Сварочные свойства алюминия и его сплавов

Основными факторами, затрудняющими осуществление процесса сварки алюминия и его сплавов и получение качественных сварных соединений, являются:

• 1) специфические теплофизические свойства;
• 2) высокая степень сродства к кислороду и образование прочного оксида АЬОз в виде пленки, покрывающей поверхность металла;
• 3) значительное превышение температуры плавления оксидной пленки (2050 °С) над температурой плавления алюминия (658 °С);
• 4) склонность к порообразованию в связи с высокой способностью алюминия растворять водород;
• 5) склонность многих сплавов к образованию горячих и холодных трещин;
• 6) большая жидкотекучссть расплавленного металла и резкий переход из твердого состояния в жидкое при нагреве;
• 7) склонность к разупрочнению.

Специфические теплофизические свойства.

Для сварки большое значение имеют специфические тепловые свойства алюминия. При сравнительно низкой температуре плавления алюминии имеет очень высокие значения теплопроводности, теплоемкости и скрытой теплоты плавления. По величине скрытой теплоты плавления алюминий в два раза превосходит медь, в 3…4 раза — аустенитную нержавеющую сталь и уступает только бериллию. Поэтому, несмотря на низкую температуру плавления алюминия, для его сварки требуется сила сварочного тока примерно в 1,2… 1,5 раза больше, чем для сварки в равных условиях нержавеющих сталей (для толщин свыше 5 мм). Алюминий обладает также повышенным коэффициентом линейного расширения (почти в два раза больше, чем у железа), увеличивающимся с повышением чистоты металла и температуры нагрева. Объемная усадка расплавленного алюминия при затвердевании составляет ~ 6,6%, что значительно больше, чем у многих металлов и сплавов. Эти свойства алюминия приводят к большим внутренним напряжениям (или деформациям) при местном нагреве. Кроме того, большая усадка отрицательно влияет на формирование шва. В конце шва после обрыва дуги, как правило, образуется глубокий кратер, возможно также появление трещин.