Учебники по популярным профессиям
на asv0825.ru

Учебник по сварке

       

Сварка алюминия и его сплавов

Алюминий обладает малой плотностью, высокой тепло- и электропроводностью. Применяется как в чистом виде, так и в виде сплавов с марганцем, медью, магнием и кремнием. Наибольшее применение получили сплавы алюминия с марганцем марки АМц, сплавы алюминия с магнием марок АМг и АМгб. Из алюминиевомагниевокремнистых сплавов применяются АВ, В92 и АД 33.

Поверхность алюминия и его сплавов покрыта тугоплавкой оксидной пленкой, плавящейся при температуре 2050°С. Эта пленка очень затрудняет сплавление основного и присадочного металлов, поэтому свариваемые кромки необходимо тщательно очистить механическим или чаще всего химическим способом. Следует иметь в виду, что при нагреве до 400...500°С прочность алюминия резко падает и деталь может разрушиться даже под действием собственного веса.

Дуговую сварку строительных конструкций производят угольным или плавящимся электродом. При сварке угольным электродом присадочным материалом служат прутки из алюминия А0, А1 или сплавов АМц, АК. Наличие кремния в присадочном материале повышает текучесть металла, снижает усадку и уменьшает опасность образования трещин в металле шва. Сварку выполняют постоянным током прямой полярности. Диаметр электрода выбирают в пределах 6... 15 мм в зависимости от толщины свариваемых кромок. Сварочный ток соответственно составляет 150...500 А. Перед сваркой присадочный пруток и свариваемые кромки покрывают флюсом. При сварке плавящимся электродом применяют стержни из сварочной проволоки СвА97, СвАМц, СвАК5 (ГОСТ 7871—75) или проволоки из сплава того же состава, что и свариваемый металл. Сварку производят постоянным током обратной полярности возможно короткой дугой. Сварочный ток определяют из расчета 25...30 А на 1 мм диаметра электрода.

Для удаления оксидной пленки применяют флюс АФ-4А, содержащий 28% хлористого натрия, 50% хлористого калия, 14% хлористого лития и 8% фтористого натрия. При сварке металлическим электродом применяют различные покрытия, которые также в основном содержат хлористый натрий, хлористый калий, фтористый калий, фтористый натрий, криолит, сернокислый натрий, хлористый литий и др. В качестве связующего вещества применяют декстрин или густой раствор поваренной соли. Покрытие наносят на стержень электрода слоем толщиной 1... 1,2 мм. Листы толщиной до 3 мм сваривают с отбортовкой, а при толщине металла 4...8 мм — без скоса кромок. Листы толщиной более 8 мм сваривают со скосом кромок с углом раскрытия 60...70°. Кромки листов толщиной более 8 мм перед сваркой нагревают до температуры 200...250°С. После сварки швы тщательно очищают от шлаков и остатков флюса (промывка горячей водой, протирка щеткой и ветошью). Для более полной очистки применяют травление 5%-ным раствором азотной кислоты с последующей промывкой горячей водой и сушкой.

Автоматическую и полуавтоматическую сварку по флюсу применяют для листов и деталей с толщиной кромок более 8 мм. Применяют электродную проволоку СвАМц диаметром 2...3 мм. Флюс АН-А1, состоящий из 20% хлористого натрия, 50% хлористого калия и 30% криолита, наносят на свариваемый шов слоем толщиной 10...35 мм. Сварку производят постоянным током обратной полярности при напряжении дуги 38...44 В. Вылет электрода — 25...40 мм. Ток составляет 300...450 А. Скорость сварки 12...20 м/ч.

Аргонодуговая сварка алюминия и его сплавов получила наибольшее распространение благодаря хорошим качествам сварного шва. При этом нет необходимости применять сложные флюсы и покрытия, остатки которых могут вызвать коррозию металла шва. Сварку производят постоянным током обратной полярности или переменным током, но с обязательным применением осциллятора и балластного реостата. Ручную сварку выполняют вольфрамовым электродом на установках УДГ-300 и УДГ-500.

При толщине свариваемых кромок до 6 мм применяют электроды диаметром до 4 мм, а для кромок больших толщин — до 6 мм. Сварочный ток определяют из расчета 30...45 А на 1 мм диаметра электрода. Расход аргона составляет 6...15 л/мин. Сварку производят при минимальной длине дуги (менее 2 мм). Это обеспечивает энергичное разрушение оксидной пленки вследствие катодного распыления и улучшенную защиту зоны сварки аргоном. Сварку выполняют на специализированном автомате АДСВ-2.

Полуавтоматическую и автоматическую сварку в аргоне плавящимся электродом выполняют специальными шланговыми полуавтоматами и автоматами. Сварку производят постоянным током обратной полярности. Применяют сварочную проволоку марок СвА97, СвАМц, СвАК или того же состава, что и свариваемый металл. Металл толщиной до 10 мм сваривают без разделки кромок, при больших толщинах кромок применяют V- и Х-образные разделки шва. Сварочный ток при электродной проволоке диаметром 2,0 мм составляет 250... 300 А. Скорость сварки достигает 30... 40 м/ч.

Газовая сварка алюминия и его сплавов дает хорошие результаты при правильном выборе режима сварки и применении флюсов. Листы толщиной до 3 мм сваривают с отбортовкой кромок на высоту примерно утроенной толщины листа. При толщине листов до 5 ми, сварку производят без скосе хромок с зазором до 0,5 мм. Листы толщиной 5...15 мм сваривают с односторонним, а при большей толщине — с двусторонним скосом кромок. Угол разделки составляет 60...70°. Сварку нахлесточных соединений применять нe следует, так как флюс, затекающий в зазор между листами, вызывает коррозию и разрушение шва. Кромки соединения и присадочную проволоку очищают от оксидной пленки механическим и химическим способом. Механическую очистку производят обезжириванием в щелочном растворе с последующей очисткой металлической щеткой. Сварку следует выполнять не позднее чем через 2 ч после очистни. Хнмическую очистку производят в такой последовательности: кромки обезжиривают и протравливяют в 5%-ном растворе каустическом соды; затем соединяемые части промывают водой, насухо тряпкой и просушивают. Сварку следует выполнять «е позднее чем через 8 ч после очистки. Флюс накосят на свариваемые кромки и присадочную проволоку в вида пасты или насылают в разделку шва в виде порошка. Флюсы хранят в герметически закрытых сосудах, так как они очень интенсивно поглотаю влагу из воздуха.

Сварку выполняют левым способом нормальным кламенем или с небольшим избытком ацетилена. Следует учесть, что большой избыток ацетилена способствует образованию пор в сварном шве. Большую опасность представляет избыток кислорода, который злачительно затрудняет сварку, интенсивно окисляя алюминий. Угол наклона мундштука горелки в начале сварки устанавливают 70...80°, в затем уменьшают до нормального значения 30...45°.

При сварке силуминов рекомендуется предварительно нагреть издедие до 200...250°С, а после сварки произвести отжиг при температуре 300...350°С с последующим медленным охлаждением. Швы на сварных соединениях нз проката проковывают легкими ударами в холодном состоянии. Остатки флюса и шлака тщательно удаляют с помощью металлической щетки и горячей воды.

Рейтинг@Mail.ru
Рейтинг@Mail.ru