Beim Schweißen von Aluminium und seinen Legierungen werden eine Reihe von Schwierigkeiten beobachtet, die sich erheblich auf die Qualität und Festigkeit der Schweißverbindung auswirken. Betrachten wir die Merkmale des Verhaltens dieses Metalls genauer:
Beim Schweißprozess bildet sich auf der Metalloberfläche eine Verbindung mit Oxid, der sogenannte Oxidfilm. Der Schmelzpunkt dieser Folie liegt bei 2044°C, während Aluminium selbst bei 660°C schmilzt.
Aluminium enthält gelösten Wasserstoff, der beim Erstarren des Metalls auszulaufen beginnt. Dabei bilden sich an der Nahtoberfläche Poren und Risse. In manchen Aluminiumlegierungen ist auch Silizium enthalten, was beim Abkühlen zur Rissbildung an der Schweißnahtoberfläche führt.
Geschmolzenes Aluminium kristallisiert nach dem Schweißen, seine Tröpfchen sind oben mit einem Oxidfilm bedeckt, was zu einer inhomogenen Schweißnaht mit Poren führt, die ihre Dichtheit und Festigkeit erheblich verringert. Daher wird der Aluminiumschweißprozess am besten in einer Umgebung mit Inertgas durchgeführt, wodurch Sie die Schweißzone vor dem Einfluss atmosphärischer Luft schützen können.
Aluminium hat eine hohe Wärmeleitfähigkeit, aber in geschmolzener Form hat es keine Zeit, Wärme an die Umgebung abzugeben. Die erhöhte Fließfähigkeit des Metalls erschwert den Schweißbildungsprozess. Daher empfiehlt es sich, während des Lötvorgangs auch wärmeabführende Pads zu verwenden.
Darüber hinaus erfordert die hohe Wärmeleitfähigkeit von Aluminium höhere Stromstärken, um die gewünschte Lichtbogentemperatur zu erreichen.
Beim Erhitzen nimmt der Aluminiumbarren erheblich an Größe zu, und während der Kristallisation kommt es zu einer starken Schrumpfung des Metalls, was die Qualität der Schweißnaht beeinträchtigt und zu ihrer Verformung führt.
Aufgrund des Mangels an Daten über die Zusammensetzung der Legierung, aus der die geschweißten Teile bestehen, ist es nicht immer möglich, sofort den richtigen Schweißmodus und die richtige Methode für ihre Implementierung auszuwählen.
Schweißverfahren
Die folgenden Verfahren werden zum Schweißen von Konstruktionen aus Aluminium und seinen Legierungen verwendet:
- Lichtbogenhandschweißen (MMA) mit abschmelzenden Elektroden mit Spezialbeschichtung. Es wird hauptsächlich im Haushalt verwendet, um nicht tragende Werkstücke zu verbinden, ohne besondere Anforderungen an die Festigkeit der Verbindung;
- halbautomatisches Schweißen (MIG) in einer Schutzgasumgebung, bei der das Zusatzmaterial in Form von Draht durch einen speziellen Mechanismus in die Schweißzone eingeführt wird;
- Argon-Lichtbogenschweißen (WIG) mit einer nicht abschmelzenden Wolframelektrode in einer gasförmigen Umgebung. Es ist die gebräuchlichste Methode zum Verbinden von Aluminium und ermöglicht eine Schweißnaht mit hoher Festigkeit.
Alle diese Verfahren zielen darauf ab, den Aluminium-Schweißprozess zerstörungsfrei durchzuführen und die Bildung einer Oxidschicht zu verhindern.
Sicherheit
Der Prozess des Schweißens von Aluminium ist verantwortungsvoll und schwierig, eine Reihe von Bedingungen müssen erfüllt werden, damit das Schweißen von hoher Qualität ist, aber darüber hinaus müssen Sicherheitsvorkehrungen beachtet werden.
Zu den wichtigsten Sicherheitstipps gehören:
- obligatorische Isolierung aller Elemente des Stromkreises;
- Verwendung von Schutzvorrichtungen (Handschuhe, Maske, Gummischuhe);
- das Fehlen von brennbaren Gegenständen in dem Raum, in dem Schweißarbeiten durchgeführt werden;
- Belüftung, um eine Gasvergiftung zu verhindern.
