Despre sudarea aluminiului

Sudarea aliajelor de aluminiu este printre cele mai dificile procedee de sudare. Din cauza ca aluminiul are o conductivitate termică mai mare și un punct de topire mai mic în comparație cu oțelul, acesta se poate străpunge mult mai ușor, deci este mai dificil de sudat.

Sudarea aluminiului poate fi dificilă, deoarece metalul are o temperatură de topire joasă și se oxidează rapid când este expus la aer cald. De aceea, este important să se ia măsuri speciale atunci când se sudează aluminiu.

Pentru a suda aluminiu, este necesar să se pregătească piesele de sudură, să se aplice o cantitate suficientă de căldură și să se utilizeze un tip adecvat de aliaj de sudură.

Pentru a pregăti piesele de sudură, este important să se șteargă bine suprafața pentru a îndepărta orice urme de grăsimi, murdărie sau oxid. După aceea, se poate aplica un material de curățare special, cum ar fi amestecul de soda caustică și apă, pentru a îndepărta orice strat de oxid care s-ar putea fi format.

Pentru a aplica căldură, se poate folosi un aparat de sudură cu arc electric. Este important să se aibă grijă să nu se aplice prea multă căldură, deoarece aceasta poate provoca deformarea sau topirea pieselor de sudură. De asemenea, este important să se evite expunerea prelungită la aer cald, deoarece acest lucru poate duce la oxidarea aluminiului.

Pentru sudarea aluminiului, se recomandă utilizarea unui aliaj de sudură cu siliciu, cum ar fi 4043 sau 4943. Aceste aliaje au o temperatură de topire mai ridicată decât aluminiul și formează un strat protector de oxid în timpul sudării, ceea ce face mai ușoară sudarea.

În general, sudarea aluminiului necesită o atenție deosebită și experiență pentru a se obține rezultate bune. Dacă nu sunteți sigur cum să sudați aluminiul, este recomandat să apelați la un profesionist calificat pentru a vă asigura că sudura este realizată în mod corect și sigur.

Ce tehnologii de sudura a aluminiului exista?

Există mai multe tehnologii de sudură pentru aluminiu, inclusiv sudarea cu arc electric, sudarea cu laser și sudarea prin rezistență electrică.

Sudarea cu arc electric este una dintre cele mai comune tehnici de sudare a aluminiului. Aceasta implică folosirea unui arc electric între electrodul de sudură și piesele de aluminiu care trebuie sudate. Căldura generată de arc permite topirea metalului și formarea unei suduri solide.

Sudarea cu laser este o tehnică modernă de sudare a aluminiului. Aceasta implică folosirea unui fascicul puternic de lumină laser pentru a topi metalul și a forma o sudură. Sudarea cu laser este eficientă și precisă, dar este, de asemenea, costisitoare și necesită o mașină specială.

Sudarea prin rezistență electrică implică folosirea curentului electric pentru a genera căldură în punctele de sudură. Căldura generată topeste metalul și formează o sudură. Sudarea prin rezistență electrică este eficientă și poate fi utilizată pentru a suda piese cu forme complexe, dar necesită o înțelegere profundă a procesului și poate fi dificil de controlat.

Cum se sudează aluminiu cu TIG/WIG?

Sudarea TIG (tungsten inert gas) sau WIG (wolfram inert gas) este o tehnică de sudare a aluminiului care implică utilizarea unui arc electric între un electrod de wolfram și piesele de aluminiu care trebuie sudate. Gazul inert, cum ar fi argonul sau heliul, este utilizat pentru a proteja sudura de oxidare.

Pentru a suda aluminiu cu TIG/WIG, este necesar să se pregătească piesele de sudură, să se aplice căldură și să se folosească un aliaj adecvat de sudură.

Pentru a aplica căldură, se poate folosi un aparat de sudură cu TIG/WIG. Electrodul de wolfram este ținut în mână și se apropie de piesele de aluminiu care trebuie sudate. Căldura generată de arc permite topirea metalului și formarea unei suduri solide.

În general, sudarea aluminiului cu TIG/WIG necesită o atenție deosebită și experiență pentru a se obține rezultate bune. Dacă nu sunteți sigur cum să sudați aluminiul cu TIG/WIG, este recomandat să apelați la un profesionist calificat pentru a vă asigura că sudura este realizată în mod corect și sigur.

Când se curată oxidului de aluminiu la sudura?

Oxidul de aluminiu poate fi îndepărtat înainte sau după sudare, în funcție de metoda de sudare utilizată și de cerințele procesului de sudare.

Dacă se utilizează o tehnică de sudare care necesită preîncălzirea piesei, cum ar fi sudarea cu arc electric sau sudarea prin rezistență electrică, este recomandat să se îndepărteze oxidul înainte de sudare. Acest lucru se poate face prin ștergerea suprafeței cu un material de curățare special, cum ar fi amestecul de soda caustică și apă, pentru a îndepărta orice strat de oxid care s-ar putea fi format.

Dacă se utilizează o tehnică de sudare care nu necesită preîncălzirea piesei, cum ar fi sudarea cu laser sau sudarea prin plasmă, oxidul poate fi îndepărtat după sudare. Acest lucru se poate face prin ștergerea suprafeței cu un material de curățare special, cum ar fi amestecul de soda caustică și apă, după ce sudura s-a răcit.

De asemenea, este posibil să se utilizeze un strat protector de oxid în timpul sudării pentru a preveni oxidarea aluminiului. Acest lucru se poate face prin adăugarea unui aliaj de sudură cu siliciu, cum ar fi 4043 sau 4943, care formează un strat protector de oxid în timpul sudării.

În general, îndepărtarea oxidului de aluminiu este importantă pentru a obține o sudură puternică și durabilă. Dacă nu sunteți sigur cum să îndepărtați oxidul de aluminiu la sudare, este recomandat să apelați la un profesionist calificat pentru a vă asigura că procesul este realizat în mod corect și sigur.

Care sunt cele mai întâlnite probleme in sudarea aluminiului?

Sudarea aluminiului poate fi dificilă din cauza caracteristicilor sale unice. Una dintre cele mai întâlnite probleme în sudarea aluminiului este oxidarea. Aluminiul se oxidează rapid când este expus la aer cald, ceea ce poate provoca formarea unui strat de oxid pe suprafața piesei care poate afecta calitatea sudurii.

O altă problemă frecventă în sudarea aluminiului este deformarea sau topirea piesei. Aluminiul are o temperatură de topire joasă, ceea ce înseamnă că poate fi deformat sau topit dacă este expus la prea multă căldură în timpul procesului de sudare.

De asemenea, sudarea aluminiului poate fi dificilă din cauza necesității de a utiliza un aliaj de sudură adecvat. Aliajele de sudură cu siliciu, cum ar fi 4043 sau 4943, sunt cele mai recomandate pentru sudarea aluminiului, dar utilizarea unui aliaj neadecvat poate provoca probleme, cum ar fi suduri slabe sau probleme de întărire.

În general, sudarea aluminiului necesită o atenție deosebită și experiență pentru a se evita aceste probleme. Dacă nu sunteți sigur cum să sudați aluminiul în mod corect și sigur, este recomandat să apelați la un profesionist calificat pentru a vă asigura că sudura este realizată în mod corect.

Ce piese din aluminiu se sudează frecvent?

Aluminiul este un material foarte versatil și este utilizat în multe aplicații diferite. Piesele din aluminiu care se sudează frecvent includ:

-Structuri de suport, cum ar fi schelele, grinzile sau rampele
-Componente pentru vehicule, cum ar fi caroserii, cadre sau sisteme de frânare
-Echipamente de construcții, cum ar fi excavatoare, tractoare sau utilaje pentru tăierea lemnului
-Echipamente pentru procesarea alimentelor, cum ar fi mașini de împachetat sau de sortat
-Echipamente pentru producția de energie, cum ar fi turbinele eoliene sau panourile solare
-Componente pentru echipamente electrice, cum ar fi cutii de distribuție sau conectoare.

De asemenea, aluminiul este utilizat frecvent în construcții, în special pentru uși, ferestre, acoperișuri și balustrade. Piesele din aluminiu pentru aceste aplicații pot fi sudate pentru a se asigura o structură puternică și durabilă.

Cum se pregătesc piesele din aluminiu pentru sudura

Pregătirea pieselor din aluminiu pentru sudare este importantă pentru a obține o sudură puternică și durabilă. Există mai multe pași care trebuie urmați pentru a pregăti piesele din aluminiu pentru sudare, inclusiv curățarea suprafeței, îndepărtarea oxidului și preîncălzirea piesei.

Pentru a pregăti piesele din aluminiu pentru sudare, este important să se șteargă bine suprafața pentru a îndepărta orice urme de grăsimi, murdărie sau oxid. După aceea, se poate aplica un material de curățare special, cum ar fi amestecul de soda caustică și apă, pentru a îndepărta orice strat de oxid care s-ar putea fi format.

Dacă se utilizează o tehnică de sudare care necesită preîncălzirea piesei, cum ar fi sudarea cu arc electric sau sudarea prin rezistență electrică, este important să se preîncălzească piesele înainte de sudare. Acest lucru poate fi realizat prin folosirea unui aparat de preîncălzire sau prin aplicarea unei cantități moderate de căldură cu un aparat de sudat.

De ce se folosește amestecul de soda caustica și apa pentru îndepărtarea oxidului de aluminiu la sudura

Amestecul de soda caustică și apă este utilizat pentru îndepărtarea oxidului de aluminiu la sudare din cauza proprietăților sale de curățare. Soda caustică este un agent de curățare puternic, care poate îndepărta cu ușurință orice strat de oxid care s-ar putea fi format pe suprafața aluminiului.

Când este amestecată cu apă, soda caustică formează un lichid de curățare eficient care poate îndepărta oxidul de aluminiu fără a afecta metalul subiacent. De asemenea, amestecul de soda caustică și apă nu este inflamabil și nu emite gaze toxice, ceea ce îl face sigur de utilizat în procesul de sudare.

În general, amestecul de soda caustică și apă este o alegere populară pentru îndepărtarea oxidului de aluminiu la sudare din cauza eficienței sale și a siguranței sale. Dacă nu sunteți sigur cum să îndepărtați oxidul de aluminiu la sudare, este recomandat să apelați la un profesionist calificat pentru a vă asigura că procesul este realizat în mod corect și sigur.

Aluminiul poate fi slăbit de sudură din mai multe motive, inclusiv oxidarea, deformarea sau topirea piesei și utilizarea unui aliaj de sudură neadecvat.

Unul dintre motivele pentru care aluminiul poate fi slăbit de sudură este oxidarea. Aluminiul se oxidează rapid când este expus la aer cald, ceea ce poate provoca formarea unui strat de oxid pe suprafața piesei care poate afecta calitatea sudurii. Dacă oxidul nu este îndepărtat înainte de sudare, sudura poate fi slăbită sau poate fi mai puțin durabilă.

O altă cauză a slăbirii aluminiului de sudură este deformarea sau topirea piesei. Aluminiul are o temperatură de topire joasă, ceea ce înseamnă că poate fi deformat sau topit dacă este expus la prea multă căldură în timpul procesului de sudare. Dacă piesa este prea caldă în timpul sudării, sudura poate fi slăbită sau poate fi mai puțin durabilă.

De asemenea, utilizarea unui aliaj de sudură neadecvat poate provoca slăbirea aluminiului de sudură. Aliajele de sudură cu siliciu, cum ar fi 4043 sau 4943, sunt cele mai recomandate pentru sudarea aluminiului, dar utilizarea unui aliaj neadecvat poate provoca probleme, cum ar fi suduri slabe sau probleme de întărire.

În general, sudarea aluminiului necesită o atenție deosebită și experiență pentru a se evita slăbirea acestuia. Dacă nu sunteți sigur cum să sudați aluminiul în mod corect și sigur, este recomandat să apelați la un profesionist calificat pentru a vă asigura că sudura este realizată în mod corect.

Cum se sudează aluminiu?

Cunoscând proprietățile aluminiului și cele mai bune practici de sudare din aluminiu, veți înțelege cum să sudezi corect aluminiul. Pentru ca, fie vorba între noi, mulți cred că dacă au sudat cu electrod învelit pot sa sudeze și aluminiu.

O prima problema în sudarea aluminiului este ca din punct de vedere structural, aluminiul este mai moale în comparație cu oțelul. Prin urmare, sarma de aluminiu, mai ales cea de diametre mai mici (ex. 0,8mm) se poate prinde sau agăța pe traseul tubului de ghidaj al pistoletului, în cazul sudării prin procedeul MIG/MAG. În consecință, sudarea aluminiului poate fi o provocare, chiar și pentru sudorii cu experiență.

Selectarea tehnicii corecte de sudare a aluminiului se bazează pe cerințele specifice ale lucrării și pe nivelul de competență al sudorului. Mai întâi este necesar să fie luate în considerare proprietățile chimice și fizice ale aluminiului pentru a înțelege problemele sale de sudare.

Proprietăți aluminiu

Punctul de topire al aluminiului este aproape jumătate din cel al oțelului. Aluminiul se topește la doar 660,5 de grade Celsius, în timp ce oțelul se topește la 1371,1 de grade Celsius.

Stratul de oxid de aluminiu are un punct de topire mult mai mare de 2037,7 de grade Celsius. Stratul de oxid de aluminiu este dur și oferă rezistență împotriva coroziunii și abraziunii. Conductivitatea termică și porozitatea sunt două probleme majore la sudarea aluminiului.

Hidrogenul are solubilitate ridicată în aluminiu lichid. Când metalul de bază din aluminiu și materialul de adaos se topesc într-o formă lichidă, în timpul procesului de sudare, amestecul lichid rezultat poate absorbi hidrogenul (gazul formează o soluție). Când metalul topit începe să se solidifice, devine incapabil să mențină hidrogenul în formă omogenă. Bulele de hidrogen se formează apoi în metal, ducând astfel la porozitate.

Un amestec de gaz de protecție de argon (puritate 99%) și heliu este utilizat pentru a combate porozitatea. Cu toate acestea, voltajul trebuie ridicat pentru a depăși potențialul de ionizare mai mare. Datorită tensiunii mai mari, va exista o penetrare mai mare și mai multă căldură adăugată. Prin urmare, acest amestec trebuie utilizat pentru obiecte mai groase din aluminiu.

Metalul de bază din aluminiu 6061 are o susceptibilitate mai mare la fisurare datorită compoziției sale. Prin urmare, sudarea autogenă este foarte dificilă. Utilizarea unui material de umplere cu compoziție similară va crea de asemenea probleme. Un aliaj de aluminiu de umplere care conține siliciu sau magneziu trebuie utilizat pentru a reduce susceptibilitatea la fisurare a acestui material.

Aluminiul oferă de asemenea mai multă conductivitate termică decât oțelul. Acest lucru înseamnă că regiunile reci de aluminiu pot absorbi rapid căldura din baia de sudură, ceea ce poate duce la o penetrare scăzută a sudurii. Deoarece aluminiul are o conductivitate termică de 5 ori mai mare decât oțelul, este nevoie de un aport de căldură mult mai mare pentru a evita penetrarea sudurii.

Selectarea materialului de adaos (filler)

Când selectați metalul de umplere pentru aluminiu, este recomandat să consultați o diagramă de selecție. Diferite metale de umplere sunt recomandate pentru diferite aliaje de aluminiu, în funcție de caracteristicile de sudură necesare.

O diagramă de selecție conține 8 caracteristici critice pentru aplicațiile de sudare a aluminiului.

Rezistența
Sensibilitate la fisurare
Rezistența la coroziune
Ductilitate
Duritate
Tratament termic post sudură
Potrivire de culoare post anodizare
Nivelul maxim de temperatură

Chiar dacă ideal ar fi sa cunoașteți compoziția exactă a aluminiului pe care doriți sa îl sudați, în practică, de prea puține ori se întâmpla asta, mai ales când dorim să reparăm anumite elemente de aluminiu. În aceasta situație cel mai bine este sa testați atât materialul de adaos aluminiu-magneziu, cât și pe cel aluminiu-siliciu ca să vedeți ce adera cel mai bine pentru piesa de lucru pe care o aveți.

Procedee de sudare a aluminiului

În materie de sudare cu arc electric a aluminiului putem utiliza una din tehnologiile TIG/WIG (Tungsten Inert Gas/Wolfram Inert Gas) sau MIG/MAG (Metal Inert Gas/Metal Active Gas). În general, cea mai bună tehnică de sudare este TIG/WIG pentru că și aparatele de sudură TIG/WIG, prevăzute pentru acest procedeu, au funcții speciale pentru sudarea corectă a aluminiului, însă ajungem și la alegerea aparatului de sudură potrivit pentru sudarea aluminiului puțin mai târziu, în articol.

Chiar dacă în practică, se încearcă sudarea aluminiului cu electrod învelit, adică sudura MMA, în teoria de specialitate aceasta tehnica nici măcar nu este precizată în ceea ce privește sudarea aluminiului. Acum ca o paranteza și discuție derivată din subiectul nostru de sudare corecta a aluminiului, nu contest că pentru anumite lucrări particulare de reparație a aluminiului în gospodarii, nu merită nici costul necesar pentru a apela la un specialist (sudura aluminiului este scumpă tocmai din cauză că este și dificil de realizat) și nici investiția într-un aparat specializat pentru aluminiu, plus timpul necesar ca să înveți, și atunci se apelează la clasicul aparat de sudura cu electrod, care probabil exista în garajul sau dotarea de baza a multor gospodării. În aceasta situație trebuie sa fim totuși realiști cu privire la așteptările pe care le avem cu privire la rezultatul ce îl vom obține în urma sudarii aluminiului cu electrod învelit. în primul rând, în materie de aparate de sudură, cel mai indicat în acest caz este clasicul transformator de sudură (nu invertor de sudură).

Explicația este simplă, transformatoarele vechi, mari și grele, sudează în curent alternativ și deci sunt mai potrivite pentru a încerca să sudezi aluminiul. Evidențiez ideea că transformatoarele de sudură sunt potrivite pentru a încerca sa sudezi aluminiu pentru că în aceasta situație, cu sudura MMA, nu este sigur ca vei reuși sa sudezi aluminiul dorit, pentru că fie îl vei găuri (dacă este subțire), fie nu va fi rezistentă sudura (pentru ca nu s-a îndepărtat oxidul de aluminiu înainte de sudare) și/sau dacă ai noroc și reușești sudura, cel mai probabil va fi afumată.

Există pe piață electrozi speciali de aluminiu și dacă va aventurati să sudați aluminiul în acest mod (cu tehnologia de sudare MMA), cel mai bine este sa vă achiziționați astfel de electrozi.

Ca sa închei paranteza, nu vreau sa se înțeleagă ca încurajez sau recomand sudarea aluminiului cu electrod învelit, ci pur și simplu mi s-a părut necesar de menționat aceasta situație.

Revenind la sudarea corecta a aluminiului, cea de-a doua tehnologie de sudare a aluminiului cu arc electric, este MIG/MAG. Aici lucrurile sunt mai simple fata de TIG/WIG, grație în special ușurinței specifice de utilizare a tehnologiei și aparatelor de sudura MIG.

Trebuie remarcat totuși că sunt anumite lucrări de sudare a aluminiului cum ar fi:

sudarea jantelor auto
sudarea băilor de ulei
sudarea conductelor de aer condiționat auto
etc.

unde este obligatoriu de utilizat tehnologia TIG/WIG.

Procedeul MIG/MAG poate fi utilizat cu succes în sudarea aluminiului mai gros cum ar fi benele de tir sau a tablelor peste 1,5-2mm grosime.

Alegerea corecta a aparatului de sudura necesar pentru sudarea aluminiului

Așa cum aminteam mai sus sunt mai multe tehnologii de sudura prin care putem suda aluminiu, deci implicit mai multe tipuri de aparate de sudura cu care poți suda aluminiu.

Cea mai buna tehnologie de sudura a aluminiului este TIG/WIG, dar doar anumite aparate de sudura TIG/WIG sunt potrivite pentru sudarea aluminiului.

In primul rând ca un aparat TIG/WIG sa poată suda aluminiu trebuie sa va permită sa sudați și in curent continuu și in curent alternativ. Aluminiul se sudează in curent alternativ și nu toate aparatele TIG/WIG au aceasta funcție, deci mare atenție la acest aspect pentru ca dacă nu are functie de curent alternativ, degeaba este un aparat de sudura TIG/WIG.

In princiu dacă v-ați asigurat ca are aceasta funcție aparatul de sudura, restul de functii ar trebui sa fie incluse, dar totuși e bine sa va asigurați ca are si funcție de curatare a oxidului de aluminiu, functie pulsatorie (ca sa puteți suda și aluminiu subțire și sa nu găuriți materialul).

Aparatele de sudura TIG/WIG sunt unele dintre cele mai complexe de pe piața aparatelor de sudura portabile cu arc electric. Trebuie sa va obișnuiți cu un panou de comanda destul de complex, cu reglaje multiple. Aceste reglaje variaza in funcție de modelul de aparat de sudura si producător.