Зачистка алюминия перед сваркой

Обновлено: 26.01.2025

При сварке деталей из алюминия и его сплавов предъявляются особые требования к подготовке деталей, материалов и оборудования. Среди сварщиков, занимающихся изготовлением конструкций из алюминия, бытует выражение: "Хорошо подготовлено — наполовину сварено".

Другие страницы по теме

Подготовка под сварку деталей из алюминия

Имеется ряд рекомендаций по подготовке поверхностей алюминиевых деталей и проволоки, которые отличаются от рекомендаций для стали. Например, не допускается зачищать поверхность под сварку абразивами, наждачной бумагой, дробеструйной обработкой и т. п. Помимо механической обработки кромок свариваемых деталей для придания им рациональной формы, облегчающей выполнение соединений, подготовка деталей под сварку и подготовка проволоки к сварке включает очистку их поверхности от загрязнений и оксидов.

Имеется большое количество рецептов подготовки поверхности под дуговую (лучевую); под точечную (шовную) сварку; для получения клеесварных соединений. Однако различия в подготовке невелики.

Подготовка деталей под сварку дуговую (лучевую) .

Для выполнения сварных соединений I и II категории обязательной является химическая обработка поверхностей перед сваркой.

В производственной практике широкое распространение получил следующий процесс подготовки алюминиевых деталей и проволоки к сварке.

1. Прежде всего их поверхность очищают от консервирующей смазки и загрязнений, протирая ее ветошью, смоченной в бензине, уайт-спирите или других органических растворителях. В серийном производстве свариваемые детали обычно обезжиривают в негорячем водном растворе, содержащем 10 г/л NaOH, 40—50 г/л тринатрийфосфата Na₃PO₄ - 12Н₂O, 5 г/л натриевого жидкого стекла Na₂SiO₃. Продолжительность процесса обезжиривания зависит от степени загрязненности поверхности металла и от температуры. При температуре раствора 60—70°С длительность обезжиривания обычно не превышает 3—5 мин.

2. После обезжиривания детали или проволоку погружают в 5%-ный водный раствор щелочи (NaOH или КОН), нагретый до 60—70°С. В результате взаимодействия со щелочью оксидная пленка стравливается с поверхности в течение 2—3 мин. После этого остатки щелочи и продукты реакции смывают с поверхности деталей сначала горячей, а затем холодной водой, одновременно протирая их волосяными щетками.

3. Сразу же после промывки детали пассивируют в 20%-ной азотной кислоте (HNO₃), нагретой до 60—70°С. За 5—7 мин пребывания в растворе поверхность деталей покрывается новым, более плотным слоем оксида алюминия. Извлеченные из азотной кислоты детали промывают в холодной, а затем в горячей воде и сушат подогретым воздухом.

Обезжиривание и травление поверхности проволоки проводят по технологии, принятой для основного металла. Дополнительная обработка может быть различной: вакуумная сушка проволоки; механическая зачистка поверхности в специальном приспособлении; химическое или электрохимическое полирование поверхности.

Следует особо остановиться на подготовке поверхности деталей и проволоки из алюминий-литиевых сплавов.

При ручной дуговой сварке деталей из тонколистовых полуфабрикатов отмечается повышенная склонность соединений к образованию пор по границам шва, которая, снижая прочность сварного соединения при циклических нагрузках, существенно ограничивает область применения этих перспективных сплавов.

Установлено, что возникновение пористости связано с окислением поверхностных слоев при технологических нагревах и наличием в окисленном слое гидридов лития и магния, диссоциирующих при сварочном нагреве с выделением атомарного водорода, который попадает в расплавленный металл сварочной ванны.

Анализ полученных данных позволяет сделать заключение о том, что слой оксидов на основе MgO и Li₂O у листов, подвергающихся нагреву до температуры не выше 400°С, имеет толщину 0,03—0,035 мм. Так как этот слой наиболее гигроскопичен, его удаление должно приводить к снижению пористости металла сварных швов. Поэтому была предложена технология подготовки кромок, включающая химическое фрезерование (глубокое травление) в растворе NaOH на глубину 0,04—0,05 мм.

Травление на глубину 0,04—0,05 мм позволило полностью исключить пористость на границах швов. Наблюдались отдельные рассеянные в металле шва поры размерами 0,1—0,15 мм, не превышающими допускаемых по техническим условиям. Методом гидростатического взвешивания установлено высокое качество сварных швов, полученных после травления образцов на глубину до 0,05 мм (табл. 1). Аналогичные результаты получены при автоматической сварке.

Таблица 1. Пористость швов на тонколистовых полуфабрикатах .

