Как приварить алюминий к железу: Сварка алюминия с железом, нержавеющей сталью и медью

Содержание

Сварка алюминия с железом, нержавеющей сталью и медью

06.11.201906.11.2019 Екатерина

Довольно часто на стройках, промышленных предприятиях, в быту необходима сварка алюминия. Технология сварки алюминия и его сплавов гораздо сложнее технологии соединения иных цветных металлов, поэтому стоит заранее внимательно изучить все возможные способы соединения. Многих интересует, какие существуют методы сварки алюминия, в чем заключаются особенности сварки алюминия и его сплавов, как проходит подготовка алюминия к сварке, что представляет собой сварка алюминия в домашних условиях. С ответами на подобные вопросы, а также полезными рекомендациями вы можете ознакомиться в этой статье.

Содержание статьи

Где применяется алюминий
Подготавливаем металл к свариванию
Особенности сваривания алюминия
Технология сварки
Соединение алюминия и железа
Как сварить алюминий и нержавеющую сталь
Сварка алюминия и меди

Где применяется алюминий

Благодаря хорошей электро- и теплопроводности этот металл популярен при изготовлении электротехники и теплового оборудования. Так как алюминий мало подвержен коррозии, то алюминиевые конструкции просто незаменимы в строительстве. Используют этот металл и в пищевой промышленности – в качестве посуды, столовых приборов, упаковки, фольги для запекания.

Наиболее широко алюминий и его сплавы представлены в авиа- и судостроении. Поскольку этот металл довольно легкий, из него изготавливают корпусы транспортных средств, надстройки на палубу и прочие детали. Алюминий быстро возгорается, и его активно используют для производства взрывчатых веществ. Также металл входит в состав твердого топлива для ракет. Кроме того, из него изготавливают архитектурные элементы, скульптуры, барельефы; фурнитуру для одежды и мебели; корпусы для всевозможной техники; и многое другое.

Подготавливаем металл к свариванию

Подготовка алюминия к сварке состоит из ряда манипуляций. Среди них:

Тщательная очистка. Перед тем как приварить алюминий к любому металлу, все поверхности следует отчистить от масляных и жирных пятен, пыли. Это можно сделать с помощью растворителей.
Обработка кромок. Алюминий в листах толщиной до 1, 5 мм проходит отбортовку торцов. В деталях толщиной более 20 мм, свариваемых электродами, выполняют разделку кромок. Если сварка производится неплавящимся электродом или присадочной проволокой, а толщина детали превышает 4 мм, также проводят разделку кромок.
Удаление оксидной пленки. Перед сваркой алюминия в домашних условиях газовой горелкой кромки обрабатывают бензином либо каустической содой. Последнюю обязательно смывают водой. Ликвидировать пленку также можно напильником или стальной щеткой.
Проверка целостности металла. Для этого его поверхность обрабатывают проникающим составом, который позволяет выявить дефекты и место, подходящее для того, чтобы сформировать шов.

Особенности сваривания алюминия

Сварка алюминия в домашних условиях должна начинаться с подробного изучения свойств материала. Без этого металла не обойтись во многих сферах жизни, однако сварка и пайка сопряжены с некоторыми трудностями. Чтобы соединение было прочным и прослужило не одно десятилетие, нужно обратить внимание на особенности сварки алюминия и его сплавов.

Окисная пленка, которая находится на металле, плавится при температуре 20440 градусов по Цельсию. Сам же металл плавится при 660 градусах по Цельсию. Эта пленка не позволяет получить качественный шов, поэтому сварочные работы по алюминию должны происходить в среде защитных газов.
Довольно трудно формировать сварные ванны, поскольку металл имеет высокую текучесть. Для облегчения работы стоит использовать подкладки, отводящие тепло.
Кремний и водород, содержащиеся в алюминии, ухудшают качество шва: при малейшем нарушении технологии могут возникнуть такие дефекты, как поры и трещины.
Сваривание алюминия газовой горелкой должно проводиться при высоких значениях тока, поскольку он имеет высокую теплопроводность.
Сварка алюминиевых сплавов сложна тем, что не всегда удается точно определить их марку и выбрать соответствующий режим.
При застывании металл усаживается, что ведет к деформации деталей.

Чтобы разрушить прочную оксидную пленку, сварка алюминия постоянным током должна проводиться на обратной полярности. Только в этом случае можно достичь катодного распыления, необходимого для уничтожения тугоплавкой пленки.

Автоматическая сварка алюминия при помощи плазмы позволяет добиться более качественных результатов, которые не может гарантировать сваривание алюминия газовой горелкой. Присадка в этом случае производится проволокой, а дуга образована ионизированным газом. С помощью плазматрона возможна как сварка алюминия дома,так и соединение алюминиевых поверхностей на СТО, в монтажном цехе, на строительной площадке и т.д. Технология сварки алюминиевых сплавов плазмой позволяет присоединять к алюминию тонкие детали (не толще 0,2 – 1,5 мм), при этом вероятность прожога шва минимальна.

Технология сварки

Сварку алюминиевых конструкций можно проводить разными способами:

При помощи вольфрамовых электродов в среде инертных газов;
Полуавтоматической сваркой в инертных газах;
С помощью покрытых плавящихся электродов;
Методом контактной сварки.

Для сваривания ответственных участков используют аргонодуговой способ. Технология сварки алюминия и его сплавов при помощи тугоплавких вольфрамовых электродов предполагает, что присадочная проволока будет перемещаться только вдоль шва, перед электродом. Длина дуги должна быть минимальной, а подача проволоки — плавной. Для сварки по алюминию следует использовать максимальную скорость, иначе соединение будет иметь дефекты. Как правило, сваривают во всех положениях. Масса аргона гораздо больше, чем у воздуха, поэтому лучшее качество шва будет у горизонтальных соединений. Для сварки алюминия в потолочном и вертикальном положениях лучше смешать аргон с гелием.

Обычно сварка алюминиевых радиаторов и других конструкций проходит с помощью полуавтомата тогда, когда они толще 3-х мм. Для сварки алюминия полуавтоматом используется алюминиевая проволока. Она подается в автоматическом режиме, а газовая горелка перемещается вручную. Инертный газ, поступающий во время работы, служит для защиты алюминиевых деталей от окисления. Режимы сварки алюминия подбираются в зависимости от толщины деталей и электродов, а также силы тока. Перед тем, как сварить алюминий, убедитесь, что ток — обратной полярности, наконечник имеет диаметр больший, чем проволока, а подающий проволоку механизм снабжен четырьмя роликами. Такие меры обеспечат целостность оксидной пленки и нормальный вылет проволоки из сопла, без излишнего трения и сминания.

Сварка алюминия электродом в домашних условиях производится тогда, когда толщина деталей превышает 4 мм, а использовать громоздкое профессиональное оборудование нет возможности. Сварка алюминия и его сплавов таким образом требует предварительного нагрева поверхностей: если они средней толщины, то до 250°С, если большой толщины, то до 400°С. Если толщина деталей превышает 20 мм, то нужно заранее выполнить разделку кромок. Как правило, сварка алюминия своими руками при помощи электрода производится электродами ОЗАНА и УАНА. Обратите внимание, что этот способ имеет ряд недостатков: металл в процессе разбрызгивается, шлак тяжело счищается с поверхностей, шов получается пористый и в результате недостаточно прочный. Поэтому дуговая сварка алюминия электродом применяется относительно редко.

Контактная сварка алюминия может быть:

точечной,
стыковой,
шовной.

сварка алюминия при помощи машины контактной точечной сварки

Точечная сварка алюминия сложна тем, что сварщику необходимо перемещать электрод на высокой скорости, чтобы обеспечить равномерное давление на материал. Точечная сварка алюминия может проводиться электродами, выполненными из меди и ее сплавов. Как и материал свариваемой поверхности, они достаточно прочные и отлично проводят электричество, поэтому такая сварка задействует аккумулированную энергию.

Использование стыкового метода позволяет оплавлять металл равномерно. Величина тока при этом должна составлять примерно 15 тысяч А на 1 сантиметр сечения детали.

Шовный способ целесообразен тогда, если машина имеет большую мощность и оснащена ионными прерывателями.

Соединение алюминия и железа

Если соединение между собой алюминиевых деталей не вызывает вопросов, то многие начинающие сварщики задаются вопросом — можно ли приварить алюминий к железной поверхности? Ведь сплавы алюминия с железом, где последнего содержится более 12 %, имеют низкую степень ковкости, а показатели теплоемкости, теплопроводимости и теплового расширения у этих металлов настолько различны, что при сварке трудно избежать термических напряжений.

Приварить алюминий к железу можно двумя способами:

Как сварить алюминий и нержавеющую сталь

Сварка алюминия и нержавейки необходима прежде всего при монтаже сложного промышленного оборудования, которое эксплуатируется в агрессивной среде, поэтому высокие требования к качеству сварного шва вполне обоснованы. Сварка алюминия со сталью может быть проведена как с помощью биметаллических вставок, так и благодаря покрытию деталей разнородными материалами.

В первом случае сварка алюминия постоянным током должна начаться с алюминиевых поверхностей, чтобы обеспечить существенный отвод тепла при соединении стальных поверхностей. Вставка из стали и алюминия не должна быть перегрета в процессе, иначе интерметаллическое соединение в ней станет хрупким и ненадежным.

Электросварка может проводиться в случае, если сталь будет покрыта тонким слоем алюминия. После того, как будет нанесено покрытие, сталь можно приваривать к алюминию дуговой сваркой. В процессе обязательно следите за тем, чтобы дуга не соприкасалась со стальной поверхностью. Сварка алюминиевых сплавов со сталью может быть проведена и в случае, если сталь будет покрыта серебряным припоем. Сваривать нужно присадочным сплавом из алюминия, не нарушая целостность слоя, образованного серебряным припоем.

Сварка алюминия и меди

Сварка меди и алюминия широко распространена в электропромышленности (соединение проводов) и холодильной промышленности (сварка труб). С помощь плавления соединять эти металлы проблематично: чем выше содержание меди в сварном шве, тем более хрупким и склонным к образованию трещин он будет. Сварка алюминия с медью обычно проводится двумя способами:

“Замковое” соединение. На алюминиевую поверхность приваривается медная накладка. Затем производится наплавка, соединяющая все сварные швы.
Сварка при помощи графитовых электродов. Сила сварного тока при этом должна находиться в пределах 500 – 550 А, длина дуги – не превышать 20-25 мм при напряжении 50-60 В.

Сварка меди и алюминия может проводиться как электродуговым способом,так и аргонодуговым, и газовым. Не менее распространено холодное сваривание.

Сварить железо и алюминий – Вопросы новичков о сварке

#1 Философ

Отправлено 18 June 2013 00:05

Вопрос к спецам. возможно ли такое – сварить железо с алюминием обычным электродом без всяких хитрых средств и приспособ??? История этого вопроса такова. Работает со мной мужик, сидевший. Ну так вот когда он сидел . былу них случай. Один зек , видимо хороший сварщик, поспорил с местным начальником. Спор был о том что этот зек сварит железо и алюминий. Зек закрылся в помещении , там у него был обычный старый сварочный аппарат и один обычный электрод, через некоторое время зек вышел и показал железный и алюминиевый куски сваренные между собой. Вот интересно мне. Правда это или очередная байка.

Зарабатывать бабло может каждое мурло, делать вещи из железа лишь немногим повезло

Наверх
Вставить ник

#2 svarnoi69

Отправлено 18 June 2013 06:40

правда,и вертолет из бензопилы делали для удачного побега.только вот год,не говоря уже номер зоны,никто с 60х(Солженицын,*Архипелаг ГУЛаг*) по2000е так никто точно и не припомнит..

Наверх
Вставить ник

#3 Ferio

Отправлено 18 June 2013 06:45

Наверх
Вставить ник

#4 supoplex

Отправлено 18 June 2013 07:07

Местные кораблестроители говорили, что подобное соединение делается сваркой взрывом. .. В данном случае возможно правильнее говорить не о сварке как таковой, а об спайке или спекании. Помню сам в темноте, не разобравшись, полуавтоматом “приварил” стальной проволокой алюминий к алюминию. Некоторое время даже держалось!

Наверх
Вставить ник

#5 митька51

Отправлено

18 June 2013 11:45

Температуры плавления сильно разные,здесь пробовали сварку трением.Возможно пайка бы и получилась.

Наверх
Вставить ник

#6 Ferio

Отправлено 18 June 2013 14:16

Местные кораблестроители говорили, что подобное соединение делается сваркой взрывом. ..

Не, ну это совсем другое дело,вообще не секрет, но товарющу надо:

сварить железо с алюминием обычным электродом без всяких хитрых средств и приспособ

…Чушь ещё два раза.

