Сварить алюминий к железу

ALUMIG 200 SPULSE SYNERGIC

Режим MIX TIG для сварки алюминия

Режим MIX TIG для сварки алюминия

Page 2

Сварка алюминия аргоном — особенности и технология для начинающих В данной статье раскрываются особенности сварки алюминия аргонодуговым методом. Подробнее Сварить алюминий к железу Сварка алюминия полуавтоматом — особенности, технология В данной статье раскрываются особенности сварки алюминия полуавтоматом и содержатся рекомендации по выбору оборудования и расходки. Подробнее Сварить алюминий к железу Как настроить аппарат для сварки алюминия — полная инструкция Полная инструкция по настройке сварочного аппарата по алюминию. В данной статье вы сможете узнать все нюансы настройки Вашего аппарата. Подробнее Сварить алюминий к железу Обзор аппаратов для сварки алюминия В данной статье раскрываются особенности сварки алюминия, перечисляются виды оборудования для MIG и TIG сварки алюминия, а также особое внимание уделяется разбору современных функций, которые облегчают процесс работы с алюминием и другими цветными металлами. Подробнее Сварить алюминий к железу Настройка стартового тока — Hot Start/Горячий старт В данной статье описывается одна из функций, реализованная в аппаратах TM TRITON. Подробнее Сварить алюминий к железу Импульсная сварка в режиме TIG В данной статье описывается одна из функций, реализованная в аппаратах TM TRITON. Подробнее Сварить алюминий к железу Режим MIG/MAG Pulse — сварка полуавтоматом с пульсом В данной статье описывается одна из функций, реализованная в аппаратах TM TRITON.  Подробнее Сварить алюминий к железу Режим MIG/MAG Double Pulse — сварка полуавтоматом с двойным пульсом В данной статье описывается одна из функций, реализованная в аппаратах TM TRITON.  Подробнее Сварить алюминий к железу Индуктивность сварочной дуги В данной статье описываются основные типы поджига дуги, которые используются при TIG сварке. Подробнее Сварить алюминий к железу

Page 3

    MIG/MAG — полуавтоматы с пульсом

  • TRITON ALUMIG 200 SPULSE SYNERGIC

Page 4

    MIG/MAG — полуавтоматы с пульсом

  • TRITON ALUMIG 200 SPULSE SYNERGIC

Page 5

Сварка нержавейки — технология и особенности Сварка нержавейки имеет свои особенности. В этой статье Вы узнаете много полезной информации о данном процессе.  Подробнее Сварить алюминий к железу Сварка алюминия полуавтоматом — особенности, технология В данной статье раскрываются особенности сварки алюминия полуавтоматом и содержатся рекомендации по выбору оборудования и расходки. Подробнее Сварка плавящимся электродом в среде защитного газа — инструкция Процесс GMAW-сварки используется для сплавления металлических изделий электрической дугой, которая горит между обрабатываемым изделием и плавящейся, непрерывно подаваемой проволокой. Подробнее Сварка проволокой в среде защитного газа — инструкция В данной статье мы рассмотрим основные возможные проблемы при сварке проволокой в газовой защитной среде и методы их решения.  Подробнее Импульсная сварка полуавтоматом — что это? Руководство по импульсной сварке В данной статье раскрывается понятие импульсная сварка полуавтоматом, ее преимущества и отличия от других методов, а также содержатся советы по выбору полуавтомата. Подробнее Сварка нержавейки полуавтоматом — инструкция от профессионалов Полная инструкция по сварке нержавейки от профессионалов нашего сайта. Вы сможете узнать все нюансы как варить нержавеющие металлы Подробнее Как настроить аппарат для сварки алюминия — полная инструкция Полная инструкция по настройке сварочного аппарата по алюминию. В данной статье вы сможете узнать все нюансы настройки Вашего аппарата. Подробнее Функция отжига проволоки — Burn Back MIG/MAG В данной статье описывается одна из функций, реализованная в аппаратах TM TRITON. Подробнее Режим MIG/MAG Pulse — сварка полуавтоматом с пульсом В данной статье описывается одна из функций, реализованная в аппаратах TM TRITON.  Подробнее Режим MIG/MAG Double Pulse — сварка полуавтоматом с двойным пульсом В данной статье описывается одна из функций, реализованная в аппаратах TM TRITON.  Подробнее Индуктивность сварочной дуги В данной статье описываются основные типы поджига дуги, которые используются при TIG сварке. Подробнее

Page 6

    MIG/MAG — полуавтоматы с пульсом

  • TRITON ALUMIG 200 SPULSE SYNERGIC

Page 7

Процесс плазменной резки требует использования расходных материалов. В таблице ниже перечислены основные расходники, которые понадобятся в процессе резки.
 

