Системы подачи проволоки для сварочных систем MSG изначально были разработаны для подачи стальной проволоки, так как большинство других условий сварки были получены при сварке стали. Стальные проволоки обычно обладают хорошими свойствами скольжения и высокой устойчивостью к продольному изгибу. Ни то, ни другое не относится к алюминию. Это особенно затрудняет продвижение мягких сплавов AlSi и чистого алюминия. Ни при каких обстоятельствах нельзя протягивать алюминиевые провода через направляющую, так как это может привести к эффекту само усиливающегося торможения.

В то время как в системах подачи проволоки с катушками весом 7 кг (B300 или S300) вряд ли требуется протягивать проволоку через направляющий канал, это очень часто происходит в системах с большими катушками. Чтобы противодействовать этой проблеме, за последние 5 лет были разработаны системы размотки с приводами push-push. В таких системах либо катушка с проволокой приводится в движение и принимается непосредственно блоком подачи проволоки, либо проволока вытягивается из барабанной катушки, находящейся в непосредственной близости. Блок подачи проволоки, закрепленный непосредственно за пучком проволоки, вдавливает проволочный электрод в направляющий канал с избытком (толчок). Второй блок подачи проволоки расположен непосредственно на сварочной горелке и задает скорость технологической проволоки. Это подталкивает провод на последнее короткое расстояние к токопроводящему контактному соплу (толчок). 

Для размотки 40-килограммовых бобин B-400 требуются специальные устройства для размотки, в отличие от наших кег ECO и Jumbo. Однако важно, чтобы соединение между барабаном и механизмом подачи проволоки было как можно короче (см. рисунок). Если необходимы более длинные соединения между барабаном и механизмом подачи проволоки, мы рекомендуем наш  Rolliner. Мы будем рады помочь.

Общий

Сварка алюминия плавлением с точки зрения количества осажденной добавки в основном выполняется с помощью процесса MIG (металлический инертный газ). Помимо сварки MIG, сварка TIG (вольфрам в среде инертного газа) имеет большее значение при изготовлении контейнеров и аппаратов, а также при обработке листового металла толщиной менее 2 мм. Однако в настоящее время сварка TIG заменяется сваркой MIG, особенно в диапазоне толщины листа менее 2 мм. Причина этого заключается в достижениях в технологии импульсной сварки MIG, которая позволяет надежно обрабатывать более тонкие листы. 

Что общего у процессов MIG и TIG, так это инертный защитный газ (аргон, гелий или смеси аргона и гелия) и сварочная ванна. Основные отличия заключаются в используемом электроде и источнике питания. В то время как сам присадочный материал используется в качестве электрода при сварке MIG, а источник питания имеет характеристику постоянного напряжения, при сварке TIG используется неплавящийся вольфрамовый электрод, а источник питания имеет характеристику постоянного тока. 

В то время как сварка MIG может быть очень хорошо механизирована (роботы), это возможно только в ограниченной степени при сварке TIG. По этой причине, а также из-за принципиально более высокой скорости наплавки процесса MIG сварка MIG будет приобретать все большее значение в будущем. 

Дополнительные материалы

Подходящий присадочный материал можно выбрать с помощью таблиц в этом каталоге или с помощью   калькулятора материалов. Однако эти инструменты не могут учесть всех конструктивно-металлургических особенностей и прочности основного материала. По этой причине во многих случаях не обойтись без собственных исследований и тестов перед релизом продукта. Качество и надежность процесса соединения могут быть напрямую связаны с качеством присадочного материала.

Сварка МИГ

Дополнительные материалы отличаются исключительной чистотой и специальной обработкой поверхности. При сварке MIG присадочный материал также является электродом и подается в дугу в автоматическом процессе с катушки с проволокой через систему подачи проволоки через пакет шлангов горелки и контактную трубку. Сварочный ток подается на проволочный электрод незадолго до дуги. Скольжение и чистота поверхности имеют решающее значение для бесперебойной подачи проволоки, и проволочные электроды оптимизированы для этого. Они характеризуются стабильным и воспроизводимым процессом воспламенения и низким сопротивлением скольжению в шланг-пакете. Очень приятным побочным эффектом чистоты поверхности является значительно меньшее образование сварочного дыма, которые в немалой степени могут возникать из-за испарения примесей с поверхности проволоки. Сварные швы проволочными электродами отличаются минимально возможной пористостью и максимально возможной прочностью.