Наверх
Вставить ник

#7 Шурпет

Отправлено 18 June 2013 14:33

Из анкеты : “Искал информацию о сварке биметаллов”…

Наверх
Вставить ник

#8 blazen79

Отправлено 18 June 2013 18:42

У меня корефан отбывал, весь в наколках, жаргоном владеет.

Доколупались приехавшие в командировку, мол что за наколки, за что мотал, он им и выдал:
Да по 555й отбывал.
А что за статья?
Да людоедство–пошли в побег, взяли “консерву” (слабый и ненужный сокамерник), потом в тайге забалабасили его. Ребята на себя всё взяли, а я по амнистии вышел чистеньким.

Командировочные потом за километр его обходили и шушукались за спиной, а нам ржачьно до упадка

Наверх
Вставить ник

#9 АВН

Отправлено 18 June 2013 19:59

Если сумеете сварить так электродом,сделайте ответную фотографию:

Про приварку железного болта к алюминиевому листу я рассказывал в “Байках”,это вполне реальная история с реальным сварщиком Александром К. и технологом Т.

Наверх
Вставить ник

#10 vax911

Отправлено 18 June 2013 20:21

Не, ну это совсем другое дело,вообще не секрет, но товарющу надо:. ..Чушь ещё два раза.

В 2004 в ЦНИИ “Прометей” С-Пб была отработана технология приварки алюминиевых надстроек быстроходных катеров к стальному корпусу вместо трудоемкой заклёпочной технологии. Сварной стык выглядел очень симпатично, но технология не прижилась из-за быстрой коррозии сварочного стыка при эксплуатации.

Наверх
Вставить ник

#11 АВН

Отправлено 18 June 2013 20:29

vax911, Вы присутствовали при изготовлении этих конструкций или знаете об этом из СМИ?

Наверх
Вставить ник

#12 vax911

Отправлено 18 June 2013 20:58

vax911, Вы присутствовали при изготовлении этих конструкций или знаете об этом из СМИ?

Пои изготовлении не присутствовал. Беседовал с разработчиками по другому вопросу. В каждой лаборатории есть что-нибудь интерресное и необычное что можно показать собеседнику в качестве разрядки во время перекура. Возможно перепутал год, но в пределах 2000 +/- 4 года. Вообще “прометей” присутствовал с этими образцами на выставках.

Наверх
Вставить ник

#13 АВН

Отправлено 18 June 2013 21:51

НПО “Прометей” изготавливает в Гатчине только биметаллические пластины, КБМ и другие.Производство достаточно сложное,чистое и потому дорогое.На СФ “Алмаз” мои друзья ремонтировали надстройки из АМг и приваривали их через БМ к стальной палубе.Ни о какой приварке алюминиевых сплавов к стали разговора даже не было.

Есть технология наплавки на сталь ниобия,а потом приварки к нему АМг,но я про это только слышал.

Что касается коррозионностойкости подобных соединений,то Вы абсолютно правы – она стремится к нулю.Это я видел своими глазами на МПК и на фотографиях с СМП.

Скрытый текст

Наверх
Вставить ник

#14 vax911

Отправлено 18 June 2013 22:14

НПО “Прометей” изготавливает в Гатчине только биметаллические пластины, КБМ и другие.Производство достаточно сложное,чистое и потому дорогое.На СФ “Алмаз” мои друзья ремонтировали надстройки из АМг и приваривали их через БМ к стальной палубе.Ни о какой приварке алюминиевых сплавов к стали разговора даже не было.

Есть технология наплавки на сталь ниобия,а потом приварки к нему АМг,но я про это только слышал. Что касается коррозионностойкости подобных соединений,то Вы абсолютно правы – она стремится к нулю.Это я видел своими глазами на МПК и на фотографиях с СМП.

Да меньше знаешь крепче спиш. Это тот “Алмаз” о котором Вы упомянули (года два тому назад)?

Наверх
Вставить ник

#15 АВН

Отправлено 18 June 2013 22:40

Я подозревал именно судостроительную фирму “Алмаз” на Спортивной.Что касается знаний и снов,то первой части меня научили ещё в 85-ом,потому сейчас на плохой сон в рабочее время не жалуюсь.

Если б ещё выполнять завет к2р Петрова:”Побольше молчать и поменьше говорить”…

Наверх
Вставить ник

#16 vax911

Отправлено 18 June 2013 23:31

Наверх
Вставить ник

#17 Философ

Отправлено 19 June 2013 14:19

Добавлю. Ток мужик, который это сварил. Так вот когда его спросли как он это сделал. И он ответил – мол типа эта закрытая военная технология и он не имеет права ее разглашать, мол давал подписку. А научился он этому на военном заводе. там они варили башни на брдм и бмп , а башни там алюминиевые. И учился он этому месяца четыре и лишь потом получилось. Вот так он расказывал

Зарабатывать бабло может каждое мурло, делать вещи из железа лишь немногим повезло

Наверх
Вставить ник

#18 ARGONIUS

Отправлено 19 June 2013 16:29

Ага, а фамилиё тому мужичку из военных сварщиков, Мюнхаузен будет, про него ещё Андерсен писал.

http://argonius52.ru/

Наверх
Вставить ник

#19 АВН

Отправлено 19 June 2013 18:06

Философ, обратите внимание на тонкую наиболее белую полоску между АМг и D40s – это химически чистый Al. Из Вашего повествования я не совсем понял; “военный сварщик” алюминиевые башни к стальному БМП приваривал или просто работал на сварке алюминиевых сплавов?

Наверх
Вставить ник

#20 Сергейб3

Отправлено 19 June 2013 19:02

возможно ли такое – сварить железо с алюминием

Железо с медью можно, хоть и теплопроводность у них разная, а вот алюминий с железом, это вряд ли.
Единственно что можно, это пайка, да и то она будет недолговечной. (Под пайкой я подразумеваю в аргоне, постояннкой на прямой полярности, но кратковременно, так как вольфрам выгорает очень быстро)

Наверх
Вставить ник

Сварка алюминия со сталью – blog.

red-d-arc.com Red-D-Arc Welderentals

05 марта, 20 9:25 · Оставить комментарий · Tom Masters

Если вы новичок в сварке, вам может быть интересно, сможете ли вы сварить алюминий со сталью. Сварка «похожих» металлов, таких как сталь к стали и алюминий к алюминию, обычно очень проста. Однако, когда вы пытаетесь сварить вместе два очень разных металла, таких как алюминий и сталь, например, два компонента, изготовленных с помощью лазерной резки труб, все может стать немного сложнее. Итак, можно ли сваривать алюминий со сталью? Каковы ваши варианты для этого? Давайте обсудим все, что вам нужно знать.

Можно ли сваривать алюминий со сталью?

Ответ и да, и нет. Прямая дуговая сварка разрозненных металлов непосредственно с алюминием не является хорошей идеей. Сварка таких металлов, как магний, титан, медь или сталь, непосредственно с алюминием очень сложна. Это связано с тем, что когда алюминий плавится при высокой температуре дуговой сварки, образуются хрупкие «интерметаллические» соединения. Эти кристаллизованные структуры чрезвычайно хрупкие и склонны к поломке. Это делает их очень хрупкими, поэтому любой стальной компонент, приваренный непосредственно к алюминию, будет очень слабым в сварном шве. Итак, как вы можете избежать этого? Все просто – в процессе сварки вы должны изолировать другой металл от алюминия. Когда алюминий вплавляется в алюминий, эти интерметаллические соединения не образуются, что обеспечивает правильное сцепление свариваемых металлов. Есть два распространенных способа сделать это успешно, и мы рассмотрим их ниже.

«Использование биметаллической переходной вставки — определенно лучший способ сварки стали с алюминием для конструкционных применений»

Сварка алюминия со сталью с помощью биметаллических переходных вставок алюминий для конструкционных применений. Он создает сварной шов превосходного качества и такой же прочный, как соединение алюминия с алюминием или стали со сталью. Биметаллическая переходная вставка – это именно то, на что она похожа.

Размер и форма могут различаться, но эта вставка представляет собой часть материала, состоящего из одной части алюминия и равной части нержавеющей стали, которая приклеена непосредственно к алюминию. Для соединения стали можно использовать самые разные процессы. и алюминий вместе, чтобы создать биметаллическую вставку. Популярным методом является прокатка, а также сварка трением, сварка взрывом и сварка горячим давлением.

После изготовления вставки ее можно поместить между свариваемым стальным и алюминиевым материалом. Затем для завершения сварки можно использовать традиционную сварку GMAW или GTAW. Стальная секция будет приварена непосредственно к стальному компоненту, а алюминиевая секция будет приварена непосредственно к алюминиевому компоненту. Обычно сначала выполняется сварка алюминия с алюминием, чтобы избежать перегрева вставок в процессе сварки. После того, как первоначальный сварной шов будет выполнен, алюминиевые компоненты помогут поглотить тепло и предотвратят перегрев вставки во время сварки стали со сталью. Этот метод сварки часто используется для соединения труб теплообменников, создания соединений между стальными и алюминиевыми трубопроводами, а также в судостроении для соединения алюминиевых рубок со стальными палубами.

Сварка алюминия со сталью с покрытием погружением (горячее алюминирование погружением)

Во многих случаях создание биметаллической вставки для сварки алюминия со сталью нецелесообразно для малых предприятий или отдельных сварщиков, поскольку требует сложного промышленного процесса и встроенная вставка. Другой вариант сварки алюминия со сталью — это покрытие погружением, которое также иногда называют «горячим алитированием погружением». В этом процессе стальной компонент погружается в алюминий, чтобы полностью покрыть его металлом. Это предотвращает образование интерметаллических соединений в процессе сварки.

Расплавленный алюминий от сварки будет контактировать со стальной деталью с алюминиевым покрытием, и, поскольку он не будет контактировать со сталью напрямую, соединение будет относительно прочным. Однако процесс выполнения этого может быть довольно сложным для сварщиков, не имеющих опыта в этом процессе. Обычно используется дуговая сварка. Но дуга не должна напрямую контактировать со сталью. Для сварки необходимо использовать специальную технику. Сварочная дуга должна быть направлена только на алюминиевую деталь. Затем алюминий, расплавившийся в сварочной ванне, нужно направить на сталь с алюминиевым покрытием. Дуга не должна напрямую контактировать со стальной деталью.

«Важно отметить, что этот метод сварки алюминия со сталью не должен обеспечивать полную механическую прочность». прожечь алюминиевое покрытие, что приведет к плавлению стали и образованию хрупких интерметаллических соединений с алюминием. Важно отметить, что этот метод сварки алюминия со сталью должен не 0036 зависит от полной механической прочности. Алюминий и сталь, соединенные с помощью этого метода соединения типа покрытия, не будут такими прочными, как соединение алюминия с алюминием или сталь со сталью или соединение, созданное с помощью биметаллических переходных вставок. Вместо этого этот метод сварки обычно используется только для герметизации швов, а не в конструкционных целях. Это означает, что он немного более ограничен по сравнению с биметаллическими переходными вставками.
Болтовое крепление стали к алюминию обычно лучше, чем сварка
Даже если у вас есть ресурсы для создания биметаллических вставок для ваших компонентов при сварке стали и алюминия, стоимость этого может быть непомерно высокой, а детали с покрытием погружением не должны использоваться для структурных применений. Итак, что делать, если вам нужно сварить алюминий со сталью для конструкционного применения? В большинстве случаев проще, быстрее и дешевле просто соединить компоненты вместе. Пока вы не создаете соединение, которое должно быть полностью бесшовным, например соединение труб, скрепление болтами или заклепками компонентов вместе является гораздо лучшим вариантом. Тем не менее, есть некоторые соображения, которые следует учитывать при соединении болтами стали и алюминия.

