Зварювання та наплавлення деталей з алюмінієвих сплавів - Студопедія
Блоки циліндрів, картера зчеплень, головки блоків, кришки розподільчих шестерень, впускні трубопроводи, корпуси масляних насосів та інші деталі машин виготовляють із алюмінієвих сплавів АЛ4 та АЛ9.
Характерними дефектами цих деталей є тріщини, відколи, пробоїни, раковини. Складність їхнього зварювання обумовлюється такими причинами:
- алюмінієві сплави мають велику теплопровідність, теплоємність і приховану теплоту плавлення, тому зварювання повинно виконуватися потужним і концентрованим джерелом струму (теплопровідність алюмінію в три рази вище теплопровідності сталі);
- низька питома щільність (2,7 г/см 3 ) та температура плавлення (660 0 С) алюмінію порівняно з тугоплавкою плівкою, що утворюється на поверхні шва, Al2O3 (3,85 г/см 3 ) та температура її плавлення (2050 0 С ) ускладнюють процес зварювання;
- високий коефіцієнт лінійного розширення (в два рази більше, ніж у сталі) призводить до деформацій та викривлення алюмінієвих деталей;
- високий коефіцієнт усадки (1,8 %) призводить до виникнення великої внутрішньої напруги при охолодженні в місцях зварювання, в результаті яких можуть з'явитися тріщини;
- підвищена схильність до утворення пір, що викликаються виділенням водню, вимагає попереднього підігріву деталі до 100 ... 1300 С;
- алюмінієві сплави при плавленні не змінюють кольору, що ускладнює визначення початку плавлення металу, результатом чого може бути провалювання стінки деталі під силою тяжкості розплавленого металу.
Газове зварюваннядеталей з алюмінієвих сплавів ведеться строго нейтральним полум'ям. Потужність пальника вибирається з розрахунку витрати ацетилену 0,075...0,1 м 3 /год на 1 мм товщини металу, що зварюється.
УЯк присадковий матеріал використовують зварювальний дріт марки СвАМц. Можуть бути також використані прутки, вилиті з вибракованих алюмінієвих деталей.
Для руйнування окисної плівки використовують флюс АФ-4А (що складається із хлористого натрію – 28 %, хлористий калій – 50 %, хлористий літій – 14 %, фтористий натрій – 8 %), АН-4А, АН-А201. Флюс утворює з окислами легкоплавкі з невеликою щільністю розчини, що випливають на зварювальну поверхню ванни у вигляді шлаку.
Підготовка деталей до зварювання включає механічну обробку тріщини (зачистка, обробка), хімічне знежирення ацетоном і каустичною содою, промивання водою, освітлення 20% - ним розчином азотної кислоти та повторне промивання водою.
Зварювання ведеться безперервно, без відриву полум'я від зварювальної ванни, кінцем присадного дроту розмішується розплавлений метал. Після зварювання деталь повільно охолоджують, зварювальний шов звільняють від шлаку та промивають гарячою водою від залишків невикористаного флюсу.
Електродугове зварюванняалюмінієвих деталей здійснюється постійним струмом при зворотній полярності. Катод, приєднаний до деталі, сприяє руйнуванню окисної плівки. На катоді виникає катодна пляма, що яскраво світиться і кипить на поверхні, в якій окисна плівка алюмінію швидко руйнується і відтісняється до країв плями. Крім того, зварювання зворотною полярністю дозволяє збільшити швидкість процесу та зменшити жолоблення деталі.
Для зварювання використовують електроди ОЗА-2, виготовлені із дроту Cв-АК5 з покриттям, до складу якого входить флюс АФ-4А. Це покриття дуже гігроскопічне, тому електроди перед застосуванням необхідно просушити при 200...300 0 С протягом 1,0...1,5 год.
Сила зварювального струму приймається рівною (30...40)de. Діаметр електродаdeвибирають в залежності від товщини металу, що зварюється: при товщині деталі 4…9 мм -de5 мм, при товщині деталі 10…18 мм -de= 6 мм.
У процесі зварювання електрод встановлюється перпендикулярно до шва і переміщається без поперечних коливань зі швидкістю 0,4...0,6 м/хв. Довжина дуги не повинна бути більшою за діаметр електрода. У зв'язку з труднощами повторного запалення дуги через утворення шлаку зварювання ведеться безперервно. Повторне запалювання дуги провадиться за кратером.
Чи не знайшли те, що шукали? Скористайтеся пошуком: