Почему алюминий требует TIG?

Чтобы понять, почему TIG сварка алюминия является предпочтительным процессом, необходимо сначала понять металлургию алюминия. Алюминий мгновенно образует слой оксида алюминия при контакте с воздухом. Этот оксид плавится при температуре свыше 3700°F, в то время как основной металл плавится около 1200°F. Если попытаться сварить алюминий без TIG сварки алюминия, основной металл расплавится первым и стечет, оставляя слабое, загрязненное соединение.

AC TIG сварка алюминия решает эту проблему. Переменный ток меняет полярность 120 раз в секунду. В течение положительной части цикла электрода дуга сдувает слой оксида с поверхности — очищающее действие, уникальное для TIG сварки алюминия. В течение отрицательной части цикла электрода она нагревает основной металл. Это самоочищающееся действие делает TIG сварку алюминия такой эффективной.

Наш процесс TIG сварки алюминия также выигрывает от точного контроля силы тока с помощью ножной педали. При выполнении TIG сварки алюминия сварщик может начать с низкой силы тока для создания сварочной ванны, затем увеличить нагрев по мере необходимости и мгновенно снизить его при приближении к краю или завершении прохода. Такой уровень контроля при TIG сварке алюминия невозможен при MIG или дуговой сварке.

Кроме того, TIG сварка алюминия не дает брызг. Брызги от MIG внедряются в поверхность алюминия, создают точки коррозии и требуют утомительной зачистки. TIG сварка алюминия оставляет чистый шов, готовый к анодированию или порошковой покраске с минимальной послесварочной обработкой. Вот почему профессионалы выбирают TIG сварку алюминия для ответственных применений.

Толщины материала, которые мы свариваем:

Наша услуга TIG сварки алюминия охватывает широкий диапазон толщин.

От 0,040 до 0,063 дюйма (18–16 калибр) – Легкие корпуса, воздуховоды и декоративные панели. Мы свариваем при 35–60 амперах с присадочным материалом 4043 диаметром 1/16 дюйма. Медные подкладные планки предотвращают прожоги.

От 0,080 до 0,125 дюйма (14–12 калибр) – Автомобильные панели, небольшие топливные баки и защитные кожухи оборудования. Параметры варьируются от 60 до 90 ампер с присадочным материалом 1/16 или 3/32 дюйма.

0,160–0,250 дюйма (8 калибр до 1/4 дюйма) – Морские компоненты, конструкционные кронштейны и тяжелые корпуса. Мы свариваем при 90–150 амперах с присадочным материалом 3/32 дюйма.

0,313–0,500 дюйма (5/16 до 1/2 дюйма) – Конструкционные рамы, монтажные пластины и компоненты машин. Многопроходная техника с присадочным материалом 1/8 дюйма при 150–220 амперах.

0,500–1,000 дюйма – Тяжелые пластины для промышленного оборудования. Мы используем предварительный нагрев до 200°F и 3–5 сварочных проходов в зависимости от толщины.

Для каждой толщины наша процедура TIG сварки алюминия определяет точные параметры, присадочный сплав и последовательность проходов.

Сплавы алюминия, которые мы свариваем:

Разные сплавы требуют разных присадочных металлов и техник.

1100 – Технически чистый алюминий. Очень мягкий и формуемый. Используется для химического оборудования. Используйте присадочный материал 1100 или 4043.

3003 – Сплав общего назначения. Отличная формуемость. Распространен для топливных баков и воздуховодов. Используйте присадочный материал 4043.

5052 – Морской класс с отличной коррозионной стойкостью. Более высокая прочность, чем у 3003. Используйте присадочный материал 5356 для наилучшей коррозионной стойкости.

5083 – Высокопрочный морской сплав. Используется для корпусов лодок и тяжелых топливных баков. Используйте присадочный материал 5356.

6061 – Самый распространенный конструкционный сплав. Хорошая прочность и свариваемость. Используйте 4043 для общих работ или 5356 для более высокой прочности на сдвиг.

6063 – Экструзионный сплав. Используется для труб, трубок и архитектурных профилей. Используйте присадочный материал 4043.

Наши специалисты по TIG сварке алюминия выбирают присадочный металл на основе основного сплава, условий эксплуатации и требований к послесварочной обработке.

Типы соединений и подготовка:

Правильная конструкция соединения необходима для прочных сварных швов.

Стыковые соединения – Две детали встык. Для материала толщиной менее 1/8 дюйма оставьте зазор, равный половине толщины. Используйте медную подкладную планку. Для более толстого материала добавьте скос под углом 30–45 градусов с каждой стороны.

Угловые соединения – Две детали, встречающиеся под углом 90 градусов. Наружные угловые швы самые простые. Внутренние угловые швы требуют хорошего доступа горелки.

Нахлесточные соединения – Перекрывающиеся детали. Сваривайте только с верхней стороны. Минимальное перекрытие в 3 раза больше толщины более тонкого материала.

Тавровые соединения – Одна деталь перпендикулярна другой. Скосите вертикальную деталь, когда толщина превышает 3/16 дюйма.

Кромочные соединения – Две детали плоско прилегают друг к другу. Сваривайте только по верхнему краю.

Для каждого проекта TIG сварки алюминия мы очищаем зону соединения ацетоном с последующей обработкой щеткой из нержавеющей стали, используемой только для алюминия. Очистка выполняется непосредственно перед сваркой, поскольку оксид восстанавливается в течение нескольких часов.

Методы контроля деформации:

Алюминий расширяется примерно вдвое больше, чем сталь, на каждый градус повышения температуры. Без контроля панель длиной 36 дюймов может выгнуться на 1/2 дюйма или более.

Наш процесс TIG сварки алюминия включает несколько стратегий контроля деформации.

Обратноступенчатая сварка – Сваривайте сегменты длиной 1–2 дюйма в обратном порядке вдоль соединения. Это распределяет тепло более равномерно, чем непрерывная сварка.

Strongback Fixturing – Наши сборочные столы имеют пазы, которые допускают боковое расширение, предотвращая деформацию вне плоскости.

Охлаждающие планки – Медные или алюминиевые блоки, размещенные за зоной сварки, отводят лишнее тепло. Для длинных швов мы используем водоохлаждаемые охлаждающие планки.

Импульсная TIG – Наши аппараты имеют возможность импульсной сварки. Фоновый ток 50 процентов снижает общее тепловложение до 40 процентов.

Interpass Cooling – Между сварочными проходами мы охлаждаем деталь сжатым воздухом до комнатной температуры.

Weld Sequence Planning – Для больших сборок мы свариваем противоположные стороны попеременно, чтобы сбалансировать тепловое сжатие.

Используя эти методы, мы поддерживаем плоскостность в пределах 1/32 дюйма на фут для большинства работ по TIG сварке алюминия.

Подготовка поверхности и чистота:

Оксид алюминия — враг хорошей сварки. Наш процесс очистки удаляет его полностью.

Шаг 1 – Обезжиривание – Мы протираем зону сварки ацетоном. Это удаляет масла, отпечатки пальцев и смазочно-охлаждающие жидкости.

Шаг 2 – Механическая абразия – Щетка из нержавеющей стали, предназначенная для алюминия, удаляет слой оксида. Мы чистим только в одном направлении, чтобы избежать внедрения загрязнений.

Шаг 3 – Финальная протирка – Чистая безворсовая ткань с ацетоном удаляет оставшиеся частицы.

Шаг 4 – Немедленная сварка – Мы свариваем в течение 4 часов после очистки. Через 4 часа слой оксида начинает восстанавливаться.

Мы также следим за тем, чтобы шлифовальные круги, щетки и другие инструменты никогда не касались стали. Перекрестное загрязнение вносит частицы железа, которые вызывают гальваническую коррозию и загрязняют сварочную ванну.

Для TIG сварки алюминия, требующей наивысшего качества, мы также предлагаем химическую очистку с использованием слабого щелочного раствора с последующей промывкой азотной кислотой. Это удаляет все оксиды без механической обработки.

Quality Inspection Methods:

Каждый проект TIG сварки алюминия проходит контроль, соответствующий его применению.

Визуальный осмотр – Все сварные швы проверяются на трещины, пористость, подрезы, непровары и внешний вид поверхности.

Dimensional Inspection –
 Мы проверяем плоскостность, перпендикулярность, расположение отверстий и общие размеры в соответствии с вашим чертежом.

Контрастный контроль – Выявляет поверхностные трещины, невидимые невооруженным глазом. Используется для конструкционных и работающих под давлением применений.

Испытание на изгиб – Образец изгибается на 180 градусов. Трещины не допускаются. Выполняется на первом изделии для новых сварочных процедур.

Радиографический контроль – Рентгеновский контроль выявляет внутренние непровары и пористость. Требуется для аэрокосмической отрасли и работ с сосудами под давлением.

Ультразвуковой контроль – Для листов толщиной более 1/2 дюйма. Измеряет проплавление в корне шва и выявляет внутренние дефекты.

Испытания на герметичность – Для резервуаров и герметичных корпусов мы проводим испытания погружением в воду или гелиевую течеискательную диагностику.

Мы храним все записи контроля минимум 7 лет. Сертифицированные протоколы испытаний доступны за дополнительную плату.

Common Applications:

Наша услуга TIG сварки алюминия поддерживает многие отрасли промышленности.

Автомобильная промышленность – Индивидуальные кузовные панели, корпуса аккумуляторов, тепловые экраны, впускные трубы, трубопроводы интеркулеров и компоненты гоночных автомобилей.

Морской — Топливные баки, водяные баки, палубные плиты, люковые крышки, T-топы, радиолокационные арки и индивидуальные кронштейны. Соленая вода требует присадочного материала 5356.

Аэрокосмическая промышленность – Воздуховоды, приборные панели, сервисные крышки и прототипы компонентов. Наши работы соответствуют требованиям AS9100.

Архитектура – Лестничные перила, навесные стеновые панели, светильники, вывески и декоративные решетки. Внешний вид имеет решающее значение.

Промышленное применение – Защитные кожухи машин, корпуса оборудования, компоненты конвейеров и конструкционные рамы.

Пищевое оборудование – Альтернатива нержавеющей стали для немагнитных требований. Гладкие сварные швы предотвращают рост бактерий.

Для каждой отрасли мы соответствующим образом корректируем протоколы очистки, параметры сварки и стандарты контроля.

Услуги после сварки:

Сварка часто является лишь частью задачи. Мы предлагаем дополнительные услуги для завершения вашего проекта.

Термообработка после сварки – Для конструкций из 6061 мы предлагаем закалку T6 и искусственное старение. Это восстанавливает прочность, потерянную в зоне термического влияния.

Правка – Для деталей с незначительными деформациями мы используем гидравлические прессы и правильные приспособления для восстановления плоскостности.

Финишная обработка поверхности – Абразивоструйная обработка, химическое осветление, механическая полировка и порошковая покраска.

Фрезеровка на ЧПУ – Механическая обработка после сварки монтажных отверстий, кромок и уплотнительных канавок.

Сборка – Мы можем устанавливать крепеж, крепить кронштейны и выполнять работы по подсборке.

Наша услуга TIG сварки алюминия включает координацию этих послесварочных процессов для обеспечения плавного хода проекта.