Kas yra aliuminio suvirinimas?

Aliuminio suvirinimas yra procesas, kurio metu aliuminis arba jo lydinio dalys sujungiamos šilumos ir slėgio pagalba. Nors principas panašus į plieno suvirinimą, aliuminis elgiasi visiškai kitaip - jis yra minkštas, labai jautrus taršai ir perkaitimui, turi oksido sluoksnį, kuris tirpsta daug aukštesnėje temperatūroje nei pats metalas.

Kodėl aliuminį sunku suvirinti?

1. Didelis šilumos laidumas - aliuminis labai greitai išsklaido šilumą, todėl:

• Suvirinimo pradžioje reikia didesnio šilumos kiekio
• dalys gali būti lengvai deformuojamos
• ploni lakštai gali perdegti

2. Oksido sluoksnis – aliuminio oksidas tirpsta apie 3700 ° F (2037 ° C), o pats aliuminis tirpsta apie 1200 ° F (650 ° C). Tai reiškia, kad oksidas turi būti pašalintas prieš suvirinant, kitaip:

• šuve būs poraina
• metalas gali perdegti
• nesudarys tinkamo susiliejimo

3. Poringumas ir užterštumas - skystas aliuminis sugeria vandenilį, kuris sukuria poras siūlėje. Reikalingas labai kruopštus valymas - aliuminis turi būti suvirintas į kritiškiausią padėtį.
4. Prieš lydymosi spalvą nepakitusi – skirtingai nuo plieno, aliuminis nekeičia spalvos prieš pradėdamas tirpti. Suvirintojas gali nepastebėti momento, kai metalas pradeda tekėti → perdegimo.

Populiariausi aliuminio suvirinimo būdai

1. TIG (GTAW) suvirinimas - tiksliausias ir populiariausias aliuminio metodas.

• Naudoja kintamosios srovės režimą, kad "sulaužytų" oksido sluoksnį
• Užtikrina švarią, aukštos kokybės siūlę
• Idealiai tinka ploniems lakštams ir tiksliems darbams

2. MIG (GMAW) suvirinimas - tinka storesnėms medžiagoms.

• Greitesnis nei TIG
• Mažiau tikslus, bet efektyvus gamyboje
• Argono ir helio mišiniai gali būti naudojami didesniam prasiskverbimui užtikrinti

3. MMA elektrodų suvirinimas

• Tai rečiau pasitaiko, nes pagrindinių kilimėlių paruošimas reikalauja papildomų įgūdžių

4. Pažinčių metodai

• Suvirinimas lazeriu – didelis tikslumas, maža deformacija
• Elektronų pluošto suvirinimas – aukšti reikalavimai, vakuuminė aplinka
• Atsparus suvirinimas – plonoms medžiagoms

Kaip tinkamai paruošti aliuminį suvirinimui?

1. Nuvalykite oksido sluoksnį - aliuminio oksidas tirpsta daug aukštesnėje temperatūroje nei pats metalas, todėl jį reikia pašalinti.

• Naudojamas nerūdijančio plieno šepetys, skirtas tik aliuminiui
• Taip pat galima naudoti lengvą šlifavimą arba sausą valymą
• Prieš pat suvirinimą išvalykite, kad oksidas vėl nesusidarytų

2. Nuriebalinkite paviršių - aliejai ir riebalai sukelia poringumą ir siūlių defektus.

• Naudojamas acetonas arba kitas tinkamas tirpiklis
• Nuvalykite švaria, be pluošto šluoste
• Niekada nelieskite paviršiaus plikomis rankomis

3. Pasirinkite tinkamą metodą ir įrangą - TIG ir MIG yra labiausiai paplitę aliuminio metodai.

• TIG: naudoja kintamosios srovės režimą ir argoną
• MIG:  Argono / helio mišiniai naudojami storesnėms medžiagoms
• Patikrinkite, ar įranga tiekia pakankamai energijos

4. Pasirinkite tinkamą užpildo medžiagą - užpildo medžiaga turi atitikti aliuminio lydinį.

• Populiarūs variantai: 4043, 5356
• Patikrinkite suderinamumą su netauriuoju metalu
• Venkite galvaninės korozijos rizikos

5. Kontroliuoja šilumą -  aliuminis greitai įkaista ir gali perdegti.

• Pradėkite nuo didesnės galios, sumažinkite proceso metu
• Naudojamos trumpos siūlės ir pauzės
• Apsvarstykite galimybę iš anksto pašildyti dalį (50–120 °C)

Dažniausios problemos ir kaip jas išspręsti

1. Poringumas - 

Priežastys: nešvarus paviršius, drėgmė, netinkamas dujų srautas

Sprendimai: kruopštus valymas, sausa įranga, tinkama apsauga nuo dujų

2. Perdegimas – 

Priežastys: per daug šilumos, plona medžiaga

Sprendimai: trumpesnės siūlės, mažesnis srovės paleidimas, TIG su kintamosios srovės režimu

3. Deformacijos-

Priežastys:  didelis aliuminio šilumos laidumas

Sprendimai: detalės pašildymas, simetriškas suvirinimas, standikliai

Kokias apsaugines dujas naudoti?

Kokią užpildymo medžiagą pasirinkti?

4043 – universalus, gerai teka, maža įtrūkimų rizika

5356 – patvaresnis, tinkamas konstrukcijoms

Santrauka

Aliuminio suvirinimas yra techniškai sudėtingas procesas, kuriam reikia:

• kruopštus pasiruošimas
• tinkama įranga
• Aliuminio savybių supratimas
• Tikslus šiluminis valdymas

Tačiau, laikantis teisingų metodų ir praktikos, aliuminis gali būti suvirintas švariai, saugiai ir kokybiškai, net ir sudėtinguose projektuose.

Didžiausia aliuminio suvirinimo klaida: !suvirinimas be valymo!