Звдрювання алюмінію та його сплавів

Деякі Ҵеталі машин (ҳолٖвка блоку циліндрів двигуна, коӀпус насосذ гідѠосистеми і т.п.),"а такؾжȨок葀емі Ժонструктивні елементи устаткувиння тваринницьки䑅 ферм (молочне) чи устаткування виноробного виробництва виготовляють0з блюмінію і його сплавів (ᐴюралюміній -†сплав алюмінію з марганцем, силчмін - спѻав алюмі落ію з кремнієм䀠і т.д.).У пӀоцесі експлуатації ці деталі й елементи устаткування зношуються і ушкоджуՎтюсяĬ що викликає ѽеобхідність виконаннѯ техноло萳ічнич операцій耠по їх відҽовленню. З ціє⑎ метою найбільше зистосуванн䑏 вРр䐵монтній праغтиціဠзԽаходятՌ процеси зварюванҽя і наплавлення.

НезԲажбючи на те, що алюміній`має п䐾рівнянؾ низՌку темؿербтуру плавлення - 660°С, однак зварювання іĠнаплавлення$деталей з алюмінію предсуавляє дᐵякі труднощі. ГоловнимĠускладненням при зварюванні алюмінౖю і4йог萾 сплавів є легка їх окислеѽість при нофмальних умовах з утвошенням на поверхні детذлі дуже тугоплавкої і щіпьноїȠокісно⑗ плівкԸ䀠(Аl₂ПРО₃ -,†що плавитՌся при температурі 2050°С и перешкоджає з'єднанню деталей, що зварюються, а також ускладнює визначення моменту початку плавлення металу (алюміній і його сплави дуже рідкотикучі).

Видалення плівки в процесі зварювання досягається дією струму, при горінні дуги, або впливом складових флюсу чи покриття електрода, на окис алюмінію. Можлива також і таке газове зварювання, коли в момент розплавлювання основного і присадочного матеріалу плівка окислів руйнується за допомогою сталевого загостреного гачка, виготовленого зі сталі 20 і нагрітого до температури 700...750.

При зварюванні постійним струмом зворотної полярності (плюс на електрода) дія струму, що руйнує, окісну плівку має місце протягом усього процесу горіння дуги, а при зварюванні перемінним струмом - у той напівперіод коли виріб є катодом. Механізм дії електричного струму при руйнуванні окісної плівки полягає в тому, що позитивні іони, що рухаються з великою швидкістю, потрапляючи на поверхню виробу, руйнують окісну плівку і у результаті так званного катодного розпилення видаляють її з поверхні деталі.

Дією струму може бути зруйнована порівняно тонка плівка окисів алюмінію. Толсту плівку варто видаляти механічним, або хімічним шляхом.

Алюміній і його сплави можна зварювати плавленням нормальним ацетилено-кисневим полум'ям, електричною дугою, (плавким та не плавким електродом), забезпечивши руйнування окісної плівки і надійний захист розплавленого металу від окислювання.

У залежності від виду зварювання використовують різні способи руйнування окісної плівки і захисту шва від окислювання. При газовому зварюванні використовують спеціальні флюси, при дуговій електроди зі спеціальними чи обмазками інертний газ аргон. Флюси не погіршують властивості звареного шва, тому що не утворять з алюмінієм з'єднань, а розкисляють окісну плівку і поліпшують стабільність горіння дуги. Завдяки меншої, чим в алюмінії, щільності розплавлюванні флюси легко спливають на поверхню зварювальної ванни і не забруднюють її.

Найбільш розповсюджений флюс АФ-4А, що містить 28% хлористого натрію, 50% хлористого калію, 14% хлористого літію і 8% фтористого натрію. Основний компонент цього флюсу й електродної обмазки – хлористий літій. Щоб уникнути корозії зварених з'єднань залишки флюсу і шлаку до закінчення процесу зварювання видаляють.

Зварювання алюмінію металевим електродом, що плавиться - найбільш дешевий і простий спосіб. Електродні стрижні беруться звичайно того ж хімічного складу, що й основний метал. До складу електродних покрить входять в основному флюс АФ-4А.

Для зварювання використовують електроди марок ОЗА-1 іАф-4А Кр.

У ремонтному виробництві при відновленні деталей машин може бути використане автоматичне і напівавтоматичне наплавлення не під флюсом, а при наявності тонкого дозованого шару флюсу перед дугою, не закриваючи дугу, забезпечує досить надійний захист зварювальної ванни і видалення окісної плівки. Гази, що виділяються, і пари металу ізолюють дуговий проміжок від проникнення повітря. Така технологія обумовлена тим, що флюси для зварювання алюмінію мають високу електропровідність. У розплавленому стані вони легко шунтируют дугу, що порушує стійкість її горіння. При тонкому шарі флюсу на поверхні деталі це явище виключається. Зварювання ведуть постійним струмом зворотної полярності електродом, що плавиться.