Подготовка под сварку свариваемых кромок	Толщина удаляемого слоя, мм	Суммарный объем пор см 3 на 100г металла
Травление в 15% растворе NaOH (80 o C, 15 минут) и в 15% растворе HNO₃ (50 o C, 2 минуты)	0,01-0,02	0,2146-0,3318
Химическое фрезерование (глубокое травление) растворе, содержащем 200 г/л NaOH и 8 г/л Al (80 o C, 15 минут)	0,04-0,05	0,0189-0,0245

Суммарный объем пор определен методом гидростатического взвешивания.

Подготовка деталей под сварку точечную (шовную)

Основной целью подготовки поверхности под контактную точечную сварку является достижение минимального и стабильного сопротивления в сварочном контакте электрод-деталь и стабильного невысокого сопротивления в контакте деталь-деталь. Наряду с этим необходимо обеспечить постановку большего числа сварных точек на свариваемой детали без зачистки рабочей поверхности электродов.

Влияние естественных пленок на выделение теплоты при контактной точечной сварке тонких деталей из алюминиевых сплавов значительно больше, чем при сварке более толстых, что вносит дополнительные технологические сложности. Внешняя поверхность свариваемых деталей подплавляется с образованием наружных выплесков, прожогов, а рабочая поверхность сварочного электрода после постановки уже нескольких первых точек выхолит из строя.

Исследованиями установлено и производственным опытом подтверждено, что объективной характеристикой качества подготовки поверхности, например, алюминиевых сплавов типа Д16 под контактную точечную сварку является контактное сопротивление участка сварки. Допустимое сопротивление ограничивается значением 150 мкОм. Кроме того, при подготовке поверхности необходимо обеспечить сохранность плакирующего слоя свариваемых листов, особенно малых толщин. Эти требования выполняются при химической подготовке, которая является наиболее удобным и надежным способом обеспечения удовлетворительного качества поверхности.

Например, технологический процесс химической подготовки листов из сплава Д16Т толщиной 0,5—0,6 мм включает в себя следующие операции:

1. Обезжиривание деталей в 2%-ном водном растворе моющего препарата при температуре 60—70°С в течение 2—3 мин.

2. Промывку деталей в теплой (35—50°С) проточной воде многократным погружением (5—8 раз).

3. Травление деталей в водном растворе NaOH (концентрация 40— 60 г/л, температура 35—45°С, длительность травления 30—60 с).

4. Промывку деталей в теплой (35—50°С) проточной воде многократным погружением (5—8 раз); смена воды — из расчета 15 л на 1 м 2 поверхности детали.

5. Промывку деталей в холодной проточной воде многократным погружением (5—8 раз); смена воды — из расчета 25 л на 1 м 2 .

6. Осветление деталей в водном растворе азотной кислоты (концентрация 200—250 г/л, температура 16—30°С, 2—5 мин).

7. Промывку в проточной воде многократным погружением (5—8 раз); смена воды — из расчета 25 л на 1 м 2 .

8. Пассирование деталей в водном растворе ортофосфорной кислоты (Н₃РO₄) и калиевого хромпика (К₂Сr₂O₇): концентрация H₃PO₄ — 50—120 г/л, К₂Сr₂O₇ — 0,5—1,2 г/л; температура 26—34°С, длительность травления 15— 20 мин; отношение Н₃РO₄ к K₂Cr₂O₇ поддерживается на уровне 100:1.

9. Промывку деталей в холодной проточной воде многократным погружением (5—8 раз); смена воды из расчета 25 л на 1 м 2 .

10. Сушку деталей в подогретом до 40—60°С воздухе.

11. Проверку контактного сопротивления образцов и свариваемых Деталей (контактное сопротивление должно иметь минимальные значения и быть стабильным).

Прессованные профили, механически обработанные детали и неплакированные листы перед травлением в ортофосфорной кислоте обрабатывают (травят) в растворе азотной кислоты 25—30%-ной концентрации в течение 1—1,5 ч при температуре 15—25°С с последующей промывкой в холодной проточной воде. Травление в азотной кислоте применяют для получения на поверхности деталей слоя чистого алюминия (не более 3% от толщины детали), при образовании которого улучшаются условия формирования сварного шва (уменьшается количество наружных выплесков и увеличивается промежуток времени до зачистки электродов).

Травленые детали тщательно промывают в холодной проточной воде и протирают жесткими волосяными щетками или хлопчатобумажными салфетками, затем сушат в камерах при температуре до 75°С или на воздухе, а после сушки хранят закрытыми от пыли, влаги и загрязнений.

Подготовка поверхностей под склеивание

Состояние поверхности склеиваемых металлов играет существенную роль, и основным требованием, предъявляемым к поверхности под склеивание, является обеспечение высокого и стабильного уровня адгезионных сил на границе раздела клей-металл.

Для достижения повышенной адгезионной прочности клеевого соединения при подготовке поверхности под склеивание используются различные методы, обеспечивающие оптимальное смачивание поверхности металла клеем и его растекание. Наиболее высокая прочность на сдвиг клеевых соединений из алюминиевых сплавов достигается в случае анодирования, наименьшая — в случае зачистки наждачной бумагой.

В отечественной практике основным способом подготовки поверхностей склеиваемых деталей из алюминиевых сплавов является анодирование в серной и хромовой кислотах. Второй вариант более совершенен: при анодировании в хромовой кислоте анодная пленка, как правило, не отслаивается от металла. Существуют и другие способы подготовки поверхности деталей из алюминиевых сплавов под склеивание. Один из них — химическое травление в смеси серной и хромовой кислот, так называемый пиклинг-процесс. Сначала детали обрабатывают в парах трихлорэтилена (5 мин), затем помешают в жидкий трихлорэтилен (15—20 мин) и после промывки в холодной воде обрабатывают в растворе серной кислоты (22,5 мас. ч.), бихромата натрия (7,5 мас. ч.) и воды (70 мас ч.). Травление осуществляется при температуре 60—65°С в течение 20—30 мин. После промывки детали подвергаются сушке на воздухе при температуре не выше 65°С. Обработанные этим способом детали пригодны для склеивания в течение 7 сут.

Для повышения адгезионной прочности и стабилизации уровня адгезии композиций применяют адгезионный грунт, который наносится на подготовленную поверхность и подвергается сушке при температуре 20°С в течение 30 мин. После этого на поверхности склеиваемых деталей наносят клей и отверждают его.

Адгезионный грунт позволяет обеспечить защиту подготовленной к склеиванию поверхности металла, сохранить ее активность и повысить адгезионную прочность клеевого соединения при его эксплуатации в условиях повышенной влажности при температуре 50—70°С.

Сварка алюминия. Окисные пленки и удаление.

При сварке алюминиевых сплавов существенные затруднения возникают в связи с необходимостью удаления с поверхности свариваемых кромок окисной пленки. При взаимодействии с кислородом алюминий образует устойчивый окисел Аl₂O₃. Окисная пленка, покрывающая поверхность деталей, надежно защищает их от дальнейшего окисления. Окисная пленка может быть двух типов а Аl₂O₃ и у Аl₂O₃. Пленка второго типа образуется при температуре выше 657° С и отличается несколько большей плотностью. Пленка обладает хорошими защитными свойствами до температуры 680—720° С.

При дальнейшем повышении температуры толщина окисного слоя увеличивается, а ее защитные свойства ухудшаются. Окисная пленка на поверхности алюминиевых деталей, надежно защищающая металл от дальнейших окислительных процессов, в то же время затрудняет процесс сварки из-за высокой тугоплавкости и более высокой, чем основной металл, плотности. Окисная пленка препятствует сплавлению металла сварочной ванны с основным металлом, а, попадая в шов, становится неметаллическим включением. Окисел Аl₂O₃обладает повышенной гигроскопичностью.

При комнатной температуре за 7 дней толщина окисной пленки достигает 50—100 ангстрем, а при нагреве до температуры плавления алюминия может достигать 0,2 мкм. При трехмесячном хранении толщина окисной пленки достигает 7-10 -3 мкм, а затем увеличивается со скоростью не бо лее (0,2—0,3) • 10 -3 мкм в месяц.

Поверхность алюминия наиболее активно окисляется в первые часы после очистки. Поэтому при изготовлении особо ответственных изделий время от момента снятия окисной пленки до момента начала сварки следует ограничивать. Будучи более плотной, чем основной металл, окисная пленка опускается на дно сварочной ванны и часто остается в шве. Окисная пленка малопластична. Попадая в сварной шов, она может явиться местом начала разрушения или возникновения неплотности. Окисную пленку удаляют химическими или механическими путями либо применением их совместно.

Удаление окисной пленки

Кроме специальных методов удаления окисной пленки, очищающее от окисной пленки действие оказывает электрическая дуга, горящая в защитных газах: аргоне или гелии или их смеси. При сварке на постоянном токе обратной полярности очищающее действие дуги имеет место на протяжении всего процесса ее горения, а при сварке на переменном токе в те полупериоды, когда изделие является катодом. Механизм воздействия электрического тока на окисную пленку состоит в том, что движущиеся с большой скоростью положительные ионы бомбардируют поверхность сварочной ванны, разрушают пленку окисла и путем так называемого распыления удаляют ее. Действием дуги может быть удалена пленка малой толщины, а пленку большой толщины окислов алюминия необходимо предварительно удалять механическим или химическим путем.

Распыление окисной пленки электрической дугой происходит более полно при применении трехфазной дуги, обеспечивающей лучшее, чем при однофазной дуге, перемешивание металла и более полное удаление окисной пленки.

Замечено, что при передвижении дуги пленка разрушается на участке, ширина которого равна диаметру катодного пятна. Ширина зоны катодного распыления уменьшается с увеличением постоянной составляющей сварочного тока и уменьшением длины дуги. С повышением расхода газа зона катодного распыления увеличивается. Однако расход газа не должен быть слишком велик во избежание нарушения защиты сварочной ванны. При сварке деталей малой толщины из-за небольшой мощности сварочной дуги разрушающее действие на окисную пленку ослабляется.

При пересечении швов и при сварке по прихваткам могут образовываться в металле шва окисные включения, а в корне шва — несплавление кромок соединяемых деталей. Дефекты такого типа снижают прочность сварных соединений особенно при циклических нагружениях. В этих случаях тщательное удаление поверхностной пленки перед сваркой строго обязательно.

Не наблюдать окисных включений в сварных швах алюминиевых сплавов, выполненных автоматической сваркой плавящимся электродом в среде защитных газов. Можно предполагать, что при сварке плавящимся электродом происходит более интенсивное перемешивание сварочной ванны, поэтому неразрушенные в первый момент окисные пленки могут повторно оказаться на поверхности и подвергнуться разрушению. Этому же способствует, очевидно, большая по сравнению со сваркой неплавящимся (вольфрамовым) электродом концентрация тепла и потока ионизированного газа.

Сварка алюминия. Подготовка.

Сварное соединение высокого качества может быть получено только при условии выполнения всех мероприятий по предотвращению попадания в зону сварки каких-либо загрязнений, помещение или участок для проведения газоэлектричрхкой сварки алюминия должны быть чистыми, сухими, не пыльными, скорость движения воздуха не должна превышать 0,2 м/сек; свариваемые детали и присадочная проволока должны быть подвергнуты специальной обработке по их очистке; в качестве защитных газов можно применять лишь аргон чистый марки А по ГОСТу 10157—62 и гелий ВЧ (высокой чистоты) по МРТУ 51-04-23-64; газоподводящую арматуру, шланги и сварочную горелку следует тщательно промывать спиртом перед началом сварочных работ и регулярно очищать и промывать в процессе работы.

Очистка сварочной проволоки заключается в удалении консервационной смазки растворителем (бензином) или горячей (80— 90° С) водой и в химической обработке для удаления окисной пленки с поверхности проволоки. Расконсервацию и химическую обработку следует проводить на специальном участке вне помещения, выделенного для проведения сварочных работ. Химическая обработка сварочной проволоки может быть осуществлена несколькими способами, однако на практике наиболее часто применяют обработку по следующей технологии:

1) травление в 5%-ном растворе каустической соды NOH при температуре 60—65° С в течение 2—3 мин;
2) промывка в горячей (45—50° С) воде, а затем в холодной проточной воде;
3) осветление в 15—30%-ном растворе азотной кислоты HN03 при температуре 60—65° С в течение 2—3 мин;
4) промывка в горячей (45—50° С) воде, а затем в холодной проточной воде;
5) сушка при температуре, не ниже 60° С до полного удаления влаги.

Если химически обработанная и высушенная сварочная проволока не может быть сразу же использована для сварки, то хранить ее необходимо в специальном плотно закрывающемся шкафу или - ящике. Обычно считают, что срок хранения обработанной проволоки не должен превышать 12 ч. Опыт работы показывает, однако, что такое требование справедливо; лишь при сварке неплавящимся электродом с присадочной проволокой малых диаметров (1—1,6 мм) на малых токах (до 100 а). При сварке же плавящимся электродом на токах свыше 400 а проволокой диаметром 4—5 мм этот срок может быть увеличен до 1—1,5 суток без ущерба для качества сварного соединения при условии соблюдения правил хранения обработанной проволоки. Очищенную проволоку можно брать только в чистых перчатках или рукавицах, чтобы не загрязнить и не нанести на поверхность проволоки жировых остатков.

Свариваемые детали или их кромки также нуждаются в тщательной обработке. Предпочтительно очистку деталей под сварку производить также химической обработкой по приведенному выше режиму, причем небольшие детали желательно обрабатывать целиком, а детали большого размера подавать на сварку целиком обезжиренными и с химически обработанными на расстоянии до 100 мм от стыка сварочными кромками.

По наблюдениям авторов и других исследователей на сварных соединениях небольших размеров целесообразно проводить зачистку кромок шабером непосредственно перед сваркой. Помимо зачистки стыка, необходимо еще удалять окисную пленку шабером или стальной проволочной щеткой в месте токоподвода. При невозможности проведения химической обработки крупногабаритных деталей в некоторых случаях после предварительной экспериментальной проверки можно зачищать кромки стальными проволочными щетками с предварительной и последующей протиркой зачищаемой поверхности спиртом или ацетоном. Желательно, чтобы проволока щеток была из нержавеющей стали диаметром не более 0,2 мм, так как более толстая проволока делает глубокие царапины, являющиеся источниками дефектов. В процессе работы щетки необходимо периодически промывать в каком-либо растворителе.

Допустимые сроки хранения деталей, подготовленных под сварку, те же, что и для обработанной присадочной проволоки, но при условии хранения деталей в сухом и теплом помещении с закрытыми чистыми чехлами сварочными кромками. В случае, когда длительность промежуточных технологических операций (монтаж, контрольные операции и т. д.) превышает допустимые сроки между зачисткой деталей и их сваркой, следует применять сварку плавящимся электродом большого диаметра и принимать все меры по предотвращению загрязнения кромок свариваемых деталей на промежуточных операциях.

При многопроходной сварке перед наложением каждого доследующего валика следует тщательно зачищать поверхности шва и разделки проволочными щетками и протирать их спиртом или ацетоном.

Разделка кромок под сварку

Алюминий, наряду с высокой теплопроводностью, обладает и большой скрытой теплотой плавления — 96 кал/г (у железа 64 кал/г, у меди 49 кал/г). Следовательно, для образования надежного соединения расплавленного металла сварочной проволоки с основным металлом необходимо непосредственное воздействие сварочной дуги на всю область контакта жидкой и твердой фаз сварочной ванны.

При сварке неплавящимся электродом ванна жидкого металла образуется лишь непосредственно в зоне горения дуги и в основном за счет расплавления основного металла (доля присадочного материала в однопроходном шве не превышает 30%); усиление имеет плавный переход к основному металлу (рис. 1, а). При сварке же плавящимся электродом (рис. 1, б) дуга гораздо более концентрированная и сильно углублена в основной металл, размер сварочной ванны увеличен за счет наплавленного металла (доля которого в шве 50% и более) и в результате периферийная часть ванны не подвергается непосредственному, воздействию дуги; возникает опасность образования несплавления.

Рис. 1. Сечения сварочной ванны при сварке:
а — неплавящимся (вольфрамовым) электродом; б — плавящимся электродом при токах более 500 — 550 А.

Поэтому необходимо, чтобы форма разделки кромок позволяла те места, где возможно появление несплавления, повторно переплавлять дугой при наложении последующих валиков. Таким образом, правильная разделка кромок под сварку обусловливает высокое качество сварного соединения и технологичность его выполнения. Во всех случаях предпочтение следует отдавать, двусторонней сварке.

Если двустороннюю сварку применить невозможно или нецелесообразно, то следует уделять особое внимание предотвращению и устранению дефектов в корне шва.

Сборка под сварку

При односторонней сварке первый валик следует всегда выполнять на подкладке или применять разделку в виде замка (рис. 1).

Рис. 1. Разделка кромок в виде «замка» для сварки без подкладки.

Подкладка из нержавеющей стали или меди, устанавливаемая только на время сварки, должна иметь канавку глубиной 0,8—1 мм и шириной 6—10 мм для формирования усиления с обратной стороны шва. Непровары в данном случае практически исключены, так как при сварке на подкладке можно значительно увеличить сварочный ток и тем самым гарантировать проплавление. Однако при односторонней сварке, особенно при сварке неплавящимся электродом, очень часто появляется другой дефект — несплавление в корне шва, часто переходящее в трещину общей глубиной до 0,5—0,8 мм (рис. 2).

Рис. 2. Несплавление в корне шва. Х100.

Появление несплавлений можно объяснить следующим. Состыкованные кромки при приближении к ним сварочной дуги нагреваются и активно окисляются. Образовавшаяся по высоте притупления окисная пленка большой толщины полностью не разрушается под действием дуги и не «ложится» на дно сварочной ванны, а опускается вместе с расплавившимися, но полностью не сплавившимися состыкованными кромками на подкладку, оставаясь в вертикальном или наклонном положении.

Под действием растягивающих усилий, возникающих в корне шва при охлаждении, происходит раскрытие несплавившихся участков и развитие трещины в глубь основного металла шва. Особенность дефектов подобного типа заключается в том, что их трудно выявить существующими методами контроля. По условиям работы большинства сварных конструкций такие дефекты недопустимы, поэтому их следует устранять или предупреждать их появление. Для этой цели рекомендуем следующее:

1) защиту корня шва от активного окисления при сварке путем поддува с обратной стороны шва защитным газом, причем необходимо применение чистого аргона марки Б по ГОСТу 101-57-62;

2) усиление с обратной стороны шва переплавлять сваркой не- плавящимся Электродом;

3) канавку, формирующую усиление с обратной стороны шва, делать глубиной 1,2—1,5 мм и после сварки подрубать или запиливать усиление не менее чем на 1 мм;

4) обеспечивать надежное опускание окисной пленки на дно сварочной ванны, для чего необходимо применять разделку со скругленными внутренними кромками, с радиусом, равным примерно половине высоты притупления (рис. 3).

Рис. 3. Разделка кромок под сварку со скругленными внутренними кромками.

При многослойной сварке плавящимся электродом наложение первого, а также второго валиков, если первый выполняли со сквозным проплавлением, целесообразно производить на подкладке для исключения прожога. Подкладка, изготовляемая из нержавеющей стали, должна плотно прилегать к стыку по всей его длине, особенно при сварке со сквозным проплавлением. При наличии зазора между подкладкой и стыком происходит провали- вание сварочной ванны. В результате нарушается защита и нормальное формирование шва. Установлено, что зазор между подкладкой и стыком при кварке со сквозным проплавлением не должен превышать 0,5 мм; по аналогичным причинам зазор в стыке и смещение кромок также не должны превышать 0,5 мм.

Очистка алюминия перед сваркой

Алюминиевая сварка достаточно трудная. Пренебрежение очисткой поверхности свариваемых поверхностей правильным образом только делает ее более трудной. Фрэнк Армао напоминает читателям, почему важна предварительная чистка и какие методы они должны использовать для правильной работы.

Вместо стандартного формата вопрос / ответ, в этом месяце я подумал, что пришло время рассмотреть предварительную очистку, и почему это важно и какие методы лучше использовать. Это тема, которую мы должны периодически решать, потому что это так важно при создании приемлемых сварных соединений.

Адекватная предварительная очистка является одним из наиболее важных действий, которые вы можете предпринять, чтобы убедиться, что сварные швы имеют приемлемую геометрию и не содержат дефектов. Например, большинство людей, которые имеют проблемы с пористостью, сталкиваются с этим, потому что они не очистили область сварки должным образом перед сваркой. Не следует автоматически обвинять плохой защитный газ или плохой провод. Хотя это также может вызвать пористость, гораздо более вероятно, что проблема заключается в отсутствии предварительной очистки.

Два отдельных аспекта являются ключевыми для очистки алюминия перед сваркой. Первый — удаление всех масел, смазок, растворителей и других углеводородов из основного материала в зоне сварки. Эти загрязнители содержат водород. Если они попадают в сварочную дугу, они диссоциируют на водород и другие вещества под действием тепла дуги. Этот водород вызывает пористость сварного шва.

Эти загрязняющие вещества могут быть удалены из зоны сварки одним из двух способов. Первым и наиболее распространенным методом удаления является вытирание чистой тканью без ворса с обезжиривающим растворителем и протирание области, подлежащей сварке. Хорошие обезжиривающие растворители включают ацетон, толуол и MEK. Если у вас нет доступа к ним, также работает карбюраторный очиститель. Не используйте какой-либо алкоголь в качестве предварительного чистящего средства, так как он просто распространяет загрязняющие вещества вокруг.

Второй общий метод обезжиривания, который вы можете использовать, — это погружение или промывка электролита в мягком щелочном растворе. Это обычная практика в высокопроизводительных приложениях, таких как автомобильные детали, но обычно это не делается в фабриках по производству.

Вторым важным шагом в предварительной очистке является удаление любых оксидов из свариваемых поверхностей. Вы можете сделать это вручную, используя чистую щетку из нержавеющей стали. Убедитесь, что кисть относительно мягкая (то есть имеет тонкую щетину) и используйте ее при легком прикосновении. Применение чрезмерного давления на щетку фактически приведет к выгоранию оксида и приведению его к поверхности мягкого алюминия.

Если вы будете следовать этим простым практикам, вы должны увидеть улучшение качества сварного шва.

Химическая подготовка поверхности алюминия под пайку/сварку

Всем доброго вечера! Возник такой вопрос. При подготовке поверхности алюминия под пайку/сварку сначала используют NaOH, для удаления оксидной плёнки, а затем используют HNO3 для осветления. После осветления образуется опять оксидная плёнка.

Вот Вопрос: зачем проводить осветление перед сваркой/пайкой, если образуется оксидный слой. который мы сначала удаляли? Образуется более тонкая или пористая плёнка? гуглил, но чёткого ответа не нашёл. К тому-же в некоторых источниках указано, что HNO3 используют для удаления продуктво после обработки NaOH.

P.S. я знаю, что после удаления оксидного слоя новый слой образуется сразу

Всем заранее спасибо за помощь!

Просьба не хамить мне,а не то буду жмать кнопку жалоба

Удовольствие от высокого качества длится дольше чем радость от

Вот Вопрос: зачем проводить осветление перед сваркой/пайкой, если образуется оксидный слой. который мы сначала удаляли? Образуется более тонкая или пористая плёнка? гуглил, но чёткого ответа не нашёл. К тому-же в некоторых источниках указано, что HNO3 используют для удаления продуктво после обработки NaOH.

Пленка образуется моментально , иначе бы после травления можно было бы варить DC током (постоянным прямой полярности) .

Ну и травят для того чтобы оксидная пленка после травления была минимальной , так как оксидная пленка содержит влагу и влага поставщик водорода , который главный виновник пор , ну и если пленка тонка и еще не окрепла то AC дуга (переменный ток) расправится с нею гораздо быстрее и легче , да и баланс можно поставить максимально в пользу минуса.

Осветление для удаления шлама (который тоже помешает сварке) и дюраль вся покрывается чернотой , АМГ в основном торцы , АМЦ практически не чернеет , но если есть раствор то можно да и нужно опустить и его на пару сек. АК темнеет но не до черноты но для него нужен другой состав осветления .

У меня для осветления универсальный состав, который я к сожалению не знаю мешали химики еще во времена СССР и он до сих пор рабочий.

Georgii,а щетка с борфрезами не помогает или вы хотите именно химией очищать?

тоже думали об этом, но нам надо для научных целей, а химическая подготовка даст более равномерное удаление слоя по всей поверхности.

http://chem21.info/info/1785005/

P1150249.JPG P1150248.JPG

Премного благодарен за подробный ответ!

Мы паяем вневакуумным электронным лучем. Нам для научных исследований надо. чтобы пробы были подготовлены все одинаково и достаточно равномерно (это почему мы отказались от мех обработки). К тому-же мы ещё и без флюса должны паять,

Есть такое предположение: после осветления образуется более тонкая оксидная плёнка и она тормозит дальнейший её рост. А если без осветления, то образовавшаяся плёнка будет расти быстрее. Кто-нибудь может опровергнуть или подтвердить это предположение?

Младший сектант Форсаж

Премного благодарен за подробный ответ!
Мы паяем вневакуумным электронным лучем. Нам для научных исследований надо. чтобы пробы были подготовлены все одинаково и достаточно равномерно (это почему мы отказались от мех обработки). К тому-же мы ещё и без флюса должны паять,

Не отвечайте ему, пока тему не создаст с описанием этой технологии с реальными фото)))
А с Вас тема по пайке вневакуумным электронным лучем подробная. А то все как за инфой, так сюда, а как информацией делиться, так некогда.

Химическое травление делают в сложных конструкциях. Но механическая обработка даже после травления предпочтительнее. Шабером кромки обрабатывают и кромку перед сваркой.

Почему? Ответ прост.

согласен. Хотелось бы на это посмотреть! А источник энергии на орбите и преобразует солнечную энергию. Источник излучения с орбиты попадает с микронной точностью. поэтому не нужна вакуумная камера!

зарабатываем и получаем удовольствие от процесса.

это с чего?

Почему? Ответ прост.

По логике, во время хим обработки (при полном помещении детали в ёмкость) то реагировать будет вся поверзность практическиодновременно. Поэтому и был выбран химический способ подготовки.

На счёт темы вневакуумной электроннолучевой пайки:

Georgii,не знаю ваши тебования, вот рекомендация из 70-х.

Прикрепленные изображения

Kondor416,интересуетесь?

Спасибо за овтет, но в шапке я писал про этот метод. Вопрос был в том, зачем проводится осветление алюминия, если из-за него образуется оксидная плёнка (которая всё-равно образуется после травления в NaOH). Если единственная причина это удаление продуктов после травления, то мой вопрос отпадает.

Это электроннолучевая сварка в вакууме, а у меня вневакуумная электроннолучевая сварка

А если есть ещё как-либо причина (оксидный слой после осветления достаточно тонкий и не даёт пленки расти быстро на воздухе), то вопрос остается.

Опять же, много писать) Интересует от вывода пучка в атмосферу и до готового шва или только как выглядит установка и получаемые швы?)

Интересует от вывода пучка в атмосферу и до готового шва или только как выглядит установка и получаемые швы?)

Кратко, отдельной темой:

1. Такой то метод.

2. Такая то установка(фото)

3. Свариваемые, спаиваемые материалы такие то.

4. Фото швов/пайки.

с видео хотя бы или это засекречено? Несколько разных сайтов, несколько статей но все идентичные. Данных нет. А то что применяется в автомобилестроении . На заборах много чего написано, но не все правда

с видео хотя бы или это засекречено? Несколько разных сайтов, несколько статей но все идентичные. Данных нет. А то что применяется в автомобилестроении . На заборах много чего написано, но не все правда

Ну да примерно так и есть и они только в начале пути .

В вакууме да варят давно и наши даже были в переди планеты всей . Впрочем я думаю можно и без вакуума ну например под защитой аргона и электронный луч "убьет" оксидную пленку так как мощность большая и сфокусированная на единицу площади приходится , вот лазер и он хуже фокусируется но пленку "убивает" то есть пленка просто испаряется до того как начал плавится металл.

В прочем есть ультра звуковые паяльники и они с легкостью убивают пленку и думаю придет время и додумаются (я уже думаю ) совместить ультразвук с ТИГ дугой , лазером или электронным лучом.

Georgii , а вообще вам сюды и они знают про электронный луч больше чем немцы

Нет, ну если это коммтайна и в разработке тогда понятно, не надо тему. Я думал это уже на потоке поставленно.

Нет, ну если это коммтайна и в разработке тогда понятно, не надо тему. Я думал это уже на потоке поставленно.

На Чипе несколько лет назад выложили сайт немцев кои утверждали что разработали способ сварки алюминия на прямой полярности (минус) , и пользуют его. Но на самом деле не чего нового , гелий и это мы без их знали.

с видео хотя бы или это засекречено? Несколько разных сайтов, несколько статей но все идентичные. Данных нет. А то что применяется в автомобилестроении . На заборах много чего написано, но не все правда

Если говорить про процесс пайки, то пока не могу показывать видео. А что касается других процессов, таких как сварка, резка, аддитивка, термообработка, то могу одно видео выложить. Вот только честно признаеюсь. к своему стыду. но я не нашёл как здесь можно загружать видео и не смог найти раздел FAQ. Подскажите пожалуйст как это сделать?

Ну да примерно так и есть и они только в начале пути .

Спасибо за информацию, надо будет с ними как-нибудь связаться. Вообще мы очень давно с Томском сотрудничаем, там чоень хорошие специалисты по вневаккуумной электроннолучевой технике.

Плёнку можно ещё пробивать за щёт эффекта катодной очистки дуги при dc+ подключении.

А вот тут не соглашусь Гелий не нужен. Гелий хорошо и даст результат для ТИГ но дорого и для гражданки не сильно применимо, т.к. гелий сам дорогой да расход большой и еще горелка нужна мощная и охлаждать сильно надо. На прямой полярности плазмой хорошо алюминий варится и мы такой варили за один проход без разделки кромок 20мм. Завод говорит, что и 25мм можно и это без подогрева! Лично я не успел в этом поучаствовать.

А так да, новое - это хорошо забыто старое.

Если говорить про процесс пайки, то пока не могу показывать видео. А что касается других процессов, таких как сварка, резка, аддитивка, термообработка, то могу одно видео выложить. Вот только честно признаеюсь. к своему стыду. но я не нашёл как здесь можно загружать видео и не смог найти раздел FAQ. Подскажите пожалуйст как это сделать?

Видео через ютуб как ссылка вставляется и все получается.

Пайка . честно говоря, пайка как и сварке, не сильно различимы. И аддитивные технологии все показывают, кому не лень. Но нет реального использования. Я знаю один проект, засекреченный, там это дело пошло. Т.е. анализ полученного изделия удовлетворительного качества получается и пор нет и пластичность детали и . В общем все хорошо. И это только пока одним методом доступно и только одна компания это сделала. А лазером и т.п. много кто предлагает, но структура метала оставляет желать лучшего.

Пайка . Ну тут все просто - припой нужен соответствующий. Есть и свои подвохи и нюансы, но это уже дело технологий. Как пайка оцинкованных кузовов автомобилей припоем CuSi3 лазерным лучем. Но это реально работает и относительно дешево.

Гелий не нужен. Гелий хорошо и даст результат для ТИГ но дорого и для гражданки не сильно применимо, т.к. гелий сам дорогой да расход большой и еще горелка нужна мощная и охлаждать сильно надо. На прямой полярности плазмой хорошо алюминий варится и мы такой варили за один проход без разделки кромок 20мм. Завод говорит, что и 25мм можно и это без подогрева! Лично я не успел в этом поучаствовать. А так да, новое - это хорошо забыто старое.

Игорь , плазма есть плазма но с гелием все равно лучше будет , но гелий плохо действует на саму дугу и напряжение подпрыгивает в два три раза и по сему смесь аргон+гелий будет оптимально по качеству и цене.

Ну и теперь и мы уже говорили об этом про плазму , и вот море забугорных видео пересмотрел и искал плазмо - дугу в виде иглы но так и не нашел и плазма у них размазана и тиг дуга бывает намного фокусирование , а вот горелка СССР давала дугу в виде иглы , которая без труда испаряла пленку на АЛ.

и это не оспоримое преимущество так как мощь на единицу площади возрастает многократно и она способна испарить пленку оксида алюминия.

Вот я даже тиг дугой на прямой полярности испарял оксид , но дуга супер короткая в районе 0,3мм и присадку в такой зазор не подать .

Читайте также: