Moderna tecnologia de soldadura de aluminio.

Las excelentes propiedades del aluminio, su excelente conductividad térmica y su bajo peso han hecho que el material sea tan solicitado en todas las áreas del proceso de producción. Sin embargo, este material es muy difícil de soldar. Por lo tanto, la tecnología de soldadura de aluminio se desarrolló especialmente para ponerla a disposición de cualquier industria.

Esquema de soldadura de argón en aluminio.

Esquema de soldadura de argón de aluminio.

Factores que complican el proceso de soldadura de piezas de aluminio.

El aluminio y sus aleaciones pertenecen al grupo de metales difíciles de soldar. Varias propiedades características de este metal causan esta característica: la superficie está cubierta con una película de óxido que tiende a fundirse cuando la temperatura alcanza los 2044 °. Directamente el aluminio tiene un punto de fusión de 660 °.

Propiedades químicas del aluminio.

Propiedades químicas del aluminio.

Debido a su rápida oxidabilidad, se forma una película refractaria durante la aparición del metal fundido. Esta película no permite obtener una costura sólida. Para evitar la aparición de la película, cercando la zona de soldadura de la entrada de aire. Dicha protección se hizo posible cuando se realiza la soldadura automática de aluminio en un entorno de gas protector. El aluminio tiene una alta fluidez, por lo que la soldadura sin revestimientos de eliminación de calor es prácticamente imposible

La posibilidad de algunos poros de cristalización en la costura de soldadura debilita el aluminio. Regula el aspecto de los poros del hidrógeno, que se disuelve en el aluminio. Siempre busca dejar el metal. La aparición de grietas se refiere principalmente a las aleaciones de aluminio. Aparecen durante el enfriamiento del metal debido a la gran cantidad de silicio.

El aluminio tiene una gran capacidad de contracción, esto se ve afectado por la expansión lineal, cuyo valor es increíblemente alto. Como resultado, durante el endurecimiento de la soldadura hay grandes deformaciones.

La enorme conductividad térmica requiere el uso de corriente de soldadura, que es varias veces mayor que la corriente destinada a las piezas de acero, aunque la temperatura del acero fundido es mucho mayor que la del aluminio.

Una complicación adicional de la soldadura de aluminio es el hecho de que, en condiciones domésticas, es necesario hervir una variedad de aleaciones de grado desconocido. Para obtener soldaduras de alta calidad, se requiere una tecnología de soldadura especial.

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Soldadura inversor: características

Punto de fusión de aluminio

El punto de fusión del aluminio.

Esta tecnología de soldadura está diseñada específicamente para trabajar con aluminio. Este material se hierve en una funda protectora de gas, generalmente argón. Para el proceso de soldadura de aluminio, se utilizan electrodos de tungsteno no consumibles. Para el trabajo, siempre debe limpiar la superficie del electrodo. Su superficie acumula crecimientos formados por óxidos de tungsteno. Como resultado, la calidad de la costura sufre.

Para eliminar dichas "coronas" con un disco abrasivo, el electrodo se afila. Como resultado, la superficie de los electrodos se limpia, no hay formación de rebabas y ranuras. Para afilar el electrodo, se utiliza un disco especial, que no se utiliza para limpiar otros materiales. Es muy posible reducir la probabilidad de crecimientos si el electrodo se somete a un fuerte enfriamiento de gas.

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Soldadura al arco de argón: los matices

Un arco eléctrico durante este proceso de soldadura se forma entre el electrodo y la superficie de la pieza. La antorcha sostiene el electrodo, mientras que el gas protector fluye. Al mismo tiempo, el alambre de relleno se convierte en un material consumible. Su presentación se puede realizar de dos maneras:

Tabla de modo de soldadura de aluminio

Tabla de soldadura de modos de aluminio.

  • manualmente
  • automáticamente

La soldadura de aluminio con argón requiere un alambre de relleno especial. El tipo de aditivo depende directamente de los elementos químicos en la aleación que se soldarán. Para hacer soldadura automática, se utilizan los siguientes tipos de alambre:

  • BP;
  • AO;
  • AK

El tamaño de este cable no supera los 5 mm. Cuando tiene que hervir otras aleaciones que contienen magnesio, se utilizan tipos de alambre similares. Para compensar el desmayo durante la soldadura de aluminio, el alambre de relleno se hace con una gran cantidad de magnesio.

La soldadura de aluminio se realiza de varias maneras:

  • MIG;
  • Tig.

La soldadura TIG tiene baja velocidad. La velocidad del proceso de soldadura MIG es varias veces mayor. Sin embargo, una más bella es una costura hecha por soldadura TIG.

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Método de punto: trabajo preparatorio

La tecnología de soldadura de un tipo de punto requiere preparación antes de comenzar el trabajo. Primero, se prepara la superficie de aluminio. En esta etapa, se requiere limpiar completamente la superficie de la película de óxido. Para obtener una soldadura de alta calidad utilizando el método de punta, será suficiente liberar la tira de la película de 50 mm de ancho. La soldadura de aluminio de acuerdo con la tecnología de puntos puede ocurrir de dos maneras:

Esquema de la tecnología de soldadura por puntos de aluminio

El esquema de tecnología de soldadura por puntos de aluminio.

  • mecánica
  • química

Lo más efectivo, dando excelentes resultados, fue una limpieza mecánica con el uso de herramientas especiales. Sin embargo, la limpieza también se puede hacer manualmente. En la mayoría de los casos, se utilizan cepillos de metal, girando a alta velocidad.

Cuando la superficie se limpia con las manos, use papel de lija.

Por supuesto, la mejor limpieza es considerada química. Da el mayor efecto. El aluminio puede ser grabado por varios productos químicos:

  • soda cáustica;
  • ácido fosfórico.

Antes de comenzar a procesar, las piezas de trabajo se desengrasan. Después del grabado, el aluminio se puede almacenar en un almacén durante 3 días si se realiza una soldadura con tecnología de energía variable. Se da un día de almacenamiento al utilizar el proceso de soldadura utilizando energía acumulada.

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Tecnología de soldadura por puntos

Dicha soldadura de aluminio está disponible con un espesor de pieza de trabajo de no más de 6 mm. Básicamente, el proceso es similar a la soldadura de una variedad de metales. Sin embargo, hay varias diferencias. Método de punto se pueden cocinar espacios en blanco:

Dimensiones de uniones soldadas por puntos.

Dimensiones de uniones soldadas por puntos.

  • plano
  • perfil;
  • redondo

Cuando se realiza la soldadura por puntos, las piezas se aprietan juntas con un poco de esfuerzo para reducir la separación. Si el espacio es inferior a 0,2 mm, el área de soldadura se calienta mínimamente. Para el proceso de soldadura, se utiliza una corriente alta, su valor es de 1 kA / mm². Esto forma un punto de soldadura que conecta la pieza de trabajo. La soldadura automática está permitida solo cuando se usan modos difíciles. El tiempo de soldadura se ajusta en función del espesor del metal a soldar. Para evitar el sobrecalentamiento del aluminio, la soldadura se realiza con pulsos cortos y fuertes.

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Soldadura por puntos y electrodos.

Debido al hecho de que las aleaciones de aluminio tienen una alta conductividad térmica, requieren el uso de solo tipos específicos de electrodos. Por lo general, difieren en varias propiedades características:

  • conductividad eléctrica;
  • dureza
  • resistencia al calor.

El cobre tiene tales propiedades, por lo que los electrodos están especialmente diseñados para el trabajo de soldadura por puntos de este metal no ferroso. La composición puede variar, todo depende del tipo de aleación a soldar. La superficie del electrodo puede tener una forma esférica.

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Matices tecnológicos del proceso de soldadura.

La conductividad del aluminio puro es mucho mayor que el acero. La soldadura de aluminio tiene sus propias características distintivas. Con su alta conductividad térmica, el aluminio no permite la soldadura de alta calidad, es imposible fundir el metal a la perfección.

Esquema de soldadura de gas de aluminio

El esquema de soldadura de gas de aluminio.

La zona de soldadura se cristaliza instantáneamente. Para evitar este fenómeno, se requiere aumentar la corriente de soldadura. La pieza de trabajo debe ser precalentada. El gas protector es argón.

A veces aparece una junta débil al principio del proceso de soldadura. La razón es la digestión insuficiente, ya que la parte estaba mal calentada. El modo de cuatro tiempos resuelve este problema. Están equipadas con unidades de soldadura "Merkle". En la etapa inicial, es posible crear una corriente mucho más grande que la corriente principal, como resultado de lo cual la parte se calentará más rápido.

La variedad de aleaciones de aluminio es enorme. Hay un requisito básico para el alambre de aluminio: debe usarse en el momento adecuado. Cuando se abre el embalaje, se puede almacenar por un tiempo muy limitado. Debido a la rápida oxidación, las propiedades del alambre se deteriorarán. La calidad del cable más afectada es la alta humedad.

Antes de soldar, para una mejor combustión del electrodo y obtener una soldadura de alta calidad, las piezas a soldar se limpian de todo tipo de contaminación. La limpieza se realiza justo antes del inicio del proceso de soldadura. Esto se debe a que la propiedad del aluminio se cubre muy rápidamente con una película de óxido.

Diagrama del proceso de soldadura de aluminio por semiautomático.

Esquema del proceso de soldadura de aluminio semiautomático.

Como se mencionó anteriormente, la soldadura automática de aluminio convencional ocurre en la zona de gas de protección. El argón es el más utilizado. El más preferido es una mezcla de gases. Por lo general, en este papel, el argón juega junto con el helio. Gracias al helio, que tiene una alta conductividad térmica, el baño de soldadura adquiere una temperatura particularmente alta. Esto le permite soldar aluminio con mayor grosor. La mezcla de gases contribuye a una mejor gasificación, protege la costura de la aparición de poros.

Es posible hervir aluminio utilizando dispositivos de soldadura MIG clásicos, pero esto es bastante arbitrario. Los mejores resultados se muestran en dispositivos de impulso sinérgicos que tienen un programa especial. Con su ayuda, soldadura automática del propio aluminio, numerosos metales no ferrosos. Para cocinar aluminio, cuyas láminas tienen un grosor de 6 mm, se requiere equipo de soldadura que tenga la capacidad de regular el flujo de corriente de soldadura que alcanza los 300 A.

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Soldadura pulsada: caracteristicas

Tales mecanismos de impulso sinérgicos tienen programas especialmente desarrollados que ayudan a elaborar diversos tipos de materiales. Para cada tipo de aleación el programa tiene una configuración individual. El controlador manual que se muestra en el panel de trabajo le permite personalizar el programa deseado. El ajuste del pulsador selecciona rápidamente la intensidad de corriente requerida. El microprocesador incorporado configura automáticamente otros parámetros.

Las últimas unidades de soldadura por pulsos admiten muchos modos de soldadura. El modo de cuatro tiempos permite personalizar los parámetros de soldadura individuales requeridos en cada transición tecnológica. Cuando comienza la soldadura, el ciclo inicial envía la corriente más alta, lo que resulta en un calentamiento acelerado de las piezas soldadas. Este modo le permite deshacerse de todo tipo de defectos que ocurren al comienzo del proceso de soldadura.

Cuando se completan los trabajos de soldadura, a veces hay algunos defectos, por ejemplo, un cráter sin terminar. Cuando el metal está en estado fundido, cuando comienza a enfriarse, pueden aparecer grietas calientes. El tercer ciclo proporciona una corriente reducida, lo que le permite deshacerse completamente de estos defectos.

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Dificultades Soldadores Cara

  1. Cuando se suelda aluminio, su superficie se cubre con una película de óxido. No permite soldar partes de manera confiable, contamina la costura, que se vuelve frágil. Esta película debe ser retirada rápidamente.
  2. La soldabilidad del aluminio está muy influenciada por el punto de fusión.
  3. El coeficiente de expansión, que tiene valores altos cuando se realizan trabajos de soldadura, contribuye a la aparición de deformaciones graves. Por lo tanto, la soldadura de aluminio debe ocurrir con el mayor cuidado.
  4. En estado líquido, el aluminio tiene una alta fluidez. Por lo tanto, cuando se hierve, la formación de manchas es posible. Para deshacerse de este fenómeno se requiere el uso obligatorio de juntas, así como otros dispositivos especiales.
  5. Cuando la temperatura aumenta al soldar aluminio, la resistencia del metal disminuye bruscamente y se colapsa rápidamente.
  6. El aluminio está sujeto a deformaciones. Por lo tanto, la soldadura de aluminio requiere una fijación fiable de las piezas.
  7. Para hacer las costuras de alta calidad, duraderas y confiables, es necesario limpiar completamente el alambre de soldadura.

Con respecto a la seguridad, para la soldadura de aleaciones de aluminio el trabajador debe tener:

  • máscara protectora;
  • guantes
  • botas de goma

Debe haber un buen aislamiento de todos los cables de conexión. La habitación en la que se está soldando el aluminio no debe almacenar materiales explosivos y combustibles. Debe estar bien ventilado para que los gases nocivos se evaporen rápidamente.

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