Механизм подачи проволоки должен быть оборудован в соответствии с инструкциями производителя по обработке алюминия. Это относится к форме роликов подачи проволоки, использованию пластиковых сердечников и выбору контактных трубок.

По сравнению с обработкой стальной проволоки внутренний диаметр контактной трубки должен быть больше. Например, диаметр отверстия в контактной трубке 1,6 мм хорошо зарекомендовал себя при диаметре проволоки 1,2 мм. Необходимо следить за тем, чтобы проволочный электрод нигде не терся на пути от катушки к дуге и чтобы его поверхность не была повреждена. Следует также отметить, что чистый алюминий и алюминиево-кремниевые сплавы мягче, чем алюминиево-магниевые сплавы, и поэтому их следует использовать только с толкающими системами подачи проволоки с более короткими пакетами шлангов горелки. При этом длина пакета шлангов горелки не должна превышать 3 м, тогда как у сплавов AlMg она может достигать 4 м.

Плазменная резка

Необходимо позаботиться о том, чтобы дуга была как можно более концентрированной, а тепловложение было как можно меньше. Особенно у сплавов групп 2ХХХ, 6ХХХ и 7ХХХ возможно образование трещин в околошовной зоне и необходима последующая механическая обработка режущей кромки до 3 мм и более. С другой стороны, сплавы групп 1XXX, 3XXX и 5XXX обычно можно сваривать без дополнительной обработки. 

Механическая обработка 

Как правило, лучше всего подходят токарные, фрезерные и другие процессы механической обработки. Однако нельзя использовать смазочные материалы или охлаждающие жидкости, а инструменты должны иметь острые режущие кромки, чтобы не испачкать металл. 

При пилении и шлифовке следует использовать только продукты, рекомендованные для алюминия соответствующим производителем.

При очистке убедитесь, что используются щетки из нержавеющей стали, чтобы избежать включения углеродистой стали в основной материал. Диаметр проволоки щеток должен составлять от 0,1 до 0,25 мм для более мягких алюминиевых сплавов и от 0,25 до 0,4 мм для более твердых сплавов. Слишком тонкие провода часто загибаются на своих концах и тогда уже не способны фактически удалить загрязнение, а только «размазывают» его. Слишком толстая проволока образует слишком глубокие канавки в материале. Аналогичные соображения применимы к очистке пескоструйной обработкой. Выбор абразивного материала должен быть согласован с производителем. Пневматические инструменты должны отводить выхлопные газы сзади, чтобы избежать загрязнения поверхности маслом.

Химическая очистка

Соединяемые детали должны быть очищены как можно раньше перед процессом сварки. Возможными методами очистки являются травление в щелочных растворах и использование растворителей на углеводородной основе (спирт, ацетон и др.). Несмотря на большие усилия, предпочтение следует отдать маринованию. Во многих случаях использование растворителей сомнительно с точки зрения охраны труда и техники безопасности, поскольку остатки растворителей преобразуются дугой во вредные газы и пары.

Атмосферные воздействия влажности и температуры могут существенно изменить условия производства в разное время года. Подобно тому, как влага конденсируется на холодном пивном бокале, это может происходить и на алюминиевых поверхностях. При этом решающее значение имеет разница температур между воздухом и металлом и относительная влажность. В следующей таблице точка росы приведена в качестве примера для различных перепадов температур и уровней влажности.

* Пример: При относительной влажности 70 % влага конденсируется на поверхности металла при разнице температур всего в 5 °С. Возникновения конденсата необходимо избегать любой ценой.

Благодаря описанным выше свойствам обработка поверхности основного и присадочного материалов при дуговой сварке в защитных газах алюминия имеет гораздо большее значение, чем, например, стали. На вопрос, необходима ли очистка перед сваркой, можно ответить только следующим образом: если необходимо получить низкопористые, высокопрочные и однородные сварные швы, абсолютно необходима тщательная очистка в соответствии с испытанными, определенными и воспроизводимыми процедурами.

Мы составили следующие основные рекомендации по хранению, очистке, подготовке шва и сварке. 

Основные материалы

Листы и профили следует хранить вертикально и на достаточном расстоянии друг от друга, чтобы обеспечить достаточную циркуляцию воздуха и избежать точек соприкосновения друг с другом. Склад должен быть крытым и желательно отапливаемым, при этом температура должна поддерживаться как можно более постоянной. Желательна регулируемая влажность. 

Наполнитель

Большое значение имеет отапливаемое складское помещение с постоянной температурой и, по возможности, контролируемой влажностью. Перед обработкой присадочные металлы должны храниться не менее 24 часов в той же среде, что и основные материалы, в их оригинальной упаковке, чтобы температура соответствовала окружающей среде. Должна быть обеспечена постоянная защита от пыли и других загрязнений.

В этой статье мы рассмотрим растворимость газов в алюминии. Из всех газов в алюминии растворяется только водород. По сравнению с растворимостью газов в железных сплавах эта растворяющая способность невелика.

Растворимость водорода в алюминии зависит от содержания в нем сплава и температуры. Количество растворенного водорода также определяется доступным водородом, который обычно дается как парциальное давление водорода (давление, которое имел бы газ, входящий в состав газовой смеси, если бы он один занимал объём, равный объёму смеси при той же температуре.). Растворенное количество обычно указывается в мл растворенного газа на 100 г металла. (1013 мбар и 0° Цельсия; 1 ppm = 1,1124 мл/100 г) 

Поскольку растворимость водорода в алюминии резко снижается (1:20) при охлаждении до температуры около 600°С (1:20), при затвердевании расплавленного материала за счет водорода часто возникают поры. В случае чистого алюминия склонность к образованию пор наиболее серьезна, в то время как скачок растворимости меньше в случае сплавов. Это, естественно, приводит к снижению пористости.

Эти обстоятельства означают, что наличие водородных пор практически неизбежно при сварке алюминия методом МИГ (металлический инертный газ). Поры отрицательно влияют на статическую и динамическую прочность соединения, а также могут быть разрушительными другими способами. При механической обработке швов поры выявляются и мешают внешнему виду или снижают адгезию краски. 

Органам по утверждению структур, подлежащих утверждению, трудно оценить, является ли пористость по-прежнему приемлемой или нет, и как производители, так и потребители считают ее просто неприемлемой с точки зрения мастерства. 

Основное решение состоит в том, чтобы поддерживать подачу водорода на как можно более низком уровне. Как правило, содержание водорода от 0,2 до 0,3 мл/100 г считается верхним пределом отсутствия  пор. На практике это предельное значение часто значительно превышается. Источниками водорода являются основной материал, присадочный материал, защитный газ, атмосфера. Максимально чистое хранение и обработка материалов, предварительная обработка поверхностей и исключение всех других источников водорода являются главным приоритетом.

Использование алюминия и его сплавов постоянно увеличивается. В будущем также можно ожидать непропорционального роста и замены стали, особенно, но не только, в секторе мобильности. Растущие затраты на энергию делают легкое строительство все более экономичным. В результате компании-производители переходят от обработки стали к алюминию или напрямую появляются новые предприятия по переработке алюминия. 
Поскольку производственные процессы и используемые термины часто лишь незначительно отличаются от стальных, при обработке слишком часто совершаются фундаментальные ошибки, которые приводят к дорогостоящим доработкам, браку и задержкам. На самом деле многие свойства алюминия почти противоположны стали и знание их совершенно необходимо для безопасной обработки.

Влияние различий физических величин стали и алюминия на сварку плавлением

Различия в плотности, модуле упругости и прочности имеют мало значения для практической сварки, но, конечно, для конструкции компонентов. 
Хорошая электропроводность алюминия может привести к затруднениям при розжиге дуги, а столь же высокая теплопроводность может привести к непровару в начале шва и избыточному нагреву сварки. Эти аспекты будут подробно рассмотрены ниже. Хорошая теплопроводность может также привести к сильному нагреву сварочных аппаратов и, следовательно, к отклонениям размеров, которым необходимо противодействовать соответствующей стабильной конструкцией и, возможно, дополнительным охлаждением. В принципе, высокая теплопроводность и коэффициент расширения приводят к большим деформациям при сварке алюминия. Это необходимо учитывать при проектировании и монтаже светильников. 
Особое внимание следует обратить на оксидный слой и растворимость водорода.