиям автоматизации.

Наши машины для орбитальной сварки

Компания Gullco рада предложить различные автоматические машины для орбитальной сварки, предназначенные для выполнения высокопроизводительных тяжелых работ в экстремальных условиях окружающей среды. Наш полный ассортимент оборудования для орбитальной сварки включает: 

Труба KAT – Жесткий изгиб

Труба KAT®

Наша система орбитальной сварки Pipe KAT® отличается простотой использования, удобным управлением и простой настройкой. Он имеет гусеничную конструкцию с электрическим приводом, которая работает в прямом и обратном направлениях с исключительной точностью.

Преимущества и функции:

• Удаленная регулировка напряжения
• Точный контроль скорости
• Регулировка моторизованной ширины
• Линейные или радиальные колебания
• Высокая скорость осаждения
• Gas и Water Croweed Model Алюминиевая гусеничная лента

 

Каретка KAT® для автоматизации сварки

KAT® Каретка для автоматизации колебаний

Тележка для автоматизации сварки KAT® оснащена электрическим приводом с направляющей кареткой, которая может работать в прямом и обратном направлениях. Эта конструкция включает в себя прочную алюминиевую гусеницу с самоустанавливающимися колесами и реечный привод для легкого и точного сцепления с гусеницей. В колесном узле используется рычаг для зацепления гусеницы, что упрощает и ускоряет установку каретки.

Преимущества и функции:

• Регулировка удаленного напряжения
• Точный контроль скорости
• Простая настройка
• Легкие в использовании контрольных моделей
• Моторизованная ширина
• GAS и Water -Cooled Model
• Максимальная ширина качания 2,5″

 

Kat® 200

Наша серия Kat® 200 имеет как гибкие, так и жесткие гусеницы:

Гибкая направляющая

Гибкая направляющая KAT 200

Каретка Kat® 200 с гибкой направляющей оснащена гибкой направляющей, которую можно расположить в соответствии с контуром заготовки, что позволяет работать на криволинейных поверхностях. Благодаря системе самоустанавливающихся колес каретка движется вплотную к заготовке, захватывая верхнюю и нижнюю часть направляющей для исключительно точных сварных швов в любой плоскости.

Преимущества и особенности:

• Сварочная тележка
• Переменная скорость
• Легкая монтаж и удаление
• Программируемое
• Все позиции
• Низкое напряжение

Горная дорожка

KAT 200051. орбитальная сварка и резка тележки. Он предназначен для использования на жесткой трассе, что позволяет ему работать на любой плоскости. Жесткая гусеница может быть сформирована для использования на изогнутых поверхностях или для использования на прямых участках.

Преимущества и особенности: 

• Сварочная тележка
• Переменная скорость
• Программируемая
• Все положения
• Низкое напряжение

Что такое орбитальная сварка?

Орбитальная сварка использует технологию автоматизации для сварки стационарных труб, трубопроводов и других цилиндрических компонентов путем перемещения электрода по орбите вокруг заготовки. Этот метод сварки идеально подходит для труб в труднодоступных местах, к которым может быть затруднен доступ вручную.

Процесс орбитальной сварки может быть полностью автоматизирован для многократной сварки труб и труб в больших объемах. Для обработки небольших партий или нестандартных компонентов могут использоваться различные полуавтоматические и механизированные машины.

Зачем использовать аппараты для орбитальной сварки?

Аппараты для орбитальной сварки обладают многочисленными преимуществами по сравнению с более традиционными сварочными системами, в том числе: 

• Повышенная производительность. С помощью автоматизированных систем орбитальной сварки вы повышаете производительность за счет создания высокоточных сварных швов с большей скоростью и повторяемостью. Настройка также выполняется быстрее и менее трудоемка, что экономит дополнительное время и усилия.
• Превосходная точность. Используя новейшие средства автоматизации и механизации, вы можете положиться на орбитальную сварку, чтобы получить чрезвычайно точные результаты с меньшим риском человеческой ошибки.
• Повышенная безопасность на рабочем месте.