Во-первых, вы должны принять меры для предотвращения коррозии. Когда сталь и алюминий соединяются и присутствует проводник, подобный соленой воде, создается напряжение. В свою очередь, алюминий будет преимущественно подвергаться коррозии. Чтобы избежать коррозии в месте соединения алюминия и стали, необходимо изолировать сталь и алюминий друг от друга. Во-первых, оба компонента должны быть окрашены, чтобы изолировать их электрически. Вы также должны использовать пластиковую шайбу вместе с гайкой и болтом при сборке соединения. Пластик является непроводящим и предотвращает гальваническую коррозию между стальными и алюминиевыми деталями.
Знать, как сваривать алюминий и сталь — и хорошая ли это идея!
Мы надеемся, что эта информация оказалась полезной и помогла вам узнать о некоторых трудностях сварки разнородных металлов, таких как алюминий и сталь. Сварка алюминия со сталью с помощью биметаллических переходных вставок — отличный способ обеспечить бесшовное, прочное соединение, и он полезен для конструкционных применений, но может быть очень дорогим. Напротив, покрытие погружением дешевле и проще в применении, но его нельзя использовать для структурных применений. Так что имейте в виду эти факторы, когда вам нужно соединить сталь и алюминий — и если ни один из типов сварки не кажется подходящим, помните, что в большинстве случаев старые добрые гайки и болты могут справиться с этой задачей!
Отказ от ответственности
Информация, предоставленная Red-D-Arc Ltd. («мы», «нас» или «наш») на сайте blog.red-d-arc.com («Сайт»), предназначена только для общих информационных целей. Вся информация на Сайте предоставляется добросовестно, однако мы не даем никаких заверений или гарантий, явных или подразумеваемых, в отношении точности, адекватности, достоверности, надежности, доступности или полноты любой информации на Сайте.
Airgas, компания Air Liquide, является ведущим национальным поставщиком газов, сварочных материалов и средств обеспечения безопасности из одних рук. Наша дистрибьюторская сеть, известная по всей стране, обслуживает более миллиона клиентов всех размеров, предлагая широкий ассортимент высококачественной продукции и непревзойденный опыт.
Можно ли сваривать сталь и алюминий? >> Все, что вам нужно знать
Сварочные работы обычно включают в себя плавление сходных металлов. Вы когда-нибудь задавались вопросом, можно ли сваривать сталь и алюминий? Однако иногда вам приходится иметь дело с различными материалами, такими как сталь и алюминий. С различными температурами плавления, пористостью и другими характеристиками вы можете задаться вопросом, можно ли эффективно сваривать эти материалы вместе.
Итак, можно ли сваривать сталь и алюминий? Сталь и алюминий не могут быть сварены вместе с использованием традиционных методов сварки. Сталь слишком хрупкая. Однако есть несколько обходных путей для сплавления разнородных металлов. Использование биметаллических переходов или нанесение специального покрытия может дать удовлетворительные результаты.
Я обнаружил, что каждый металл имеет свои характеристики, влияющие на процесс сварки. Если вы попытаетесь сварить алюминий и сталь, вы в конечном итоге расплавите алюминий до того, как сталь достигнет своей точки плавления. Чтобы не создавать комки расплавленной стали, я искал подходящие методы. Вот что я нашел.
Содержание
Почему сталь и алюминий не сплавляются?
Сталь и алюминий имеют очень разные металлургические свойства и температуры плавления. Сталь — это плотный, упругий материал, а алюминий податлив, что позволяет легко сгибать его и придавать ему форму.
При сварке одинаковых металлов они должны достичь температуры плавления. Сварочная дуга нагревает металлы до тех пор, пока они не начнут плавиться. Когда металлы остывают, они остаются расплавленными. Этого трудно добиться, когда металлы плавятся при разных температурах.
Как более плотный материал, сталь имеет более высокую температуру плавления. Прежде чем он начнет плавиться, он должен достичь температуры около 2500 градусов по Фаренгейту. Алюминий мягче и плавится при температуре около 1200 градусов по Фаренгейту.
Здесь вы можете найти статью с нашего сайта о том, сколько времени нужно, чтобы научиться сварке?
Если вы попытаетесь приварить стальную заготовку к куску алюминия, алюминий расплавится до того, как сталь достигнет точки плавления. Комбинация металлических материалов также создаст хрупкое соединение, что приведет к слабому сплавлению.
Методы сплавления разнородных металлов
Оказывается, сплавление разнородных металлов — обычная проблема для сварщиков, поэтому они создали множество методов для решения этой проблемы. Некоторые из наиболее часто используемых методов включают:
Механические застежки
Связующие вещества
Пайка
Биметаллические переходы
Покрытие
Если возможно, попробуйте заменить один из металлов более подходящим материалом. Вторым лучшим вариантом является использование механических креплений. Добавление заклепок или болтов для крепления одной детали к другой устраняет необходимость сплавлять разнородные металлы.
Можно ли склеить алюминий со сталью?
В зависимости от размеров и форм заготовок может подойти нанесение эпоксидной смолы. Однако для нанесения связующего вещества требуется большая площадь поверхности. Соединение также, вероятно, останется структурно слабым по сравнению с использованием одного из других методов.
Склеивание также требует много времени . Сначала вам нужно смешать связующее вещество, а затем нанести его на алюминий и сталь. Затем вам нужно подождать несколько дней, пока он высохнет и затвердеет.
При склеивании алюминия со сталью поверхность обоих материалов необходимо сделать шероховатой для улучшения сцепления. Эпоксидная смола также должна подходить для вашего приложения. Компании производят связующие вещества для морских применений и проектов, требующих повышенной прочности на растяжение.
Как использовать пайку для соединения алюминия со сталью
Пайка — не самый эффективный метод соединения алюминия со сталью, но он может работать в некоторых случаях. Пайка используется для крупносерийного производства кастрюль и сковородок из нержавеющей стали с алюминиевыми пластинами. Для любителей успех пайки зависит от площади поверхности.
Использование двухэтапного метода пайки может позволить вам соединить алюминий и сталь при работе с большой площадью поверхности. Соединение будет иметь меньшую прочность по сравнению с обычным сварным швом с аналогичными металлами, но может держаться, когда детали имеют хорошую механическую посадку.
Для этого метода требуются два типа припоя — припой с содержанием серебра 56% и припой на основе алюминиевого сплава. Серебряный припой наносится на сталь, а алюминиевый припой на алюминий . Затем две части соединяются.
Температуры плавления присадочных металлов выше по сравнению с алюминием и ниже по сравнению со сталью, действуя как переход между разнородными металлами.
Использование биметаллических переходов для сплавления алюминия и стали
Биметаллическая переходная вставка обеспечивает более надежный переход по сравнению с методом пайки. Как следует из названия, биметаллические переходные вставки — это детали, которые вставляются между разнородными металлами для создания перехода. В этом случае одна сторона вставки изготовлена из алюминия, а другая – из стали.
Вы привариваете алюминиевую сторону к алюминиевой заготовке, а стальную сторону к стальному материалу. Технически этот вариант основан на склеивании, поскольку вставка предварительно склеивается. Метод, используемый для соединения материалов, включает:
Горячая прокатка
Сварка взрывом
Сварка трением
Сварка оплавлением
При использовании биметаллического переходника избегайте перегрева вставок. Перегрев может создать такое же хрупкое интерметаллическое соединение, которое возникает при непосредственной сварке алюминия со сталью.
Начните с алюминиевой стороны, так как для достижения точки плавления требуется более низкая температура. Алюминиевый материал также помогает создать больший радиатор при сварке стальной стороны со стальным материалом. Это снижает риск перегрева переходного элемента.
Нанесение покрытия на сварку стали и алюминия
Нанесение покрытия — это обходной путь, который позволяет сплавлять алюминий со сталью с алюминиевым покрытием. Сталь покрывается алюминиево-кремниевым сплавом в процессе, называемом горячим алитированием погружением. Когда алюминиевый сплав охлаждается на стальной поверхности, он создает прочную металлургическую связь.
Полученный материал называется алюминированной сталью . Материал имеет тонкий внешний слой из оксида алюминия и стальной сердечник, а средний слой представляет собой смесь стали, алюминия и кремния.
Поскольку внешняя поверхность стали теперь состоит из алюминиевых сплавов, к ней можно приваривать алюминиевые детали. Я бы не рекомендовал этот метод, если у вас нет большого опыта сварки, так как он требует точности.
Тепло от сварки может привести к выгоранию алюминиевого покрытия, что также приводит к выделению вредных газов. После выгорания алюминиевого покрытия алюминиевая деталь не может привариться к стальному сердечнику.
Успех достигается только при направлении дуги в сторону от стали и соблюдении осторожности, чтобы расплавленный алюминий стекал на алюминизированную стальную поверхность. Даже при осторожности покрытие может начать пузыриться и трескаться, в результате чего соединение становится хрупким.
Вывод: Какой метод сварки алюминия со сталью лучше всего?
Можно ли сваривать сталь и алюминий? Сварка алюминия и стали без дополнительного компонента практически невозможна . Алюминий может деформироваться или полностью расплавиться до того, как сталь достигнет своей точки плавления.
Наконец, биметаллические переходные вставки обеспечивают наилучшее соединение между алюминием и сталью. Предварительно склеенные вставки обеспечивают прочную структурную поддержку для большинства применений. От крепления алюминиевой трубы к стальной трубе до добавления алюминиевой рубки к стальной палубе на корабле — вы можете использовать биметаллические вставки для небольших или крупных проектов.