Особенности и трудности сварки алюминия, дефекты, возникающие в швах

Содержание

1. Пористость при сварке алюминия
2. Горячие и холодные трещины при сварке алюминия
• Горячие трещины
• Холодные трещины
3. Несплавление в корне шва при сваривании алюминия

О некоторых особенностях сварки алюминия мы уже говорили на этой странице. Оксидная плёнка, появляющаяся на поверхности алюминия, не является единственным прептяствием при сварке алюминиевых конструкций. При их сварке, также, могут возникать дефекты, характерные для сварных соединений алюминия.

Пористость при сварке алюминия

При сварке алюминия и его сплавов возникает большая вероятность появления пористости в металле шва. Обусловлено это тем, что жидкий алюминий очень хорошо растворяет водород, присутствующий в зоне сварки. При охлаждении металла, растворимость водорода в нём резко снижается, и водород стремится выделиться из металла. Образуются пузырьки газа, всплывающие в кристаллизующемся металле. Те из них, которые не успели всплыть, образуют поры.

Снизить пористость шва позволяет применение следующих приёмов:

1.Как уже говорилось, тщательная очистка поверхностей от влаги и оксидной плёнки

2. Уменьшение доли присадочного металла в формировании сварного шва

3. Уменьшать удельную поверхность проволоки за счёт увеличения её диаметра (т.к. именно на поверхности металла появляется плёнка, скапливается влага)

4. Увеличивать давление аргона над сварочной ванной. Повышенное давление аргона снижает пористость шва, т.к. при этом повышается растворимость водорода в металле, а, следовательно, уменьшается количество газовых пузырьков.

Горячие и холодные трещины при сварке алюминия

Горячие трещины

Чистый алюминий марок АВ000-АВ00 не склонен образовывать горячие трещины в процессе сварки, но при увеличении содержания кремния в металла, риск образования горячих трещин увеличивается. Для снижения риска возникновения трещин следует снизить содержание кремния в металле шва и оптимизировать соотношение железо-кремний (Fe/Si). При содержании кремния не более 0,35% и при соотношении Fe/Si?0,5, горячие трещины не образуются. Если содержание кремния превышает 0,35%, то соотношение железа-кремний должно быть следующее: Fe/Si?1,0. Также положительно влияют небольшие добавки титана в состав сплава.

Термически упрочняемые сплавы марок АВ, АК6, АКВ также склонны образовывать горячие трещины при сварке. Для уменьшения склонности к горячим трещинам у этих сплавов целесообразно содержание кремния, наоборот, увеличивать и использовать присадки с содержанием Si в пределах 4-6%.

Дюралюминий при сварке очень склонен к образованию горячих трещин. Чтобы предотвратить их появление, необходимо снижать содержание железа и добавить титан в состав сплава.

Холодные трещины

Образование трещин при сварке алюминиевых сплавов зависит от классификации сплава. Термические не упрочняемые сплавы с системами легирования Al-Mn и Al-Mg обладают хорошей свариваемостью и не склонны к образованию холодных трещин.

Алюминиевые термически упрочняемые сплавы склонны к образованию трещин в зоне термического влияния. Для уменьшения риска их возникновения необходимо уменьшить зону металла, нагреваемую до высоких температур (600-850°C). Для этого необходимо применить концентрированные источники тепла и такие режимы сварки, которые позволят вести её на повышенных скоростях. Сварка в среде аргона также позволяет увеличить глубину проплавления и снизить зону нагрева.

Несплавление в корне шва при сваривании алюминия

Несплавление в корне шва - это один из основных дефектов при сварке алюминия неплавящимся электродом. Этот сварочный дефект возникает в том случае, когда силы тока оказывается недостаточно для полного проплавления кромок из-за их сильного окисления при высокотемпературном нагреве.

Чтобы предотвратить несплавление, при сварке корневого шва рекомендуется применять удаляемую подкладку из меди или нержавеющей стали с формирующими канавками глубиной 0,6-1,2мм. Ширина подкладки зависит от свариваемой толщины и составляет 4-10мм.

Если нет возможности применить подкладку, то необходимо защитить корень шва от окисления поддувом инертного газа с обратной стороны, либо выполнить последующую подварку с обратной стороны.

Более полную информацию о дефектах сварных соединений, об их разновидностях и причинах появления вы можете узнать из этой статьи.

Дополнительные материалы по теме: