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La soldadura de metales se ha utilizado durante mucho tiempo en todo el mundo. Si la soldadura de estructuras de acero no causa problemas, la posibilidad de soldar aluminio es dudosa para muchos. Sin embargo, muchas dudas desaparecerán si decides cómo hervir el aluminio con argón.

Aparato TIG para soldadura con arco de argón.

El aluminio es de hecho un material específico y causa algunos requisitos adicionales. Numerosas aleaciones de aluminio, que se utilizan ampliamente tanto en la producción como en la vida cotidiana, complican aún más la imagen. A pesar de algunas dificultades, el problema de cómo hervir aluminio con argón se puede resolver con bastante facilidad incluso en condiciones domésticas.

Trabajo especifico

El proceso de soldadura con arco de argón.

Uno de los principales problemas cuando se suelda aluminio es su rápida oxidación en el aire. Un óxido de aluminio muy refractario aparece en la superficie del aluminio (se funde a una temperatura superior a 2000 ° C) y forma una película densa. Antes o durante el trabajo, esta película debe ser removida.

La exposición a altas temperaturas reduce significativamente la resistencia mecánica del aluminio, lo que puede conducir a la destrucción del material en áreas adyacentes a la soldadura. Además, el aluminio tiene una alta fluidez de la masa fundida, lo que complica su retención en la zona de soldadura. El color del aluminio no cambia durante el calentamiento, lo que no permite un control preciso de la zona y el grado de calentamiento.

El aluminio tiene un mayor coeficiente de expansión lineal con un módulo de elasticidad bajo, lo que explica su deseo de deformación. Para eliminar el riesgo de deformaciones en la zona de soldadura, es necesario realizar, por ejemplo, el precalentamiento.

El aumento de la conductividad térmica del aluminio requiere una mayor cantidad de calor para soldarlo, por lo que aumenta el consumo de energía y la potencia de la fuente de corriente. Para el aluminio y especialmente para sus aleaciones con magnesio, la apariencia de la porosidad del hidrógeno en la soldadura es característica. Durante la soldadura, existe un alto riesgo de agrietamiento en caliente del material de soldadura causado por las tensiones durante su cristalización.

Principio de soldadura de argón

Diagrama esquemático de la soldadura al arco de argón.

Una forma suficientemente efectiva de cocinar aluminio es soldando con un arco eléctrico que derrite un metal en un ambiente inerte. La inercia del medio en la zona de soldadura está garantizada por el suministro de argón de alta pureza. Se permite el uso de una mezcla de argón y helio. Un entorno de este tipo hace posible proteger el material que se está soldando de la oxidación a temperaturas elevadas durante la soldadura debido al hecho de que el argón prácticamente no entra en enlaces químicos con otros materiales y al mismo tiempo desplaza el aire de la zona de soldadura.

La soldadura por arco eléctrico en argón se realiza con una herramienta especial: una antorcha. El quemador contiene un canal a través del cual se suministra argón al área de trabajo. Un electrodo está instalado dentro del quemador. La parte superior del quemador y el electrodo se enfrían con líquido. Los electrodos de fusión y de no fusión se pueden utilizar como electrodos. Para proporcionar metal a la soldadura, se utiliza una varilla de relleno o alambre, cuyo material, cuando se funde durante el calentamiento, llena el volumen de la soldadura. La barra se mueve en una zona de soldadura fuera de una antorcha.

El metal se suelda mediante un arco eléctrico que se enciende entre la superficie del metal y el electrodo. Para la ignición y el mantenimiento del arco, se aplica una corriente de soldadura de voltaje directo o alterno al electrodo.

Preparación de la superficie

El esquema de soldadura de argón electrodo de tungsteno.

La especificidad de la soldadura de aluminio es el requisito para una preparación completa de la superficie antes de comenzar el trabajo. La principal tarea de preparación es destruir la película de óxido, y esto se lleva a cabo en varias etapas. En primer lugar, la superficie se limpia del polvo y la suciedad, y los bordes de los espacios en blanco se limpian y se redondean ligeramente en la parte superior con un archivo.

En el siguiente paso, la superficie se trata con un disolvente. Para el aluminio y sus aleaciones, use disolventes orgánicos o una solución alcalina de la siguiente composición: 50 g de fosfato de sodio, 50 g de soda, 30 g de vidrio de silicato líquido por litro de agua. Es recomendable calentar la solución antes de procesar.

Después de limpiar con un solvente, el aluminio se mecaniza con un cepillo de metal. Dicho cepillo puede estar hecho de alambre con un diámetro de 0.1-0.2 mm. Todo el tratamiento de la superficie del material debe completarse a más tardar 3 horas antes del inicio del trabajo, para evitar la aparición de una nueva película.

El uso de electrodos no consumibles.

Esquema de soldadura de argón de aluminio.

El aluminio se puede soldar usando un electrodo que no se derrite en la zona de soldadura. Un electrodo de este tipo solo garantiza la formación de un arco eléctrico entre este y la superficie de la pieza. El metal para rellenar la soldadura se forma fundiendo el alambre de relleno.

Más a menudo, los electrodos de tungsteno se utilizan como electrodos no consumibles. El diámetro de dichos electrodos es de 2-6 mm. Las palanquillas de aluminio con un grosor de hasta 12 mm se cocinan con electrodos de tungsteno.

La soldadura de aluminio con el uso de electrodos de tungsteno se lleva a cabo, por lo general, en instalaciones de soldadura estándar del tipo UDG, que proporcionan el suministro de corriente alterna con la fuerza necesaria. La unidad es capaz de suministrar argón a una velocidad de hasta 15 l / min. La magnitud de la tensión alterna en el circuito de soldadura cuando se usa argón se mantiene a 15-20 V.

Mesa de selección de alambre para soldadura de aluminio.

Como material de relleno se utiliza alambre de aluminio basado en aluminio puro tipo AO o HELL. Cuando se trabaja con aleaciones de aluminio, se usa un alambre o varilla con una composición similar o cercana a la de la aleación. Por lo tanto, para las aleaciones de aluminio-magnesio, se utiliza un aditivo de la misma aleación con un contenido de magnesio ligeramente (hasta un 1, 5%) que excede su contenido en la aleación misma.

El modo de soldar aluminio con electrodos de tungsteno depende del diámetro del electrodo y del grosor del aluminio. Podemos recomendar algunos parámetros específicos del proceso. Por lo tanto, para la soldadura de láminas de hasta 2 mm de espesor con un electrodo con un diámetro de 2 mm, se debe usar un cable de relleno con un diámetro de hasta 2 mm, y la intensidad de la corriente de soldadura debe estar en el rango de 50-70 A. 3 mm, la intensidad de corriente es de 100-130 A, y cuando el electrodo tiene un diámetro de 4 mm, la corriente aumenta a 160-180 A. La soldadura de aluminio con un espesor de 10 mm con un electrodo de 5 mm requiere el ajuste de una corriente de soldadura de 220-300 A.

El esquema de soldadura de gas de aluminio.

El aluminio se suelda con electrodos no consumibles en una o varias pasadas, dependiendo del grosor de los espacios en blanco. Si el espesor del aluminio es de hasta 3 mm, el proceso de soldadura se puede realizar en una sola pasada (siempre que se utilice un revestimiento cerámico debajo de la soldadura para mantener la masa fundida). Soldar aluminio con un grosor de hasta 6 mm requerirá dos pasadas. La soldadura con un grosor de más de 6 mm hace que sea necesario crear biseles en los bordes de las piezas soldadas y cuatro pasos de soldadura.

No se utiliza el encendido del arco en argón (especialmente cuando se usan electrodos de tungsteno) al tocar la superficie metálica con un electrodo. El método más efectivo es el uso de un oscilador que suministra pulsos de alta tensión de alta frecuencia al electrodo. Estos pulsos ionizan la zona de arco y aseguran su ignición cuando se aplica corriente de soldadura sin tocar la superficie metálica con un electrodo. En ausencia de un oscilador, el arco solo se puede encender aumentando la corriente de soldadura con un espacio de arco mínimo.

DC: el uso de electrodos de fusión

Tabla de soldadura de modos de aluminio.

La soldadura de aluminio con corriente continua en argón es posible con el uso de electrodos de fusión. Dichos electrodos, bajo la acción de un arco eléctrico, funden y llenan el espacio entre las partes soldadas. El uso de aditivos en este caso no es necesario.

Al crear un arco de CC, se utilizan inversores de soldadura, por ejemplo, tipo vd-200. La principal ventaja de la soldadura con corriente continua es la estabilidad del arco y la capacidad de ajustar suavemente la corriente de soldadura. El arco se enciende y se mantiene mediante una corriente constante de polaridad inversa. Esta polaridad garantiza la destrucción de la película de óxido en la superficie del aluminio, lo que también se aplica a la ventaja del método.

Recientemente, los electrodos recubiertos de ozana-1 para electrodos técnicos de aluminio y ozan-2 para algunas aleaciones de aluminio han sido ampliamente utilizados como electrodos de fusión.

El método de soldadura de argón utilizando un electrodo de fusión.

Estos electrodos forman la composición de la soldadura, cerca del propio material. El consumo de electrodos tipo "ozan" promedia 2-2.2 kg por kilogramo de metal de soldadura. De los otros electrodos consumibles, los electrodos OK96.10 recubiertos con sales alcalinas para aluminio técnico, así como los electrodos OK96.20 para aleaciones, incl. Aleaciones de aluminio-magnesio.

Los electrodos de fusión para el aluminio tienen una alta higroscopicidad, por lo que antes de su uso requieren un secado a una temperatura de hasta 150 ° C durante al menos media hora. Además, su uso después del secado no debe ser superior a un día.

El modo depende del diámetro de los electrodos y del grosor del metal. Al soldar aluminio con un grosor de hasta 10 mm, debe seguir las siguientes recomendaciones: cuando el diámetro del electrodo es de 3 mm, la fuerza de CC se establece entre 60-90 A, con un diámetro de 4 mm - 90-125 A y un diámetro de 5 mm - 120-150 A. Cuando se suelda El desplazamiento del electrodo en la dirección transversal debe ser mínimo.

La temperatura de calentamiento se selecciona teniendo en cuenta el grado de material y el espesor. En promedio, se requiere calentamiento hasta 400 grados. Una vez finalizado el proceso de soldadura, es necesario proporcionar un enfriamiento lento de la soldadura.

Recomendaciones adicionales

La calidad de la soldadura se mejora durante el procesamiento adicional de los bordes de los espacios en blanco unidos. Cuando se suelda aluminio con un grosor de menos de 5 mm, el procesamiento de los bordes generalmente no se lleva a cabo. En el caso de soldadura de aluminio con un espesor de 5-10 mm, se recomienda rectificar el borde superior del borde, formando una soldadura en forma de V. Cuando se trabaja con metal con un grosor de más de 10 mm, a menudo se utiliza el procesamiento de bordes en forma de X, es decir, Chaflán quitado y la parte superior e inferior. Además, la soldadura se forma en ambos lados de la pieza de trabajo.

La soldadura de aluminio se recomienda solo a tope. Tales tipos de compuestos, como la superposición o la forma de T, crean el peligro de acumulación de escoria en los huecos, lo que causará una mayor corrosión de las áreas metálicas adyacentes.

Después de la formación de la soldadura hay que limpiar cuidadosamente la escoria. Incluso un pequeño residuo conduce a interacciones químicas que destruyen el metal. La escoria se elimina mediante lavado con agua caliente y limpieza mecánica con un cepillo metálico.

Durante el trabajo es necesario controlar el argón entrante. No se permite detener el flujo.

Herramienta necesaria

Al soldar aluminio necesitas la siguiente herramienta:

  • soplete de gas o soplete;
  • Búlgaro
  • archivo;
  • círculo de esmeril
  • martillo
  • cincel
  • alicates
  • destornillador
  • cepillo de metal;
  • calibre
  • llaves de tuercas

La soldadura por arco eléctrico en argón ha demostrado su efectividad en la soldadura de aluminio y sus aleaciones. Hervir aluminio de esta manera es bastante posible en las condiciones domésticas en presencia de equipos y ciertas habilidades.

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Categoría:

Metalurgia