Сопло Конструкция сопла определяет форму и параметры плазменной    струи
Электрод Главный режущий элемент. Основная функция электрода — ионизация газа и формирование плазменной струи под действием электромагнитных сил
Диффузор (завихритель) Предназначен для равномерного распределения рабочего газа в сопле плазмотрона  
Защитная насадка Защищает сопло от брызг расплавленного металла и исключает соприкосновение сопла с металлом.  
Кожух Кожух служит для фиксации внутри плазмотрона диффузора, катода и сопла, а также как основа для крепления защитного экрана.
Фиксатор защитного экрана
Ролик для подачи проволоки
Трубка для подачи воды

Сопла и электроды, как правило, изнашиваются быстрее других элементов и требуют регулярной замены.

Халатное отношение к своевременной замене расходных материалов это, пожалуй, самая частая ошибка при использовании плазмореза. То, что сопла или электроды выходят из строя можно заметить по нескольким признакам:

  • Ухудшение качества реза
  • Изменение цвета дуги
  • Изменение издаваемого аппаратом звука
  • Уменьшение рабочей высоты плазмотрона

При проведении визуального осмотра электрода, сопла, завихрителях газа и защитных колпачков обратите внимание на следующее:

  • отсутствие дефектов на внутренней или внешней поверхности
  • правильность формы отверстия сопла
  • отсутствие явных признаков износа
  • отсутствие грязи, трещин и прожогов

Хорошей практикой будет ведение журнала учета расходных материалов. Тогда, при регулярном использовании аппарата вы будете понимать, что подходит время замены той или иной детали. Хотя, если вы пользуетесь аппаратом не регулярно — нет необходимости заменять детали слишком часто. Расходники подлежат замене в случае фактического износа.  

На рынке плазменной резки представлены расходные материалы от разных стран-производителей. Наиболее дешевые, но требующие частой замены расходники привозят из Китая. Использование старых или некачественных расходников может вывести из строя дорогостоящее оборудование плазменной резки.

Triton закупает детали более высокого класса в Италии. Заводские тесты показали, что расходники Triton более долговечны и обеспечивают лучшее качество реза. Поэтому, выбирая наш бренд, вы можете быть уверены в бесперебойной работе вашего оборудования.

Аппараты:

TRITON CUT 130 PN

  • Напряжение: 380 В
  • Ток: 125 А

TRITON CUT 300 HF W (TR300)

  • Напряжение: 380 В
  • Ток: 300 А

TRITON CUT 300 HF W (TR300PRO)

  • Напряжение: 380 В
  • Ток: 300 А

Сварка алюминия и его сплавов со сталью. Как сварить алюминий и сталь?

Главная>>Сварка цветных металлов>>Сварки алюминия со сталью

Из-за сильных различий в физико-химических свойствах алюминия и алюминиевых сплавов и стали, их сваривание чрезвычайно затруднено. Для их сварки можно использовать контактную сварку, сварку диффузионно-вакуумную и сварку плавлением, но только в среде аргона.

При сварке плавлением возникают сплавы алюминия и железа. Они представляют собой твёрдые, но очень хрупкие межкристаллические соединения. В этой связи контактная сварка сопротивлением даёт лучшие результаты.

Но при контактной сварке оплавлением возникают тугоплавкие примеси, которые не вытесняются при осадке стыка.

Поэтому, для такого вида сварки следует подбирать такие режимы, при которых свариваемые металлы не будут прогреваться.

Сварка алюминия и стали с покрытием стальных кромок промежуточным металлом

Для улучшения протекания процесса сварки используют технологические приёмы, которые обеспечивают расплавление алюминия, а не стали.

Например, перед началом сварки кромки стали покрывают различными металлами, которые наносятся горячим, или гальваническим способом.

Аргонодуговую сварку вольфрамовым электродом выполняют по этим покрытиям с использованием присадочной проволоки. Хорошие результаты сварки получаются, также, при электрометаллизации кромок.

Наиболее простым способом покрытия кромок промежуточным металлом является способ горячего алитирования. Суть его состоит в окунании стальных кромок в расплавленный алюминий, выдержкой в нём в течение 40мин и последующем медленном охлаждении.

Но практические опыты, проведённые Ленинградским корабельным институтом (ныне Санкт-Петербургский государственный морской технический университет) и институтом электросварки имени Е.О.

Патона показали целесообразность других металлов, или применение биметаллических вставок.

Выбор покрытия зависит от требований прочности, предъявляемых к сварному соединению. Кроме того, учитываются и экономическая целесообразность. Наиболее дорогим способом является метод гальванического покрытия.

Для аргонодуговой сварки (АДС) сплава АД1 со сталью, в качестве покрытия для стальных кромок наиболее хорошо подходит олово, которое наносится гальваническим способом или методом горячего погружения.

Для АДС сплава АМц в качестве покрытия для стальных кромок лучше выбирать алюминий или цинк и наносить их гальваническим способом. Цинк, нанесённый методом горячего погружения, обеспечивает более низкую прочность стыка.

Для АДС сплава АМг неплохие результаты обеспечивает покрытие стальных кромок оловом или латунью, нанесённых горячим погружением, цинком, нанесённом гальваническим способом или горячим погружением, или, сварка без покрытия. Но более удачным будет выбор двухслойного покрытия из меди и цинка, нанесённого гальваническим способом. Покрытие из серебра, сплавов АМг3 и АМг показывает удовлетворительные результаты.

Читайте также:  Грунтовка по металлу марка армокот 01 гэсн

Сварка алюминия со сталью через биметаллические вставки

Сварить алюминий к железуСпособ сварки алюминия со сталью путём нанесения металлических покрытий на стальные кромки технологически достаточно сложен. Поэтому, подобные способы целесообразно применять в случае сварки мелких изделий. На практике наибольшее распространение получил способ сварки с использованием промежуточных вставок из биметалла. Примеры таких соединений указаны на рисунке:

Биметаллические вставки изготавливаются из крупногабаритных биметаллических пластин, из углеродистой стали и хромоникелевой, при помощи сварки взрывом. Впервые такой метод был предложен Раздуем Ф.И. и Ситаловым В.П.

Аргонодуговая сварка алюминия со сталью

Сварить алюминий к железу

Также рекомендуется выполнять предварительное покрытие стали слоем алюминия, т.е. алитирование при помощи т.в.ч. В этом случае, в момент нагрева при флюсовании расплавляется алюминий и покрывает стальные кромки слоем, толщиной 0,5-1,5мм. Кроме этого, допускается непосредственное нанесение алюминия на сталь в виде валиков, на которые в дальнейшем укладывается сварной шов.

Приблизительные режимы сварки алюминия со сталью для вольфрамового электрода диаметром 2-3мм, составляют: сила тока 80-130А, скорость сварки 6-12м/ч, диаметр присадочной проволоки 2-3мм. Если сварку производят по заранее уложенным алюминиевым валикам, то сила сварочного тока может быть увеличена до 160-180А, при диаметре электрода 3мм.

Дополнительные материалы по теме:

Свариваем алюминий без аргона

Сварить алюминий к железу

Привет друзья! Я покажу как сварить алюминий без аргона, обычным инвертором. Весь процесс будет полностью идентичен как при электродуговой сварке стали, за исключением одного небольшого изменения. С помощью этого способа вы сможете без труда производить ремонт алюминиевых деталей или узлов дома, без дорогостоящего оборудования для аргонной сварки.

Понадобится

  • Инверт постоянного тока, способный выдать 120 А.
  • Специальный электрод для сварки алюминия — http://alii.pub/5nyy46

Со сварочным аппаратом, думаю все понятно, а про электрод нужно пояснить. Оказывается, не так давно, в продаже появились специализированные электроды для сварки алюминия обычной сваркой без аргонной среды.

Марки их могут быть различны, так что спрашивайте в магазинах. В любом случае их без проблем можно приобрести в интернете.

Строение они имеют такое же как электрод для стали: жила, имеющая толстое покрытие. Тут все также, только электрод имеет другую цветовую палитру: жила — блестящая, так как состоит преимущественно из алюминия, покрытие — белое.

Такие электроды предназначены не только для алюминия, а так же для его сплавов: силумин, дюраль. Поэтому без труда можете варить и их.

Что нужно знать, чтобы сделать качественный шов?

Хоть метод почти ничем не отличается от обычной дуговой сварки, нужно учесть следующие:

  • Сварочный ток должен быть порядка 70-100 А
  • Сварка ведется на короткой дуге.
  • Угол электрода при сварке должен быть 90 градусов.
  • Электрод сгорает в три раза быстрее, чем при обычной сварке стали.

Варить алюминий гораздо сложнее, поэтому, если вы не разу этого не делали, то советую обязательно потренироваться, что буду делать и я.

Свариваем алюминий обычным инвертором без аргона

Мой первый опыт сварки этого металла в без аргонной среде. Я буду сваривать толстые пластины. Закрепляем детали струбцинами. Минус подключаем к нижней пластине. Плюс к электроду.

Изначально рекомендую установить ток 100 А и попробовать.

Варим все на короткой дуге, так как из-за быстрого плавления электрода ее очень трудно ловить, особенно с непривычки.

Приноровившись уже получается стабильно держать дугу.

Как и после обычной сварки отбиваем окалину молотком.

И зачищаем щеткой.

Не судите строго, для первого тренировочного раза, я считаю, это хороший результат.

Особенно учитывая насколько это трудоемко и непривычно после обычной сварки стали.

Рекомендации для качественной сварки

  • Зачистите щеткой по металлу место сварки, чтобы удалить оксид с поверхности.
  • Если есть возможность, нагрейте детали газовой горелкой до 150-200 градусов Цельсия, это упростит задачу получения качественного шва.
  • В момент сварки ведите электрод быстрее, так как он сгорает быстрее примерно в 3 раза.

Подведение итогов

С помощью данного метода вы сможете:

  • — варить листовой алюминий;
  • — алюминиевый профиль;
  • — ремонтировать катеры двигателей или любые блоки из дюрали или силумина;
  • — любые сварочные работы бочек или резервуаров;
  • — сваривать токопроводящие шины;
  • — и многое другое.

Прочность шва получается ничуть не хуже чем у аргонной сварки.

Конечно, немного трудоемкий процесс, но следует только приноровиться и все пойдет как по маслу. Из недостатков хочется отметить небольшую дороговизну электродов, по сравнению с обычными. Но если с сравнивать с аргонной сваркой, то сантиметр шва получается в разы дешевле, так что способ все равно выигрывает.

Смотрите видео

Обязательно посмотрите видео, где видно насколько это тяжело сделать с первого раз.

Сварка алюминия и стали: особенности, применение аргонодуговой сварки, использование биметаллических вставок

Сварку алюминия со сталью часто применяют в радиоэлектронике, авиации и производстве бытовой техники.

Особенности сварки алюминия со сталью

Соединение этих металлов позволяет изделиям из них совмещать их преимущества. Если нужно получить качественный сварной шов, обязательна подготовка металлов перед сварочным процессом и соблюдение технологии сварки.

Сварка алюминия и его сплавов со сталью имеет свои нюансы:

  • у этих двух металлов большая разница в температурах: пока сталь только прогревается, алюминий уже становится жидким;
  • коэффициент линейного расширения обоих металлов так же сильно различается, поскольку возникают значительные термонапряжения по линии перехода от стали к алюминию;
  • разные теплопроводность и теплоёмкость металлов приводят к термическим напряжениям;
  • в сварном шве может образоваться тугоплавкая окисная плёнка. Чтобы её устранить, рекомендуют использовать специальный флюс.

Качественное сварное соединение должно обладать пластичностью не ниже, чем у стали, и прочностью не ниже, чем у алюминия.

Для соединения алюминия и стали чаще всего используются аргонодуговая сварка с неплавящимся электродом или сварка через биметаллические вставки. В промышленности также используют сварку взрывом, диффузионную, лазерную, электронно-лучевую и точечную сварки.

Сварка алюминия со сталью аргонодуговым способом

Перед началом сварочного процесса кромки металлов рекомендуется очистить и нанести на них защитное покрытие. Самое доступное по цене из них — цинковое.

Присадочный материал в этом случае — проволока марки АД1 из алюминия с присадкой кремния (он хорошо влияет на формирование диффузионной прослойки стабильного качества) или проволока из сплава АК-5.

Важно! АМг-6 не рекомендуют применять, поскольку эта присадка дает низкую прочность сварного шва.

Чтобы подготовить стальную деталь к сварке, для стыкового соединения нужно скосить кромки под углом 70° для максимальной прочности соединения.

Кромки нужно тщательно очистить пескоструем или механически обработать, затем нанести поверхностный слой.

Аргонодуговую сварку алюминия и стали отличает расположение дуги: в начале сварки первого прохода оно удерживается на присадочном прутке, а в процессе сварки последующих проходов — на присадочном прутке и образующемся валике. Это обезопасит покрытие от преждевременного выгорания.

  • Во время сварочного процесса важно последовательно накладывать валики шва (зависит от вида соединения).
  • Выбор тока:
  • сварка МИГ — происходит на постоянном сварочном токе обратной полярности;
  • сварка ВИГ — бывает и на переменном сварочном токе, и на постоянном токе прямой полярности.

Величина сварочного тока должна зависеть от толщины свариваемого металла:

  • до 3 мм: 110-130 А;
  • 6-8 мм: 130-160 А;
  • 9-10 мм: 180-250 А.

Техника выполнения сварных швов

Для соединения алюминия и стали нужно выбирать способ техники сварки углом вперёд, с углом наклона электрода от вертикали вдоль оси сварного шва 40-45 градусов.

