Аргонно-дуговая сварка деталей из алюминиевых сплавов

Повреждения в деталях из алюминиевых сплавов лучше всего устранять ручной аргонно-дуговой сваркой неплавящимся электродом. По сравнению с другими видами сварки аргонно-дуговая обеспечивает более высокое качество сварных соединений, процесс легче освоить.

Оборудование для аргонно-дуговой сварки

Для осуществления аргонно-дуговой сварки используют установки УДГ-301 и УДГ-501. Они позволяют выполнять сварку при силе сварочного тока соответственно 15-315 и 40-500 А. Одной из последних разработок для аргонно-дуговой сварки является установка УДГУ-301.

Установка УДГ-301 комплектуется двумя сварочными горелками, установка УДГ-501 — тремя. Малую горелку применяют для сварки на токах до 200 А, среднюю — до 400 А, большую — на токах до 500 А.

В качестве неплавящегося электрода при аргонно-дуговой сварке применяют вольфрамовые прутки марки ВА-1А или ВЛ-10. Диаметр вольфрамового электрода выбирают в зависимости от сварочного тока.

Присадочный материал и защитные газы

В качестве присадочного материала при сварке алюминиевых сплавов применяют проволоку марки Св-АК5 или Св-АК10. Возможно также применение «лапши», нарезанной из листового алюминиевого сплава АМг или АМц толщиной 4-5 мм. Присадочный материал перед применением следует тщательно очистить от окисной пленки и масла погружением на несколько минут в слабый раствор ортофосфорной кислоты с последующей промывкой в горячей воде и просушкой. Непосредственно перед сваркой проволоку зачищают шлифовальной шкуркой.

Для защиты сварочной ванны от воздействия воздуха при сварке алюминиевых сплавов применяют аргон чистый марки А. Аргон поставляют в баллонах 40 л под давлением 15 МПа.

Техника и режимы аргонно-дуговой сварки

Аргонно-дуговой сварке алюминиевых сплавов присущи некоторые особенности, без учета и освоения которых невозможно получение качественных сварных соединений.

Перед тем как приступить к сварке, необходимо как можно точнее определить режимы сварки. В основном они зависят от толщины металла в зоне повреждения. Установку включают за 3-5 мин до начала сварки, продувают шланг газом, устанавливают принятую силу сварочного тока и давление газа.

Возбуждение дуги и разогрев электрода осуществляют на графитной пластинке, которую располагают рядом с точкой начала сварки. О готовности электрода к сварке свидетельствует образование на его конце раскаленного докрасна шарика. В дальнейшем на протяжении всей сварки до обрыва дуги электрод должен сохранять такую форму.

К месту сварки горелку переводят быстрым движением. При некотором практическом навыке дугу возобновляют, не прикасаясь электродом к металлу. Наоборот, этого следует избегать, так как касание раскаленного электрода с металлом приводит к загрязнению вольфрама, нарушению устойчивости дуги и ухудшению формируемого шва. Если все же случайно произойдет соприкосновение раскаленного электрода с металлом, сварку следует прекратить, а конец электрода очистить от прилипших к нему частиц алюминиевого сплава. Для этого дугу зажигают на графитовой пластинке и выдерживают ее в течение 20-30 с, пока испарятся посторонние включения и на конце электрода вновь появится чистый раскаленный шарик.

Подачу присадочного металла в зону дуги начинают лишь после того, как образуется сварочная ванна с чистой поверхностью. Если сварочная ванна имеет матовый оттенок, а вокруг нее откладывается копоть, то необходимо несколько увеличить подачу аргона. Если же дуга горит неустойчиво, то наоборот, расход газа необходимо несколько уменьшить.

На формирование шва большое влияние оказывает взаиморасположение электрода и присадочной проволоки по отношению друг к другу и к поверхности сварки. Чем толще свариваемый металл, тем большим должен быть угол между поверхностью детали и осью вольфрамового электрода.

Длина дуги должна быть стабильной на протяжении всей сварки и поддерживаться на расстоянии 4-5 мм от поверхности сварочной ванны. При увеличении этого расстояния уменьшается тепловая мощность дуги, увеличивается ширина зоны расплавления, деталь сильнее нагревается, отчего увеличивается ее коробление.

В зависимости от толщины свариваемого металла и характера повреждения движение конца проволоки и электрода во время сварки может быть прямолинейно-поступательным или серповидным. Серповидные движения применяют в тех случаях, когда требуется наложить широкий шов, при наплавке второго слоя, при заварке небольшой пробоины.

При заварке трещины присадочную проволоку и вольфрамовый электрод располагают вдоль трещины. Конец проволоки не должен во время сварки выходить из зоны газовой защиты и попадать в столб дуги.

Для лучшей видимости процесса сварку ведут справа налево, а присадочную проволоку подают спереди. Шов, наложенный на трещину, должен быть слегка выпуклым и возвышаться над основной поверхностью на 2-3 мм. Поверхность шва должна быть светлой с четко выраженной мелкой чешуйчатостью. Затемненная матовая поверхность или закопченность шва свидетельствует о ненормальной газовой защите, низком качестве аргона, подсосе воздуха вследствие неплотностей газового тракта. Плохое формирование шва происходит по причине неправильно выбранных режимов сварки или неправильной техники ведения процесса.

Сварные соединения, выполненные аргонно-дуговой сваркой, легко обрабатываются любым режущим инструментом, по прочности близки к прочности основного металла. Аргонно-дуговая сварка обеспечивает также высокую герметичность сварных соединений.