Сварка сплавов на основе алюминия
Сварка сплавов на основе алюминия и чистого алюминия неплавящимся электродом в среде защитного газа возможна в следующих вариантах:
— Сварка в среде аргона постоянным током обратной полярности (Ar + DCEP);
— Сварка в среде аргона, гелия и их смесях переменным током (Ar/He + AC);
— Сварка в среде аргона, гелия и их смесях на смешанном токе (Ar/He + Mix current (AC + DC);
— Сварка в среде гелия постоянным током прямой полярности (He + DCEN).
Рассмотрим по порядку все варианты:
Сварка в среде аргона постоянным током обратной полярности (Ar + DCEP).
Это самый первый, промышленно освоенный, способ ТИГ-сварки алюминия и его сплавов и самый хардкорный.
Плюсом этого способа можно считать возможность работы с самыми простыми источниками постоянного тока (неважно какие, трансформаторные или инверторные), малую чувствительность к качеству подготовки поверхности (ибо катодное распыление раздувает плёнку поверхностного оксида Al2O3 на раз-два).
На этом преимущества заканчиваются и начинаются существенные ограничения:
— сложности со сваркой больших толщин из-за ограниченности плотности тока
на вольфрамовом электроде – не более 25А/1 мм диаметра электрода, иначе потеря формы
вследствие перегрева приводит к быстрому разрушению электрода
и нестабильности процесса сварки в целом;
— значительная ширина ЗТВ и относительно малая величина провара;
— значительные потери электродного материала на угар и заточку.
Сварка в среде аргона, гелия и их смесях переменным током (Ar/He + AC).
Наиболее широко распространённый в настоящее время процесс сварки сплавов на основе алюминия и чистого алюминия.
Изначально разработанный процесс протекал на синусоидальной форме волны АС с 50% исходным балансом, что не сильно отличалось от сварки в среде аргона на постоянном токе обратной полярности, однако развитие электроники позволило разработчикам сварочной техники научиться изменять этот параметр в широких пределах и – процесс пошёл по нарастающей.
Освоение регулировки частоты АС, изменение формы волны, импульсный режим вывело данный процесс в лидеры по применяемости среди других вариантов ТИГ-сварки алюминия.
Также были разработаны электроды, обладающие большей, чем электроды из чистого вольфрама (WP) устойчивостью к DCEP-полуволне – это электроды с окисью циркония, марки WZ.
Применение электродов марок WL, WC и WY для сварки алюминия – допускается.
Сварка в среде аргона, гелия и их смесях на смешанном токе (Ar/He + Mix current (AC + DC)).
Данный процесс, хотя разработан сравнительно недавно, понемногу набирает популярность среди разработчиков сварочной техники, так как позволяет сваривать любые толщины в различных конфигурациях, причём не требует наличия сложной электронной начинки и высокой квалификации сварщика для импульсного режима.
Другими словами, оба тока могут быть вполне себе линейными, но качество шва и удобство работы будет на высоком уровне, не уступающем импульсному процессу в АС.
Сварка в среде гелия постоянным током прямой полярности (He + DCEN).
Третье место по известности и применению в промышленности досталось процессу сварки алюминия и его сплавов в гелии постоянным током прямой полярности.
Высокая теплопроводность гелия достаточна для испарения и частичного разрушения окисной плёнки.
Применяется для сварки больших толщин на деталях с высоким уровнем ответственности.
Не требует наличия дорогостоящей сварочной техники – достаточно любого источника для DC ТИГ-сварки для получения приемлемых по качеству швов.
Тем не менее, из-за высокой стоимости гелия – процесс крайне недешёвый.
— Сварка в среде аргона постоянным током обратной полярности (Ar + DCEP);
— Сварка в среде аргона, гелия и их смесях переменным током (Ar/He + AC);
— Сварка в среде аргона, гелия и их смесях на смешанном токе (Ar/He + Mix current (AC + DC);
— Сварка в среде гелия постоянным током прямой полярности (He + DCEN).
Рассмотрим по порядку все варианты:
Сварка в среде аргона постоянным током обратной полярности (Ar + DCEP).
Это самый первый, промышленно освоенный, способ ТИГ-сварки алюминия и его сплавов и самый хардкорный.
Плюсом этого способа можно считать возможность работы с самыми простыми источниками постоянного тока (неважно какие, трансформаторные или инверторные), малую чувствительность к качеству подготовки поверхности (ибо катодное распыление раздувает плёнку поверхностного оксида Al2O3 на раз-два).
На этом преимущества заканчиваются и начинаются существенные ограничения:
— сложности со сваркой больших толщин из-за ограниченности плотности тока
на вольфрамовом электроде – не более 25А/1 мм диаметра электрода, иначе потеря формы
вследствие перегрева приводит к быстрому разрушению электрода
и нестабильности процесса сварки в целом;
— значительная ширина ЗТВ и относительно малая величина провара;
— значительные потери электродного материала на угар и заточку.
Сварка в среде аргона, гелия и их смесях переменным током (Ar/He + AC).
Наиболее широко распространённый в настоящее время процесс сварки сплавов на основе алюминия и чистого алюминия.
Изначально разработанный процесс протекал на синусоидальной форме волны АС с 50% исходным балансом, что не сильно отличалось от сварки в среде аргона на постоянном токе обратной полярности, однако развитие электроники позволило разработчикам сварочной техники научиться изменять этот параметр в широких пределах и – процесс пошёл по нарастающей.
Освоение регулировки частоты АС, изменение формы волны, импульсный режим вывело данный процесс в лидеры по применяемости среди других вариантов ТИГ-сварки алюминия.
Также были разработаны электроды, обладающие большей, чем электроды из чистого вольфрама (WP) устойчивостью к DCEP-полуволне – это электроды с окисью циркония, марки WZ.
Применение электродов марок WL, WC и WY для сварки алюминия – допускается.
Сварка в среде аргона, гелия и их смесях на смешанном токе (Ar/He + Mix current (AC + DC)).
Данный процесс, хотя разработан сравнительно недавно, понемногу набирает популярность среди разработчиков сварочной техники, так как позволяет сваривать любые толщины в различных конфигурациях, причём не требует наличия сложной электронной начинки и высокой квалификации сварщика для импульсного режима.
Другими словами, оба тока могут быть вполне себе линейными, но качество шва и удобство работы будет на высоком уровне, не уступающем импульсному процессу в АС.
Сварка в среде гелия постоянным током прямой полярности (He + DCEN).
Третье место по известности и применению в промышленности досталось процессу сварки алюминия и его сплавов в гелии постоянным током прямой полярности.
Высокая теплопроводность гелия достаточна для испарения и частичного разрушения окисной плёнки.
Применяется для сварки больших толщин на деталях с высоким уровнем ответственности.
Не требует наличия дорогостоящей сварочной техники – достаточно любого источника для DC ТИГ-сварки для получения приемлемых по качеству швов.
Тем не менее, из-за высокой стоимости гелия – процесс крайне недешёвый.