Важно правильно выбрать скорость сварки, поскольку от неё зависит, сколько между собой будут взаимодействовать жидкий алюминий и сталь. Это напрямую влияет на толщину и стабильность соединительного слоя.

Скорость сварки необходимо выбирать максимально возможной: не менее 7 м/ч для сварки первых проходов многопроходных сварных швов и не менее 12 м/ч для однопроходных и последующих проходов многопроходных сварных швов. На это есть причины:

  • интенсивное образование интерметаллидов во время длительного контакта стали и алюминия на высоких температурах;
  • интенсивное образование корунда и рост зоны слабины;
  • интенсивное выгорание цинка.
Читайте также:  Металл холоднокатаный вес листа

Сварочные и наплавочные швы нужно выполнять без поперечных и возвратно-поступательных колебательных движений. Присадку в сварочную ванну нужно подавать со стороны оцинкованной стали для уменьшения выгорания цинка.

Горелку нужно смещать относительно стыка сварного шва в сторону алюминия или алюминиевого сплава на 1-3 мм. Это связано не только с уменьшением выгорания цинка, но и с тем, что, обладая высокой теплопроводностью, алюминий нагревается и расплавляется значительно медленнее, чем сталь и цинк, который её покрывает.

Послесварочная термическая обработка сварного соединения нежелательна, температура его эксплуатации не должна превышать 270 градусов. В противном случае, толщина прослойки может увеличиться, что приведёт к снижению динамической прочности или разрушению сварного шва.

Сварка через биметаллические вставки

Биметаллические переходные материалы (вставки) — это алюминиевые элементы, к которым уже прикреплен другой материал.

Для сварки вставок чаще применяют стандартные технологии — GMAW и GTAW.

Стальную сторону вставки нужно приварить к стали, алюминиевую — к алюминию. В процессе важно не перегреть вставки, иначе образуется хрупкое интерметаллическое соединение на стыке стали и алюминия внутри вставки.

Разрушение сварного шва, содержащего интерметаллиды происходит, как правило, ещё во время горения сварочной дуги. Но даже если шов не разрушится в процессе или в конце сварки, он напомнит о себе, когда изделие будут эксплуатировать.

Сначала лучше варить алюминий с алюминием. Это позволит увеличить отвод тепла при сварке стали со сталью и не допустит перегрева на участке соединения стали с алюминием.

Этот способ часто применяют, когда хотят получить качественные сварные швы. Подобную технологию используют в судостроении.

Другие способы сварки алюминия со сталью

Лазерным способом пользуются не только для создания миниатюрных соединений, но и для того, чтобы получить длинные швы, например, в автомобильной промышленности. Этот способ позволяет тонко управлять тепломощностью импульсного лазерного излучения.

Чтобы получилось нахлёсточное соединение, нагрев лазером нужно вести со стороны стали. Она нагреется до температуры, когда алюминий уже расплавится, но останется твёрдой.

Прочность швов можно повысить с помощью присадки на основе алюминия.

Диффузионная

В этом сварочном процессе соединяемые детали не расплавляются. Но из-за их продолжительного контакта на высокой температуре образуются интерметаллидные фазы.

Электронно-лучевая

На сталь наносят буферные покрытия из титана, никеля и циркония: тогда сварочный процесс будет успешен.

Точечная контактная

Хорошее точечное соединение стали и алюминия получается не всегда, даже если варить на конденсаторных машинах с жестким режимом разряда.

Этого можно избежать, применив промежуточную биметаллическую ленту. Полученные точечные соединения по прочности можно сравнить с клепаными.

Сварка взрывом

Соединения алюминия и стали, которые получаются при взрывном сварочном процессе, применяют на верфях Японии, Польши, США, Великобритании, Франции и других стран в качестве промежуточного элемента, который потом приваривают к основным материалам изделия.

Как сваривать алюминий со сталью? — полное руководство

Алюминий можно легко соединить с большинством металлов с помощью механического крепления или клеевого соединения. Однако для сварки алюминия со сталью требуются другие методы, такие как дуговая и фрикционная сварка, которая дополнительно поясняется ниже.

Почему нужно сваривать алюминий со сталью?

Алюминий (и его сплавы) намного легче, чем стали, с плотностью около 2,70 г / см 3 по сравнению с диапазоном от 7,75 до 8,05 г / см 3 для сталей. Это означает, что сопоставимый объем стали примерно в три раза тяжелее алюминия.

Во многих отраслях промышленности сталь используется для различных структурных применений. Однако из-за плотности стали существует значительная потеря веса, связанная с ее использованием. 

Новые природоохранные законы вынуждают транспортные отрасли соблюдать строгие ограничения на выбросы парниковых газов. Одним из способов снижения выбросов является, к примеру, снижение веса конструкции автомобиля.

