Зварювання деталей з алюмінію і його сплавів

Зварюванняутруднене тому, що алюміній погано сплавляється з металом для присадки через утворення тугоплавкої окисної плівки А1₂О₃, що плавиться при температурі 2050°С у той час, як температура плавлення алюмінію 658°С, а кипіння — 1800°С.

Для сплавлення алюмінію з металом для присадки необхідно зруйнувати і зняти окисну плівку, що досягається введенням у зварювальну ванну флюсів. Плівка може бути вилучена і механічним шляхом.

У якості металу для присадки застосовують алюміній з добавкою 5—6% кремнію чи металу, який однорідний із тим, що зварюється. Деталь, що підлягає зварюванню, очищають від бруду й мастил, а місце зварювання зачищають сталевою щіткою до металевого блиску. Потім деталь підігрівають до 250—300°С (щоб уникнути жолоблення) і на крайки тріщин насипають шар флюсу (при газовому зварюванні). Матеріал для присадки також рекомендується підігріти. При електродуговому зварюванні флюс у вигляді обмазки товщиною 0,5—1,0 мм наносять на електродні прутки. До складу флюсів можуть входити в різних співвідношеннях такі матеріали: хлористі - натрій, калій, літій, барій; фтористі - калій, кальцій; кріоліт і ін. Перед нанесенням обмазки на електроди її складові частини змішуються з водою, у якій розведені крохмаль чи декстрин.

Для зварювання чистого алюмінію випускаються електроди під маркою ОЗА-1, а для зварювання сплавів алюмінію - ОЗА-2. Електрозварювання алюмінію варто проводити на постійному струмі зворотної полярності, короткою дугою без перерви. Силу струму вибирають у залежності від діаметра електрода (для діаметрів 4, 5 і 6 мм, відповідно 110—140, 140—170 і 180—240А).

Після зварювання деталі з алюмінію і його сплавів варто повільно охолоджувати в термосі. Щоб уникнути роз'їдання металу шва залишками флюсу і шлаку шов ретельно промивають гарячою чи підкисленою водою і зачищають сталевими щітками.

На ремонтних підприємствах застосовують також газове зварювання алюмінію без флюсу. Окисну плівку руйнують і видаляють сталевими шкребками в процесі підігріву і розплавлювання металу деталі. Щоб уникнути проплавлення («провалювання») металу при заварюванні тріщин у пустотілих деталях їх набивають піском. Отвори, через які може висипатися пісок, замазують глиною. Для відновлення головок блоку застосовують гаряче зварювання (нагрівши до 300—400°С) пропан-бутано-кисневим полум'ям із присадкою АЛ2, АЛ4, АЛ9. Перед заварюванням отворів під свічки головку циліндрів установлюють на підставку з пробками, а всередину отворів кладуть шматочки матеріалу для присадки. Великі пробоїни спочатку заливають розплавленим алюмінієм, після чого обварюють по лінії сплавляння. Потім деталі повільно охолоджують, видаляють з них пісок і глину, промивають у гарячій воді і, якщо необхідно, обробляють, випробують на герметичність.

Електрозварювання алюмінію і його сплавів можна проводити без флюсів, запобігаючи утворенню окисної плівки. Для цього зварювання ведуть у середовищі захисного газу — аргону (аргоно-дугове зварювання). Присадку (алюмінієві прутки) вводять у дугу, що горить між деталлю і вольфрамовим електродом, що не плавиться. Зварювання можна вести як на постійному, так і на змінному струмі.

5.5 Механізовані способи зварювання і наплавлення

Механізоване зварювання (наплавлення) може бути автоматичне і напівавтоматичне. У першому випадку механізована як подача електродного матеріалу у вигляді дроту чи стрічки в зону зварювання (наплавлення), так і відносне переміщення електрода і деталі. В другому випадку механізована тільки подача електрода, тобто електродний дріт по шлангу подається до тримача, який зварник переміщає вздовж деталі.