Детально про зварювання сталі з алюмінієм - Довідник зварювальника
Для того щоб підготувати заготовку зі сталі, необхідно в області стикового з'єднання виконати скіс кромок, кут яких складатиме 70 рад. За такого вугілля, як показали дослідження, міцність з'єднання цих двох матеріалів буде максимально міцною. Перед тим як виконати зварювання, кромки необхідно ретельно очистити механічним способом, або з використанням піскоструминного апарату. Також, можна вдатися до хімічного травлення та подальшого нанесення активуючого покриття - але, оскільки на це часто просто не вистачає часу, користуються механічним способом. Не можна під час зварювання алюмінію зі сталлю користуватися дробоструминним очищенням, тому що на поверхні сталі утворюватимуться окисні включення. Найдешевшим покриттям є цинк – саме його наносять після механічної обробки.
Щоб виконати гальванічне або гаряче цинкування, необхідно, щоб обидві деталі були знежиреними, промитими і просушеними, травленими в розчині сірчаної кислоти, а також надалі промитими і просушеними. Якщо використовується гаряче цинкування, перед тим як опустити деталь у цинкову ванну (яка має температуру порядку 450-520°С), необхідно флюсувати деталі в насиченому розчині, так званого, флюсу. Щоб виготовити найпростіший флюс, достатньо взяти два компоненти – 50% KF +50% КСl. Цілком неприпустимим є нанесення цинкового покриття, а також алюмінієвого шару, методом шоопування.У цьому процесі частинки покриття встигатимуть окислюватися і належним чином виконувати зварювання алюмінію та сталі, не вийде.
У процесі зварювання алюмінію зі сталлю, використовуються стандартні зварювальні установки УГД-300, в яких можливе використання лантанованих або вольфрамових електродів, діаметр яких становить 2-5 мм. Також, під час зварювання може використовуватися аргон – допускається лише аргону 1-го або 2-го ґатунку, який відповідає ГОСТу 10157-73.
Також серед особливостей з'єднання сталі з алюмінієм під час зварювання, передбачається особливе розташування зварювальної дуги. Так, на початку створення першого шва, дуга повинна розташовуватися на прутку. А, безпосередньо, в процесі самого зварювання, вона повинна розташовуватися на прутку і валику, який утворюється в процесі. Все це відбувається тому, що під час тривалої дії теплоти дуги на поверхню одного з матеріалів, точніше сталі, відбувається вигоряння покриття, яке може надалі перешкодити процесу з'єднання. Після того, як у процесі зварювання утворюється початкова частина валика, дуга запалюється знову, тільки на алюмінієвому валику. Під час стикового зварювання, дуга ведеться по кромці деталі з алюмінію, а присадку ведуть по кромці деталі зі сталі, тому в процесі алюміній починає натікати на поверхню сталі, яка вже оцинкована.
Тепер, що стосуєтьсявеличини зварювального струму. Так, якщо відбувається зварювання металу, завтовшки:
- до 3 мм, зварювальний струм повинен становити 110-130 А;
- при 6-8 мм, зварювальний струм виставляється на рівні 130-160 А;
- при 9-10 мм, зварювальний струм встановлюється на позначці 180-200 А.
Присадним матеріалом у цьому випадку виступає спеціальний дріт, з індексом АД1. Цей дріт складається з чистого алюмінію, а також з невеликим складом кремнію, який сприятливо впливає на формування стабільного шва та дуги, а також якість дифузійного прошарку. Також, на практиці не рекомендують використовувати як присадку, сплав АМг6, тому що в такому випадку, в роботу включається магній, який знижує міцність сполук металів. Способи зварювання алюмінію і сталі виключають використання магнію у всіх його видах, так як атоми цього матеріалу ставатимуть на місце атомів алюмінію в кристалічній решітці, а значить, з'єднання буде більш крихким і не настільки міцним.
Таким чином, в процесі з'єднання двох різних типів металів, необхідно дотримуватися такої послідовності.