 Замена различных стальных конструкций алюминиевыми сплавами в настоящее время имеет большое промышленное значение.

 Во многих случаях не всегда возможно заменить всю стальную конструкцию алюминиевыми сплавами, поэтому необходимо объединить эти два материала.

Алюминиевые сплавы могут быть сравнительно легко соединены со сталями с использованием таких методов, как клеевое соединение, механическое крепление или пайка.

Но когда требуется превосходная структурная целостность, сварка предпочтительна. Однако приварка алюминиевых сплавов к стали затруднена.

Почему алюминий трудно соединить со сталью?

Алюминиевые сплавы и сталь сильно различаются по металлургии и физическим свойствам, таким как теплопроводность и температура плавления. Как правило, температура плавления стали составляет около 1370 ° С, что более чем в два раза выше, чем у алюминия, который плавится при температуре около 660 ° С.

Помимо их широко различающихся температур плавления, каждый из этих металлов практически нерастворим в другом. В расплавленном состоянии они реагируют с образованием хрупких интерметаллических фаз. Понятно, что вышеуказанные проблемы могут представлять проблемы при сварке плавлением, такой как дуговая сварка стали и алюминия.

Получающиеся сварные соединения будут иметь неудовлетворительные свойства и из-за их хрупкой природы часто нежелательны для многих промышленных применений. 

Как вы присоединяете алюминий к стали?

Хорошо известно, что применение процессов сварки плавлением для соединения стали с алюминием затруднено из-за различий в точках плавления, теплопроводности, коэффициентах расширения и тенденции к образованию хрупких интерметаллических соединений. Поскольку растворимость Fe в Al очень низкая (около 0,04 мас.

%), При температурах> 350 ° C, когда диффузия Fe в Al становится значительной, начинается осаждение интерметаллических соединений Fe-Al. Значительные интерметаллические осадки могут происходить значительно ниже точки плавления алюминия (660 ° C для чистого Al).

 Точная степень осаждения интерметаллидов определяется диффузией и зависит от временного и температурного предела взаимодействия взаимодействующих границ Fe и Al.

Использование лазеров для создания паяного соединения

  • Использование лазеров для создания паяного соединения между сталью и алюминием является логичным шагом, так как высокая интенсивность тепла в небольшой области, генерируемой лазером, означает, что стабильная среда для пайки может быть создана локально и быстро перемещена для создания соединения с минимальным временем для диффузии, чтобы управлять чрезмерным образованием интерметаллических соединений. 
  • Фазовая диаграмма Fe-Al показывает диапазон твердых интерметаллических фаз, которые могут быть сформированы, а именно; Fe3Al (892HV), FeAl (470HV), FeAl2 (1060HV), Fe2Al5 (1013HV) и FeAl3 (892HV). 
  • Эти фазы характеризуются чрезвычайно высокой твердостью, почти нулевой пластичностью и очень низкой вязкостью разрушения. Следовательно, если термически произведенное соединение между сталью и алюминием должно содержать некоторые или все эти фазы, 

Толщина слоя интерметаллического соединения должна быть настолько малой, насколько это возможно, для достижения хороших механических характеристик в соединении. Проверить сварку тут можно с помощью рентгеновской пленка Agfa D7 от компании GE , на тонких деталях можно использовать рентгеновскую пленку Agfa D2.

Должны быть приняты определенные подходы к дуговой сварке стали и алюминия, чтобы избежать образования интерметаллического соединения. Первый заключается в использовании алюминиевого покрытия на стали. Это может быть достигнуто погружением стали в расплавленный алюминий (горячее алюминирование).

 После нанесения алюминия алюминий может быть приварен к алюминиевому покрытию.

 Необходимо следить за тем, чтобы дуга не нагревала покрытый алюминий до чрезмерной температуры, в противном случае возможно образование интерметаллического соединения. Первый заключается в использовании алюминиевого покрытия на стали.

 Это может быть достигнуто погружением стали в расплавленный алюминий (горячее алюминирование). 

После нанесения алюминия алюминий может быть приварен к алюминиевому покрытию. Необходимо следить за тем, чтобы дуга не нагревала покрытый алюминий до чрезмерной температуры, в противном случае возможно образование интерметаллического соединения. 

Первый заключается в использовании алюминиевого покрытия на стали. Это может быть достигнуто погружением стали в расплавленный алюминий (горячее алюминирование).

 После нанесения алюминия алюминий может быть приварен к алюминиевому покрытию.

 Необходимо следить за тем, чтобы дуга не нагревала покрытый алюминий до чрезмерной температуры, в противном случае возможно образование интерметаллического соединения.

Биметаллические переходные вставки являются еще одним средством уменьшения интерметаллического образования при сварке плавлением.

 Вставки состоят из одной алюминиевой части и другой стальной детали, скрепленных между собой прокаткой, сваркой взрывом, сваркой трением, сваркой под давлением или сваркой горячим давлением. Биметаллическое переходное соединение затем индивидуально приваривается к алюминию и стали.

 Обычно объемный алюминий сначала приваривают к алюминиевой части переходной вставки, так как это создает больший радиатор, когда объемную сталь подвергают дуговой сварке со стальной половиной переходной вставки.

Читайте также:  С какого года приора оцинкована

Основной целью при соединении этих материалов является поддержание максимально низкой температуры сварки и минимизация времени воздействия сварного шва на высокие температуры. Вот почему такие процессы, как сварка трением (в основном, ротационная сварка трением), используются для изготовления биметаллических переходных вставок между алюминиевыми сплавами и стальными объемными компонентами.

Ротационная сварка трением

Ротационная сварка трением — это процесс соединения в твердом состоянии, который работает путем вращения одной детали относительно другой, находясь под действием осевой силы сжатия.

 Трение между поверхностями производит тепло, в результате чего материал интерфейса пластифицируется. Сжимающее усилие вытесняет пластифицированный материал с поверхности раздела, способствуя металлургическим механизмам соединения.

 Не входя в жидкое состояние, сварные швы трения остаются намного более холодными во время обработки. 

Кроме того, сварка алюминия, быстрым трением, предотвращая длительное время воздействия сварного шва на высокие температуры. Следовательно, сварка трением коммерчески используется для соединения ряда разнородных материалов, поскольку образование интерметаллических соединений значительно снижается.

Несмотря на преимущества сварки трением для уменьшения интерметаллического образования между алюминиевыми сплавами и сталями, все же следует позаботиться о выборе параметров.

Сварка нержавеющей стали с алюминиевым сплавом

Часто при сварке стали и нержавеющей стали с алюминиевым сплавом используется промежуточный слой из чистого алюминия, что резко снижает образование интерметаллидов.

 Интерметаллические соединения между сталью, сваренной трением, и алюминиевыми сплавами основаны на железо-алюминии, следовательно, можно ожидать, что хрупкие соединения также будут образовываться между сталью и чистым алюминием, но это не так. Чистый алюминий намного мягче, чем алюминиевый сплав.

Это означает, что температура, необходимая для протекания мягкого чистого алюминия и образования сварного шва, намного ниже, чем у алюминиевого сплава. Более низкие температуры помогают уменьшить образование хрупких соединений.

Сваривать алюминий со сталью

Из-за сложности изготовления прочных сварных швов между этими материалами во многих коммерческих применениях для соединения алюминиевых сплавов со сталью используются механические крепежные элементы. При использовании механических крепежей и в зависимости от применения необходимо соблюдать осторожность, чтобы предотвратить гальваническую коррозию. 

Гальваническая коррозия преимущественно происходит на алюминиевом сплаве. Чтобы предотвратить это, требуется изоляция алюминиевого сплава от стали, что обычно происходит при использовании изолирующего покрытия или краски.

Можно ли сваривать алюминий со сталью?. О сварке и сварочном оборудовании

Можно ли сваривать алюминий со сталью с использованием дуговой сварки стальным плавящимся или вольфрамовым электродом в среде инертного газа (GMAW и GTAW)?

В то время как алюминий сравнительно легко скрепляется с большинством металлов адгезивным соединением или механическими способами, для дуговой сварки алюминия с другими металлами, такими как сталь, необходимы особые технологии.

При непосредственном приваривании к алюминию методом дуговой сварки таких металлов, как сталь, медь, магний и титан, образуются очень хрупкие интерметаллические соединения.

Чтобы избежать формирования таких хрупких составов, были разработаны специальные средства, позволяющие изолировать второй металл от расплавленного алюминия во время дуговой сварки.

Два самых распространенных метода дугового сваривания алюминия со сталью — использование биметаллических переходных вставок и покрытие разнородным материалом перед сваркой.

 В продаже доступны биметаллические переходные материалы для сваривания алюминия с такими металлами, как сталь, нержавеющая сталь и медь. Такие вставки представляют собой элементы из алюминия, к которому уже прикреплен другой материал.

Для скрепления этих разнородных материалов в биметаллическую переходную вставку обычно используются такие методы, как прокатка, сварка взрывом, трением, оплавлением или давлением с подогревом, но не дуговая сварка.

Для дуговой сварки переходных вставок из стали и алюминия можно использовать обычные технологии, такие как GMAW и GTAW. Стальная сторона вставки приваривается к стали, а алюминиевая — к алюминию. При сварке следует избегать перегрева вставок, так как это может привести к образованию хрупкого интерметаллического соединения на стыке стали и алюминия внутри вставки.

Рекомендуется начинать со сварки алюминия с алюминием. Это позволяет увеличить отвод тепла при сварке стали со сталью и тем самым избежать перегрева на участке соприкосновения стали с алюминием.

Сварка с использованием биметаллических переходных вставок — распространенный метод скрепления алюминия и стали, который часто применяется для обеспечения сварных соединений высокого качества в строительной отрасли.

Эта технология используется для приваривания алюминиевых палубных рубок к стальным палубам на судах, в трубных решетках теплообменников, состоящих из алюминиевых труб и решеток из обычной и нержавеющей стали, а также для формирования сварных швов между алюминиевыми и стальными трубами с использованием дуговой сварки.

Покрытие разнородными материалами перед сваркой

Чтобы упростить дуговую сварку стали с алюминием, на сталь можно нанести покрытие. Одним из вариантов является нанесение покрытия из алюминия.

Для этого иногда применяется метод покрытия погружением (в расплав алюминия) или пайка алюминия на стальную поверхность.

После нанесения покрытия стальной элемент можно приваривать к алюминиевому методом дуговой сварки (при этом необходимо избегать соприкосновения дуги со сталью).

При такой технологии сварки используются особые приемы, которые помогают направить дугу на алюминиевый элемент и позволяют расплавленному алюминию из зоны сварки стечь на стальной элемент с алюминиевым покрытием. Еще один метод соединения алюминия со сталью предполагает покрытие стальной поверхности серебряным припоем.

После этого выполняется сварка соединения с использованием алюминиевого присадочного сплава (при этом необходимо избегать прожигания слоя из серебряного припоя). Методы сварки на основе покрытия обычно не применяются в случаях, если необходимо обеспечить высокую механическую прочность соединения.

Они используются только для герметизации.

Прокомментируйте своё видение

Аргоновая сварка алюминия со сталью

Процесс сваривания алюминия со сталью может быть затруднен физико-химическими свойствами алюминия. Сваривание этих двух металлов в основном производится аргонодуговой сваркой с использованием вольфрамовых неплавящихся электродов.

Перед свариванием должен быть подготовлен двухсторонний скос кромок металла под углом приблизительно 70 градусов. При скосе прочность сваривания значительно увеличивается, что позволяет ей достичь наибольшей прочности. Свариваемые кромки тщательно очищаются механическим или пескоструйным способом, а в некоторых случаях – с использованием химических средств.

Химическая очистка кромок алюминия производится с помощью химического травления, а потом на поверхность металла наносится активирующее покрытие. Для подготовки алюминия к свариванию не допускается дробеструйная очистка, потому что на поверхности металла могут оставаться окисные соединения. Наиболее дешевым покрытием является цинковое, которые наносится способом механической обработки.

Технология сваривания предусматривает применение стандартных сварочных установок, которыми можно работать с вольфрамовыми неплавящимися электродами.

Особенностью сваривания алюминия со сталью является расположение сварочной дуги. При начале наплавки первого сварочного шва дуга расположена на присадочном прутке, в процессе сваривания – на присадочном прутке и образовавшемся валике.

После того как появилась начальная часть валика сварочную дугу нужно зажигать снова на алюминиевом валике. При сваривании встык дуга производится по кромке, сделанной на алюминиевой детали, а присадка делается на кромке из стали.

Таким образом, выходит, что жидкий алюминий натекает на поверхность стали, с которой он сваривается, и скрепление этих двух металлов происходит замечательно.

Если толщина свариваемого металла не превышает 3 миллиметра, используется сила сварочного тока в 110 – 130 Ампер. При толщине металла толщиной 6 – 8 миллиметров нужно устанавливать ток в 130 – 160 А., а при толщине 9 – 10 миллиметров, 180 – 200 А. Только в таком случае Вы сможете обеспечить хороший прогрев свариваемых деталей, а также образование нужно соединительной прослойки.

В качестве присадочного материала используется проволока марки АД1.

Присадку с маркировкой АМг6 применять не стоит, потому что в случае формирования интерметаллидного слоя участие может принимать магний, который только снизит прочность соединений.

По всей видимости, наличие атомов магния вместо атомов алюминия может сильно снизить прочность сварочного соединения, вследствие чего образуются слабые связи, потому что магний практически не растворяется в железе.

В зависимости от типа сварочных соединений при сваривании нужно соблюдать последовательность наложения валиков сварочного шва, которые обеспечат качественное сваривание. Чередуя валики с обеих сторон можно предотвратить перегрев стальной детали, а также предупредить преждевременное выгорание цинка с его поверхности.

Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector