Сварочная проволока для алюминиевых сплавов: понимание серии сплавов

Сварочная проволока для алюминия: краткий обзор

Алюминиевая сварочная проволока — это присадочный металл, используемый для соединения алюминиевых компонентов при сварке MIG и TIG, разработанный специально с учетом высокой теплопроводности алюминия, низкой температуры плавления и стойкого поверхностного оксидного слоя. Выбор правильной проволоки — это не единое решение, а совокупность факторов — семейства сплавов, формы проволоки, диаметра и процесса сварки — которые вместе определяют, насколько хорошо сварной шов будет работать как сразу, так и в течение всего срока службы.

В разделах ниже подробно описаны все эти моменты принятия решений: от широкой классификации сплавов до конкретного выбора между двумя наиболее часто имеющимися на складе проволоками — ЭР4043 и ЭР5356.

Алюминиевая присадочная проволока подразделяется на серии сплавов в зависимости от основного легирующего элемента, и каждая серия придает готовому сварному шву особый набор механических и химических свойств:

Соответствие химического состава присадочного сплава химическому составу основного металла имеет большее значение при сварке алюминия, чем при сварке многих других металлов, поскольку несовместимое соединение может привести к образованию сварного шва, который склонен к растрескиванию или имеет заметно более слабые механические свойства, чем можно было бы предположить только по основному металлу или присадке.

Типы алюминиевой сварочной проволоки

Помимо химического состава сплавов, алюминиевая сварочная проволока также классифицируется по ее физической форме, которая напрямую зависит от того, в каком процессе сварки она используется:

• Намотанная проволока MIG — непрерывная проволока, намотанная на катушки и подаваемая с постоянной скоростью через сварочную горелку MIG.
• Пруток TIG прямого сечения — предварительно нарезанные отрезки прутка, вручную подаваемые в сварочную ванну во время сварки TIG.
• Катушки с многослойной и произвольной намоткой — Катушки с послойной намоткой обеспечивают более равномерную подачу на высокой скорости, что делает их предпочтительными для автоматизированных или крупномасштабных операций сварки MIG.

Выбор алюминиевой присадочной проволоки и присадочного металла

Выбор правильного присадочного металла — это структурированный процесс, а не одиночный поиск, и обычно он следует следующей последовательности:

Алюминиевая сварочная проволока MIG

Для сварки алюминия MIG (GMAW) предъявляются особые требования к оборудованию, которые не применяются к сварке MIG стали, главным образом потому, что алюминиевая проволока мягкая и склонна к деформации под тем же давлением подачи, которое хорошо подходит для стали. Надежная сварка алюминия MIG зависит от:

• Приводные ролики с U-образными канавками вместо используемых для стали роликов с V-образными канавками, которые захватывают алюминиевую проволоку, не сдавливая и не деформируя ее.
• Гильза пистолета с тефлоновой или нейлоновой подкладкой. , поскольку алюминиевая проволока имеет тенденцию к истиранию внутри стандартной установки со стальным вкладышем, предназначенной для стальной проволоки.
• Режим распыления или импульсного распыления , который обычно дает лучшие результаты при обработке алюминия, чем передача короткого замыкания, обычно используемая для стали.

TIG алюминиевый сварочный стержень

При сварке TIG (GTAW) используется прямой стержень, подаваемый вручную, а не катушечная проволока, и для нее требуется переменный ток (переменный ток), а не постоянный ток, обычно используемый для сварки стали TIG. Цикл очистки сигнала переменного тока активно разрушает оксидный слой алюминия во время сварки, что очень важно, поскольку этот оксидный слой плавится при гораздо более высокой температуре, чем алюминий под ним, и в противном случае он помешал бы правильному сплавлению. Выбор диаметра стержня для работы TIG должен точно соответствовать толщине основного металла и диапазону силы тока машины: стержень большего размера охлаждает сварочную ванну, а стержень меньшего размера перегревается и может снова сгореть в вольфрамовом электроде, если его не подавать осторожно.

ER4043 против ER5356: выбор между двумя наиболее распространенными проводами

Эти два сплава используются в большинстве общих работ по сварке алюминия, и понимание их компромиссов решает большинство повседневных вопросов выбора наполнителя:

В качестве общей отправной точки: используйте ER4043 для изготовления изделий общего назначения и работ по литью алюминия и переходите к ER5356, когда применение связано с конструкционными нагрузками, воздействием морской / соленой воды или недрагоценным металлом из семейства сплавов 5xxx.

Материалы для сварки алюминия и их применение по отраслям

Во всех этих случаях основная логика выбора остается неизменной — подбирайте присадочный сплав к основному металлу, выбирайте форму проволоки в зависимости от процесса и выбирайте размер проволоки в соответствии с толщиной материала — даже несмотря на то, что конкретный выбранный сплав и диаметр будут варьироваться в зависимости от типичных отраслевых требований к прочности, коррозии и отделке.