Nacházíte se zde: Domov » Zprávy » Technologie svařování » Umění svařování hliníku Tig

Umění svařování hliníku Tig

Zobrazení: 0 Autor: Editor stránek Publikování Čas: 2025-09-19 Původ: Místo

Zeptejte se

Svařování hliníku TIG (wolframový inertní plyn) se často považuje za vrchol řemeslného zpracování svařování. Proces vyžaduje jedinečnou směs technických znalostí, přesného nastavení vybavení a dobře vyznamenané manuální obratnosti. Při správném provedení produkuje svary, které jsou nejen neuvěřitelně silné a odolné proti úniku, ale také esteticky krásné, s jejich charakteristickým lesklým, naskládaným demetním vzhledem. Na rozdíl od svařovací oceli představuje hliník sadu jedinečných výzev díky jeho zřetelným fyzickým a chemickým vlastnostem. Pochopením těchto výzev a zvládnutím technik k jejich překonání však můžete odemknout schopnost vytvářet bezchybné svary na vše od automobilových dílů a komponent leteckého prostoru po vlastní výrobu a umělecké sochy.

Tento definitivní průvodce vás provede všemu, co potřebujete vědět, od základní vědy za procesem až po pokročilé techniky používané profesionály. Ať už jste začátečník, který chce začít, nebo zkušený svářeč, který se snaží zdokonalovat vaše dovednosti, tento hluboký ponořte se do hliníku Svařování TIG poskytne znalosti, které potřebujete k úspěchu.

Proč je hliník odlišný: Porozumění výzvám

Předtím, než dokonce zasáhne oblouk, je zásadní pochopit, proč se hliník chová odlišně od oceli. Tato znalost je základem všech následných technik a nastavení.

Houževnatá oxidová vrstva

Hliník přirozeně tvoří velmi tenkou, velmi tvrdou vrstvu oxidu hliníku (Al₂o₃), když je vystaven vzduchu. Tato vrstva má bod tání přibližně 3 700 ° F (2 037 ° C), což je drasticky vyšší než bod tání čistého hliníku pod ním, který je kolem 1 220 ° F (660 ° C). Pokud tato oxidová vrstva není odstraněna, odolává svarové kaluži, což povede ke kontaminaci, špatné fúzi a ošklivému zrnitému svaru. Klíč k řešení tohoto problému spočívá v samotném procesu TIG.

Vysoká tepelná vodivost

Hliník působí jako vynikající chladič. Vytáhne teplo od svařovací zóny velmi rychle. To znamená, že pro spuštění a udržování roztavené louže je zapotřebí mnohem více tepelného vstupu ve srovnání s ocelí. Znamená to také, že nahromadění tepla probíhá v celém obrobku rychleji, což zvyšuje riziko deformace a zkreslení, pokud není pečlivě zvládnuto.

Před táním se změní žádná změna barvy

Ocel září červeně horké před tím, než se roztaví, a poskytuje jasnou vizuální narážku. Hliník ne. Až do okamžiku, kdy se okamžitě promění v roztavenou kaluži, zůstává stříbrná a jasná. To může být dezorientující pro začátečníky a vyžaduje se naučit se 'číst ' povrch kovu, jak se zahřívá.

Krátery a praskání horkých

Hliník má vysokou tepelnou roztažku a kontrakci. Jak svařová louže ztuhne a ochlazuje, výrazně se zmenšuje. Pokud je svar ukončen nesprávně, může toto smrštění zanechat kráter - deprese na konci svařovací korálky. Krátery jsou vysoce náchylné k praskání (praskání horkých), protože jsou místem koncentrace napětí během tuhnutí.

Základní vybavení a nastavení pro hliníkový tig

Použití správného vybavení a jeho správné konfigurace je 80% bitvy při svařování hliníku TIG.

Zdroj energie: AC TIG svářeč

I když je možné svařit tenký hliník s DCEN (přímý proudový elektroda negativní) a směsí helia, standardem a požadovanou metodou pro kvalitní svařování hliníku je AC (střídavý proud).

Proč AC? Cyklus proudu AC se střídá mezi dvěma fázemi:

Elektrodový pozitivní (EP) cyklus: Toto je akce „čištění “. Během této poloviny cyklu skočí elektrony z obrobku na elektrodu wolframu a odtrhnou tvrdohlavou vrstvu oxidu hliníku. To je viditelné jako zřetelný leptaný kruh kolem oblouku.
Elektrodový negativní (EN) cyklus: Toto je 'penetrace ' nebo 'topení ' akce. Během této poloviny proud proudí z elektrody do obrobku, dodává většinu tepla a vytváří svarovou louži.

Moderní AC/DC TIG na bázi střídače je ideální, protože umožňuje přesné nastavení rovnováhy AC (nebo řízení průběhu střídavého proudu).

Kritické kontroly: rovnováha a frekvence

AC BRANAVATION ( %EN vs. %EP): Tato kontrola upravuje poměr času stráveného ve fázi penetrace (EN) versus fáze čištění (EP).

Vyšší %EN (např. 70-80 %) poskytuje více tepla a penetrace, užší čisticí pás a ostřejší a stabilnější oblouk. Příliš mnoho EN však může umožnit wolframu nadměrně se přehřát a míč.
Vyšší %EP (např. 30-40 %) poskytuje širší čisticí akci, která je dobrá pro špinavý nebo oxidovaný materiál nebo pro řešení nečistot. Příliš mnoho EP však může způsobit, že se wolfram rychle mílí a může materiál mimo svařovací zónu nadměrně leptat.
Dobrým výchozím bodem je kolem 70% EN / 30% EP.

AC frekvence (Hz): Tato ovládací prvek upravuje, kolikrát za sekundu je proud přepínán mezi EN a EP.

Nižší frekvence (např. 60-80 Hz) vytváří širší, měkčí obloukový kužel a širší svarovou louži. Je to více odpouštějící pro začátečníky.
Vyšší frekvence (např. 120-200 Hz) vytváří velmi zaostřený, pevný a tuhý obloukový kužel. To poskytuje lepší směrovou kontrolu, hlubší penetraci (oblouk 'vykopává ' in) a je vynikající pro těsné rohy a podrobnou práci. Pomáhá také koncentrovat teplo a snižuje celkovou zónu zasaženou teplem (HAS).

Výběr správné elektrody wolframu

Elektroda je kritickou součástí. U hliníku AC Tig byl čistý wolfram (zelená) historickým standardem, ale snadno se míří a je méně stabilní. Dnes jsou lanthanated (zlato, 1,5% nebo 2,0%) a ceriované (šedé) oblíbené volby, protože dobře fungují na AC i DC, začnou snadno a udržují stabilní bod pro přísnější oblouk. Zirsoniated (bílá) je také vynikající, dlouhodobá volba věnovaná svařování střídavého proudu.

Elektroda musí být naostřena do bodu (s vyhrazeným mlýnkem na wolframu) pro stabilní oblouk, ale přirozeně vytvoří míč na špičce během svařování střídavého proudu. Cílem je čistá, stabilní koule, ne velká, klesající.

Nastavení stínění plynu a hořáku

Plyn: Použijte 100% argon pro většinu hliníkového svařování až do asi ½ 'tlustého. Pro silnější řezy se používá směs argonu / helia (obvykle 75% HE / 25% AR). Zvyšuje helium vstup a penetraci ARC bez změny elektrického nastavení.
Plynová čočka: plynová čočka . vysoce doporučuje Pro svařování hliníku se Nahrazuje standardní tělo Collet ve vaší hořáku a používá jemnou síťovou obrazovku k vytvoření mnohem plynulejšího toku laminárního plynu. To poskytuje vynikající pokrytí stínění, umožňuje vám vydržet wolfram dál pro lepší viditelnost a přístup k těsným kloubům a je méně náchylný k návrhům.
Velikost poháru: Větší keramický pohár (např. #6, #7 nebo #8) používaný s plynovou čočkou poskytuje ještě lepší pokrytí plynu stínění nad větší svařovací kaluží hliníku.

Výplňové kovy

Hliníkové plnicí tyče se obvykle shodují se slitinou základny, kterou svařujete. Mezi běžné volby patří:

4043: Obecná účetní slitina s vynikající plynulostí a dobrým odporem trhlin. Svařuje hladce, ale produkuje šedivou svarovou korálku, která neuděluje eloxaci, aby odpovídala základnímu kovu.
5356: Další nejběžnější volba. Poskytuje jasnější, lesklejší svary, které těsněji odpovídají základní barvě kovu a jsou eloxovatelné. Má vyšší pevnost v tahu než 4043, ale je méně tekutina a může být citlivější na praskání horkých v určitých situacích.
Pro specifické aplikace a požadavky na vyšší pevnosti se používají další slitiny jako 4943, 5183 a 5556.

Chcete -li vybrat správnou tyč pro váš konkrétní základní kov a aplikaci, vždy se poraďte s tabulkou výběru kovů výplně.

Technika svařování krok za krokem

S správným nastavením stroje, zbytek přichází na techniku.

Příprava je prvořadá

Čištění: To nelze přeceňovat. Veškerá oxidace, olej, mazivo a nečistoty musí být odstraněny.

Mechanické čištění: K drhnutí oblasti kloubu použijte vyhrazený kartáč z nerezové oceli (používaný pouze pro hliník). Alternativně použijte disk sander nebo klapky. Vždy kartáčujte jedním směrem, ne tam a zpět.
Chemické čištění: Otřete oblast dolů rozpouštědlem, jako je aceton nebo vyhrazený odmašťovač, abyste odstranili jakékoli uhlovodíky. To by mělo být provedeno po mechanickém čištění.

Fit-Up: Zajistěte, aby se díly pevně spojily s minimální mezerou. Vysoká plynulost hliníku může vést k tání, pokud jsou mezery příliš velké.

Zahájení oblouku a založení kaluže

Iniciate oblouk: Použijte vysokofrekvenční začátek, abyste se vyhnuli kontaminaci wolframu.
Vytvořte 'Puddle ': Držte těsnou délku oblouku (asi 1/16 'až 1/8 ') a udržujte pochodně stabilní. Uvidíte, jak oxidová vrstva zmizí a kov bude lesklý. Pak to najednou 'Collapse ' do kapalné louže. To může trvat několik sekund, zejména na silnějším materiálu. Být trpělivý.
Přidejte kovový kovok: Jakmile se stanoví průměrná kaluže o průměru 1/4 ', namočte špičku plnicí tyče do přední okraje louže.

Pohyb a rytmus

Klasickou technikou pro hliník je metoda 'Walk the Cup ', i když je také běžná.

Freehand Dabing: To zahrnuje pohyb pochodně neustále dopředu, zatímco rytmicky pohrává plnicí tyč do louže. Pohyb by měl být hladký a konzistentní.
Walk the Cup: Keramický šálek pochodně je spočíván na obrobku nebo výplňovém prutu. Tím, že houpal pochodně ze strany na stranu stálým pohybem, prochází svářeč „šálek podél kloubu. To poskytuje neuvěřitelnou konzistenci, kontrolu a čistotu, zejména na potrubí a dlouhých kloubech. Je to preferovaná metoda pro mnoho odborníků.

Ukončení svaru a prevenci kráterů

Nezastavte se jednoduše a vytáhněte pochodeň pryč. To zaručí trhlinu kráteru.

Zpomalte: Když se blížíte ke konci svaru, mírně zvětšete rychlost cestování, abyste zmenšili velikost louže.
Přidejte další výplň: těsně před dokončením přidejte jednu nebo dvě konečné poklesy výplňového kovu, abyste přeplnil konec svaru.
Použijte funkci kráteru: Většina moderních svářečů má nastavení náplně kráteru. Když uvolníte pedál nebo spouštěč, stroj se automaticky zmenší aperage po nastavení (např. 5 sekund), což umožní louže pomalu ztuhnout bez zmenšení do kráteru. Naučte se používat tuto funkci.
Pokračujte v stíhání: Po přidání konečného plniva udržujte hořák na místě, dokud se plyn po průtoku nezastaví, aby chránil horký, zhušťovací kov před oxidací.

Pokročilé techniky a odstraňování problémů

Svařování tenkého hliníku (např. 16GA - 0,125 ')

Tenký materiál je náchylný k deformaci a roztavení.

Použijte menší wolfram (1/16 ').
Použijte nižší amperage a menší šálek ( #5 nebo #6 s plynovou čočkou).
Svařování pulsů je nesmírně prospěšné. Pulzující se střídají mezi vysokým maximálním proudem (pro roztavení kovu) a nízkým proudem pozadí (umožňující mírně vychladnout louže). To snižuje celkový vstup tepla, minimalizuje deformaci a poskytuje vám větší kontrolu. Dobré počáteční nastavení pulsu je 100 pps (impulsy za sekundu) s 50% poměrem píku/pozadí.
Použijte měď nebo hliníkovou podložku za kloubem, abyste pomohli rozptýlit teplo.

Svařování tlustého hliníku (např. 0,25 'a výše)

Silný materiál vyžaduje masivní vstup tepla.

Předem zahřejte obrobku na 300-400 ° F (150-200 ° C) s hořákem. To je často nezbytné. Snižuje tepelný šok na kov, odhodí vlhkost a umožňuje vám použít menší proud z vašeho stroje.
Použijte větší wolfram (3/32 'nebo 1/8 ').
Pro hlubší penetraci použijte plyn pro směs helia/argonu.
Zkosené silné okraje vytvoří drážku 'V ', která umožňuje plnou penetraci. Bude vyžadováno více průchodů.

Běžné problémy a řešení

Kontaminace wolframu (černé skvrny ve svaru): elektroda se dotkla louže nebo plnicí tyče. Zastavte se, rozbijte kontaminovaný konec, znovu znovu regist wolfram a restartujte.
Oxidace (zbytek černé saze): Nedostatek čisticího účinku (zvýšení %EP), příliš nízký průtok plynu, ponory nebo materiál nebyly dostatečně čisté.
Porozita (drobné otvory ve svaru): způsobené kontaminací (vlhkost, olej, tuk) nebo ztrátou stínícího plynu. Zkontrolujte své plynové vedení, průtok (20-25 CFH) a ujistěte se, že vaše práce je čistá a suchá.
Nedostatek fúze: Nedostatek tepelného vstupu. Zvyšte amperage, zpomalte rychlost cestování nebo použijte více zaostřené oblouk (vyšší frekvence).

Nejprve bezpečnost: Ochrana se

Při svařování vždy upřednostňujte bezpečnost:

Ochrana dýchacích cest: Výpary svařování mohou být škodlivé. Použijte schválený respirátor s filtry P100, zejména ve špatně větraných oblastech. A Extraktor dýmu je ideální.
Ochrana očí:

Svařovací helma: Pro svařování TIG použijte helmu s automatickou a dotažením se stínem #11-13.
Bezpečnostní brýle: Pod helmou vždy noste brýle UVS, abyste chránili oči před bludnými oblouky a zbytky.

Ochrana kůže: Oděv odolné vůči plamenovi (kožená bunda nebo rukávy, svařování rukavic), které chrání před UV zářením a rozstřikem (i když TIG má méně rozstřiku než jiné procesy).
Elektrická bezpečnost: Zkontrolujte své vybavení pro poškozené kabely a připojení. Udržujte svou pracovní oblast v suchu.

Závěr

Hliníkové svařování Tig je náročná, ale nesmírně odměňující dovednost. Je to skutečné manželství umění a vědy, které vyžaduje porozumění metalurgii, elektřině a dynamice plynu, vše proloženo stálými rukama svářeče. Neexistuje žádná náhrada za praxi. Začněte jednoduchými korálky na ploché desce, poté postupujte do kloubů a nakonec do složitých projektů. Zaměřte se na základy: bezvadné čištění, přesné nastavení stroje a vývoj stabilní, rytmické techniky. Respektováním jedinečné povahy hliníku a aplikací znalostí v této příručce budete na dobré cestě k výrobě čistých, silných a krásných svarů, které jsou důkazem vaší dovednosti a odhodlání.