Точечная сварка алюминия - основы технологии


Одним из способов получения неразъемных соединений алюминиевых деталей является точечная сварка алюминия. Применение данного метода получило в основном в промышленных масштабах, но может быть выполнено и в домашних условиях.

 

Особенности сварки алюминия.

Сварку алюминия и его сплавов любыми способами осложняет несколько его физических и химических качеств:

  • Пленка окиси, образующаяся на поверхности заготовки, имеет температуру плавления более 2000 градусов (Tпл алюминия составляет 657 градусов). Окислы алюминия являются стойкими химическими соединения, имеющими нейтральные качества. Поэтому получающаяся пленка практически не поддается воздействию флюсов. Кроме того, ее тугоплавкость может привести к перегреву металла в месте сварки, а алюминий в таком состоянии отличается хрупкостью.
  • Причиной перегрева может также служить и высокая электропроводность материала, в этом случае возможно приваривание электрода (залипание) и заготовки.

 

Применение современных технологий сварки, мощного оборудования позволяет минимизировать последствия этих недостатков и вполне успешно осуществлять точечную сварку алюминия при соблюдении технологии подготовки и непосредственной сварки деталей.

 

Подготовка алюминия к точечной сварке.

Перед тем как сварить алюминий точечной сваркой, необходимо подготовить его поверхность. Подготовка поверхности алюминия перед сваркой является ответственным этапом, направленным на удаление с нее окиси. Для качественной сварки точечным методом достаточно обработать полосу шириной в 50 мм. Может выполняться механическим или химическим способом.

  • Механическая очистка может выполняться вручную или при помощи специальных устройств, что более эффективно. Очистка в основном осуществляется при помощи вращающихся металлических щеток, при зачистке вручную чаще всего применяют наждачную бумагу.
  • Химическая очистка является наиболее эффективным методом. Травление алюминия может осуществляться в растворах каустической соды или ортофосфорной кислоты. Перед обработкой заготовки должны быть обезжирены. После травления допускается хранения алюминия на складе до 3 дней (сварка переменной энергией) или 1 сутки (сварка аккумулированной энергией).

 

подготовка алюминия к сварке

 

Подобная обработка позволяет полностью удалить пленку оксида и выполнить успешную сварку алюминия.

 

Принципы точечной сварки алюминия.

Точечная сварка алюминия может применяться для заготовок толщиной от сотых долей миллиметра до 5-6 мм. Технология точечной сварки алюминия не отличается от сварки других металлов таким же способом, хотя ряд нюансов все-таки имеется. Сварке можно подвергать плоские, профильные, круглые заготовки.

 

Принцип точечной сварки

 

Свариваемые детали соединяются, сдавливаются с определенным усилием для уменьшения зазора. В том случае, если зазор на 10 см не превышает 0,2 мм, значительно улучшается контакт между свариваемыми элементами, что приводит к меньшему нагреванию участка сварки. После сжатия через электроды подается электрический ток большой плотности, которая может достигать 1 кА/мм2, в результате чего получается сварочная точка, соединяющая детали. Сварка алюминия возможна только при таких жестких режимах, при этом время воздействия тока (период сварки) определяется исходя из толщины металла. Во избежание перегрева металла сварка выполняется мощными, непродолжительными импульсами.


Оборудование для точечной сварки алюминия.

Как уже говорилось, алюминий и его сплавы имеют высокую теплопроводность, это существенно сужает круг применяемых для сварки электродов. Они должны быть сделаны из материала, имеющего хорошую электропроводимость, обладать твердостью и жаропрочностью. Поэтому для сварки алюминиевых деталей применяют медные электроды, различные по составу в зависимости от свариваемого сплава. Электроды могут иметь сферическую или ровную контактную поверхность.

Машины для контактной сварки алюминия по применяемой энергии можно разделить на 3 вида:

  • Однофазные, обеспечивающие импульсы переменного тока различной модуляции.
  • Трехфазные, оборудованные игнитронным преобразователем. Такой преобразователь позволяет выполнять медленное увеличение и уменьшение амплитуды тока сварки в каждом импульсе.
  • Сварочные машины, в которых применяется накопленная энергия.

 

машина для точечной сварки алюминия

 

Каждый из этих аппаратов имеет свои преимущества и недостатки, но все они вполне успешно применяются в промышленных условиях.

Несмотря на все сложности, связанные со сваркой алюминия, необходимость ее применения будет только расти в связи с увеличением потребления этого металла. Постоянное усовершенствование методов сварки, в том числе и точечной, позволяет получать более качественные соединения.

Читайте также:

Высокое качество сварного шва – это один из главных факторов, от которых зависит надежность и прочность всего сварного соединения и полученной металлоконструкции при эксплуатации. Поэтому при ведении сварки крайне важно соблюдать все правила и тщательно следить за тем, насколько соответствует поставленной задаче сварное соединение.

Что такое карта технологического процесса сварки и как её составлять? Об этом и другом вы сможете узнать, прочитав данную статью. Также вы сможете узнать, что имеет наибольшее значение в технологической карте, а также чего лучше избежать во время её составления. 

Качество сварных соединений очень важно. При сваривании емкостей для жидкостей, некачественные соединения могут давать течь, трубопроводы просто выйдут из строя, металлоконструкции станут ненадежными. Поэтому процесс сваривания изделий тщательно контролируется. Какими способами производится этот контроль, расскажем в этой статье.   

Рекомендовано: