Saldatura dell'alluminio: condizioni, attrezzatura, descrizione e raccomandazioni passo-passo

L'alluminio è uno dei più comuni metalli non ferrosi, che viene utilizzato non solo negli impianti industriali, ma anche nelle condizioni di vita. Tuttavia, le leghe di alluminio sono senza dubbio considerate dei metalli problematici per la saldatura.

Le caratteristiche della connessione di parti in alluminio spesso causano alcune difficoltà per i saldatori alle prime armi. Ma se studi attentamente le condizioni della saldatura dell'alluminio, l'attrezzatura necessaria, le raccomandazioni di specialisti esperti e una descrizione dettagliata del processo tecnologico, puoi eseguire autonomamente la saldatura di leghe di alluminio a casa.

Caratteristiche del collegamento di prodotti in alluminio

Molte delle caratteristiche dei metalli non ferrosi impediscono la creazione di un giunto forte e affidabile. La saldatura dell'alluminio e delle sue leghe non è un'eccezione, è anche importante prendere in considerazione l'intera gamma di proprietà speciali di questo materiale.

Le caratteristiche principali di una connessione affidabile di parti in alluminio sono:

1. Il punto di fusione del metallo stesso è 660 ℃, mentre il film di ossido, che è sempre presente durante il processo di saldatura, si scioglie a una temperatura di circa 2000.
2. Un problema serio è la creazione del bagno di saldatura, poiché l'alluminio allo stato fuso ha un'alta fluidità. Pertanto, la saldatura dell'alluminio a domicilio richiede l'uso di strumenti speciali che possono rimuovere efficacemente il calore dalla zona di articolazione.
3. Il film di ossido copre istantaneamente le goccioline di metallo fuso e impedisce in modo significativo la formazione di una saldatura solida e affidabile. Per evitare questo inconveniente, nel processo di saldatura dell'alluminio e delle sue leghe, è necessario utilizzare gas protettivo che avvolge la zona saldata e impedisce l'interazione del metallo con l'aria.
4. L'idrogeno disciolto, che è incluso nella composizione chimica delle leghe di alluminio, tende a sfuggire all'atmosfera. Questo processo porta alla formazione di crepe di cristallizzazione e pori dell'aria durante la saldatura.
5. Il processo di unione del materiale deve essere eseguito a grandi valori di corrente, poiché ha un'elevata conduttività termica.
6. L'alto coefficiente di espansione lineare contribuisce a un notevole restringimento del metallo durante la solidificazione.
7. Il metodo per eseguire la saldatura dell'alluminio e le modalità di collegamento sono molto difficili perché è difficile determinare visivamente il tipo di metallo.

Difficoltà di saldatura

Durante le operazioni di saldatura, qualsiasi metallo si riscalda in modo significativo ed è in grado di cambiare il suo colore. È questa proprietà del comportamento del rame o del ferro che aiuta un saldatore esperto a determinare la qualità della giunzione di collegamento e ad apportare le necessarie modifiche alla temperatura di riscaldamento. Nel caso dell'alluminio, il colore non cambia sotto l'influenza della temperatura elevata, il che impedisce anche a uno specialista esperto di valutare il risultato del lavoro.

La presenza di ossidi sulla sua superficie, che portano alla formazione intensiva di gas e rendono il composto poroso, ha un impatto negativo sulle condizioni della saldatura dell'alluminio.

Poiché l'alluminio è rapidamente riscaldato, è necessario monitorare costantemente la durata degli effetti termici sulle superfici da saldare. Il superamento del periodo di riscaldamento comporta il verificarsi di cricche e deformazioni del prodotto.

Vantaggi e svantaggi del composto di alluminio

Nonostante tutte le difficoltà del processo di saldatura dell'alluminio a casa, ci sono alcuni vantaggi di tale composto. Questi includono:

• significativi risparmi in investimenti finanziari, se si dispone delle attrezzature necessarie;
• la possibilità di utilizzare dispositivi improvvisati aggiuntivi;
• esecuzione veloce della connessione, che è facile da controllare;
• minori requisiti di qualità cordone di saldatura.

Insieme con i vantaggi, ci sono alcuni svantaggi della saldatura di alluminio:

• la complessità dell'uso di tecnologie avanzate in casa non consente di ottenere connessioni di alta qualità;
• grandi problemi con la scelta corretta del materiale di riempimento;
• la conformità alle norme di sicurezza è resa difficile dall'uso simultaneo di gas ed energia elettrica;
• la difficoltà di creare le giuste condizioni per la conservazione degli elettrodi;
• i metodi per controllare la qualità della connessione sono difficili in molti modi.

Processo di saldatura

Quando si lavora con metalli non ferrosi, in particolare con prodotti in alluminio, la saldatrice deve eseguire rigorosamente le fasi principali del processo di saldatura, che includono:

1. La fase preparatoria di pulizia della superficie delle parti da unire.
2. Riscaldare la saldatura ad una temperatura di 150.
3. Impostazione della macchina per la saldatura dell'alluminio alla modalità operativa ottimale.
4. Lo stadio di eccitazione dell'arco dipende interamente dal metodo di saldatura.
5. La formazione del bagno di saldatura deve essere eseguita pochi secondi prima della connessione. Visivamente nella zona di riscaldamento dovrebbe apparire una macchia dello specchio.
6. Le parti vengono saldate dopo che il materiale di riempimento è stato immesso nel bagno di saldatura.
7. La saldatura ad arco in alluminio avviene utilizzando corrente continua con polarità inversa.

Metodo meccanico di pulizia delle superfici

La preparazione preliminare dei bordi saldati garantisce una connessione affidabile e di alta qualità delle parti in alluminio.

La pulizia meccanica viene effettuata utilizzando:

• raschietto;
• carta vetrata a grana fine;
• spazzole metalliche speciali in metallo.

L'uso di carta vetrata in molti casi porta alla contaminazione della superficie con piccoli chip, quindi questo metodo può essere utilizzato solo in situazioni impreviste. L'uso più efficace di spazzole speciali in filo di acciaio inossidabile con un diametro fino a 0,15 mm. La cosa principale che il pennello è stato progettato esclusivamente per la pulizia dell'alluminio, perché le particelle di un altro materiale riducono significativamente la forza della saldatura.

Non è consigliabile utilizzare diversi ugelli per trapani o smerigliatrici poiché contribuiscono alla penetrazione dell'ossigeno nella giunzione.

Metodo di pulizia chimica

Puoi distruggere il film di ossido in modo chimico. Per fare ciò, la superficie delle parti saldate deve essere lavorata con la seguente composizione:

• 50 grammi di soda caustica tecnica;
• 45 grammi di fluoruro di sodio;
• un litro d'acqua

Questa composizione deve essere fatta incisione su metallo entro un minuto. I materiali puliti chimicamente sono protetti dal film di ossido per 3-4 giorni e anche l'asta di riempimento deve essere trattata.

Dopo l'incisione, le parti vengono lavate con acqua e la superficie viene chiarificata con acido nitrico (2 minuti).

Metodi di saldatura di prodotti in alluminio

Il processo di saldatura dell'alluminio viene effettuato con l'uso di vari dispositivi e composizioni progettati principalmente per proteggere il luogo di saldatura dagli effetti avversi del film di ossido. Con tali mezzi protettivi sono i gas e i flussi inattivi.

I metodi dei composti di alluminio dipendono dall'uso di componenti protettivi:

1. Saldatura dell'elettrodo con gas protettivo inattivo (saldatura TIG).
   
2. Collegamento tramite un apparato semiautomatico per la saldatura dell'alluminio nella zona del gas inerte con alimentazione automatica del filo di apporto (tecnologia MIG).
3. L'uso di elettrodi fusibili con flusso di polvere senza l'uso di protezione gassosa (saldatura MMA).

Caratteristiche della saldatura semi-automatica

Nonostante l'alta efficienza, questo metodo non viene usato molto spesso a casa. Ciò è dovuto al prezzo piuttosto elevato della saldatura dell'alluminio, o piuttosto all'apparecchiatura stessa.

Quando si lavora con una macchina semiautomatica, la torcia si sposta manualmente, ma il filo di riempimento viene alimentato automaticamente. La saldatrice per saldatura di alluminio con metodo semi-automatico è configurata per lavorare con corrente continua con polarità inversa.

La selezione delle modalità di saldatura con un sistema semi-automatico, non dotato di funzioni aggiuntive, viene eseguita principalmente in modo empirico, quindi questo metodo presenta una certa complessità per i saldatori alle prime armi.

Un'attenzione particolare deve essere rivolta all'alimentatore, poiché la velocità di alimentazione del filo di archiviazione bassa comporta la frequente sostituzione della punta.

Elettrodo per saldatura in gas protettivo

questo tipo di saldatura il più popolare in casa, poiché la sua forza consente di creare molti progetti di leghe di alluminio. Per collegare le parti vengono utilizzati elettrodi speciali per la saldatura dell'alluminio, che sono barre di tungsteno di 1,6-5 mm di diametro con un punto di fusione di 3000. Nel processo, tali barre si consumano a malapena, ma sono principalmente utilizzate per generare un arco elettrico.

Il materiale per la creazione della saldatura è una barra di alluminio di riempimento. L'argon o l'elio è usato come gas protettivo. La potenza dell'arco elettrico viene eseguita dalla saldatrice con corrente alternata.

La velocità di saldatura dipende dal flusso del gas di protezione. Se l'alimentazione della miscela di gas è grande, l'aria può entrare nell'area di saldatura, il che ha un effetto negativo sulla qualità della connessione. L'alimentazione del gas deve essere accesa quattro secondi prima dell'accensione dell'arco elettrico e si spegne sette secondi dopo lo spegnimento. Tali azioni proteggeranno completamente il luogo di contatto delle parti dall'ingresso dell'aria.

Elettrodo per saldatura senza gas

Secondo i saldatori esperti, quando si lavora con un elettrodo senza uno strato di gas protettivo, il risultato della saldatura può risultare non peggiore di un composto che utilizza argon. È vero, gli esperti alle prime armi individuano alcuni dei principali inconvenienti di questo metodo: notevoli schizzi di metallo durante il processo di saldatura, saldatura di bassa qualità, scarsa rimozione delle scorie, che porta alla formazione di ruggine.

Questo tipo di unione di alluminio e sue leghe viene utilizzato per creare strutture metalliche con uno spessore del materiale di almeno 4 mm. Per ottenere un giunto di alta qualità, sarà necessario preriscaldare la saldatura a 350-400.

Alla fine del processo di saldatura è necessario pulire la cucitura con acqua calda e una spazzola metallica.

Raccomandazioni di specialisti

Dopo la preparazione della superficie, ci sono alcune regole che si applicano a qualsiasi metodo di unione. I saldatori esperti raccomandano:

• tutte le operazioni sono eseguite da destra a sinistra;
• materiale di riempimento del mangime in breve, movimenti alternativi;
• la lunghezza dell'arco elettrico da sopportare nell'intervallo 1,5-2,5 mm;
• l'elettrodo deve essere posizionato ad angolo retto rispetto al filo;
• Non permettere movimenti trasversali dell'elettrodo.

Naturalmente, il processo di saldatura dell'alluminio presenta alcune difficoltà per un saldatore principiante, ma se si eseguono con cura e attenzione tutte le operazioni tecnologiche, è possibile ottenere un collegamento affidabile e duraturo con questo metallo capriccioso. Soprattutto, non dimenticare di rispettare le misure di sicurezza, perché la salute è la più costosa.