Качественная сварка алюминия

Технологию восстановления изношенных деталей машин можно рассмотреть на примере ремонта корпусов шестеренчатых насосов. Ремонту подвергалось несколько типоразмеров корпусов массой 1 – 5 кг. Материал изделий сплав АЛ9. Попытка использовать для ремонта традиционные способы сварки – аргонодуговую плавящимся и неплавящимся электродом не дала положительных результатов. Причиной этого явилась повышенная загрязненность восстанавливаемых поверхностей. Очистка зоны наплавки химическим травлением не дала положительных результатов вследствие насыщения металла продуктами перекачки на значительную глубину. В процессе наплавки присадочный металл не сплавлялся с металлом изделия и отсутствовало формирование наплавленного слоя заданной толщины. Удаление перед наплавкой поверхностного слоя на глубину 2 – 3 мм механической обработкой с последующей наплавкой слоя повышенной толщины снижают экономическую целесообразность ремонта. Попытка выжигания масла из деталей  в печи также не дала положительного результата из-за загрязнения поверхностного слоя продуктами сгорания.

Рис.13. Плазменная наплавка корпусов шестеренчатых насосов, а - внешний вид,
б – макрошлиф наплавленного слоя.
 

Цикл наплавки составляет 1 – 3 мин. в зависимости от типоразмера корпуса.  Предварительный подогрев изделия не требуется. Внутренние дефекты по линии сплавления и в наплавленном слое отсутствуют (рис.13 б). Отбракованных деталей после ремонта практически не бывает. Опыт ремонта и эксплуатации восстановленных деталей в течение 5 лет показал высокие эксплуатационные характеристики ремонтных изделий.
Для выполнения описанных выше работ авторами разработано и успешно используется многоцелевое оборудование для плазменной обработки металлов. Это оборудование представляет собой мобильный блок для сварки цветных металлов и сплавов. Блок предназначен для изготовления и ремонта конструкций из алюминиевых, магниевых, титановых, медных, сплавов и сплавов специального назначения (коррозионностойкие, жаропрочные и др.). Блок может использоваться как для автоматической, так и ручной плазменной сварки на прямой и обратной полярности. Блок позволяет производить сварку конструкций из металла любого профиля толщиной 1 – 30мм и более, как в цеховых, так и монтажных условиях, исправлять дефекты алюминиевого, магниевого и другого литья и прочее.
В состав блока входят плазменные горелки для сварки на прямой и обратной полярности; блок управления.
Основным элементом, дающим преимущества, являются плазмотроны. Благодаря особенностям конструкции и высокой эффективности охлаждения теплонагруженных элементов, плазмотроны обеспечивают надежную работу на прямой и обратной полярности.
Плазмотроны сочетают простоту устройства и эксплуатации, малые габариты и массу с высокой мощностью и надежностью. Любой элемент, отработавший ресурс, легко заменяется, что обеспечивает неограниченный ресурс работы плазмотрона. Блок обеспечивает следующие преимущества: возможность использования неспециализированных сварочных источников для сварки алюминиевых, магниевых титановых и сложнолегированных сплавов, высокое качество и производительность сварки большинства сплавов; высокая надежность оборудования и простота эксплуатации и обслуживания.

Список литературы

1. Николаев В.А., Фридляндер И.Н., Арбузов Ю.П. Свариваемые алюминиевые сплавы. – М.: Металлургия, 1990. 296 с.
2. Плазменно-дуговая сварка алюминиевых сплавов  без формирующих подкладок /М.П. Орлов, Н.В. Шиганов, Е.Н. Кузнецов и др. // Сварочное производство. 1975. № 11. С. 23-24.
3. Martinez H.F., Marques R.E., Mecture J.C., Nunes A.C. Front side keyhole detection in aluminum alloys. // Welding journal. 1992. № 5. P.49-52.
4. Тыткин Ю.М., Щицын Ю.Д., Хмелевский О.В. Сварка проникающей дугой алюминиевых сплавов на подкладке. // Сб. «Актуальные проблемы сварки цветных металлов». Киев. Наукова думка. 1985. с. 113 – 114.
5. Plasma - MJY boots tank trailer output. Welding Design and Fabrication, 1983, Vol.56.№2, P.54-55,59.
6. Щицын Ю.Д., Тыткин Ю.М. Плазменная сварка плавящимся электродом алюминиевых сплавов. // Сварочное производство. 1986. №5. С.1-2.
7. Щицын Ю.Д., Тыткин Ю.М. Ремонт и восстановление агрегатов авто- и сельхозтехники из алюминиевых и магниевых сплавов. // Сб. трудов «Состояние и перспективы восстановления и упрочнения деталей машин». М.: ЦРДЗ. 1994. с. 58 – 61.
8. Щицын Ю.Д., Тыткин Ю.М., Щицын В.Ю., Косолапов О.А. Восстановительный ремонт изделий из алюминиевых сплавов с использованием плазменных технологий. // Наука производству. 2000. № 5 (30). С. 48 – 49.