Виды сварки алюминия, их недостатки.
Алюминий может быть соединен несколькими процессами дуговой сварки. Преобладают два метода: газодуговая сварка дугой (GMAW) и газопламенная дуговая сварка (GTAW), и у каждой из них есть свои преимущества и недостатки.
GMAW — обычно используется в импульсном режиме (и редко в режиме переменного тока) — обеспечивает высокую пропускную способность. Импульсный GMAW, или GMAW-P, работает с расходуемым проводом, подключенным к положительному полюсу источника питания. Это эффективно нагревает и расплавляет проволоку (высокая скорость плавления означает высокую скорость сварки) и в то же время позволяет сделать катодную очистку поверхности сварного шва алюминия.
Брызги и сажа от испарения элементов обычно наблюдаются на внешних кромках сварного шва, особенно когда процесс не находится под надлежащим контролем. Перегрев проводов и проблемы с зажиганием на стартовой фазе могут также вызвать брызги и сажу. Сажа происходит от конденсации оксида магния и других загрязняющих веществ на заготовке.
Сварка алюминия без надлежащего контроля может привести к образованию пор, трещин и подрезов в полученном соединении. Предварительная и послеготовительная подготовка является обязательным условием, и типичным является высокое потребление проволоки наполнителя. Довольно часто сварщики производят корректировки процесса, чтобы сэкономить на стоимости проводов. GMAW также выделяет дым, который требует введения адекватных мер безопасности.
Высокоскоростная визуализация дуги показывает фокус-газ (синяя стрелка) и экранирующий газ (красная стрелка). Изображение было снято со скоростью 30000 кадров в секунду (рис.2). Вы можете просмотреть изображения по ссылке: http://www.thefabricator.com/article/arcwelding/new-gtaw-variant-boosts-aluminum-welding-throughput.
Сварщики могут использовать GTAW в полярностях постоянного тока (DCEN) и DC-положительных (DCEP), или они могут использовать переменный ток (AC). DCEP предлагает лучшую очистку оксидов алюминия, но токи ограничены до 80-100 ампер из-за чрезмерного тепла, осажденного в электрод. Это делает процесс промышленно нецелесообразным, так как вольфрамовые включения проникают в сварной шов.
DCEN может использоваться только с очень большим количеством гелия для удаления оксидов. Высокое содержание гелия может вызвать проблемы с зажиганием. И использование большого количества гелия может быть проблемой для экономного изготовителя.
Большинство изготовителей используют AC с GTAW для сварки алюминия. Но риск включения вольфрама все еще присутствует, и шум, который создается с GTAW-AC, все еще может быть проблемой.
Конечно, для удачной сварки алюминия нужен правильный газ. Все эти процессы сварки алюминия могут использовать аргон — универсальный газ. Добавление гелия может увеличить скорость и проникновение, а использование легированных газовых смесей с активными элементами может помочь еще более стабилизировать процесс.
Тем не менее, учитывая все эти переменные, большинство изготовителей, которые сваривают алюминий, имеют два выбора: высокое качество с GTAW или высокую производительность с GMAW.
С использованием большого количества гелия.