Svařování hliníkových odlitků: Komplexní průvodce

Existuje jen velmi málo míst, kde se lze naučit svařovat hliníkové odlitky, a dovednosti potřebné k tomuto účelu jsou vysoce specializované. Hliníkový odlitek je však materiál vytvořený nalitím roztaveného hliníku do formy, čímž vzniká porézní materiál s nečistotami. To se u standardních hliníkových slitin nevyskytuje. Kvůli těmto vlastnostem je svařování obtížnější a pro vytvoření pevných a odolných svarů je nutná pečlivá příprava, přesná kontrola tepla a použití vhodných technik. Oxidace je jednou z největších překážek při svařování hliníkových odlitků. Tato tenká vrstva oxidu, která vzniká působením vzduchu, je mnohem silnější než ta, která se přirozeně tvoří na hliníku, a taví se při mnohem vyšší teplotě než samotný hliník, což ztěžuje tavení. Navíc přítomnost nečistot a zachycených plynů v litém hliníku může mít za následek pórovitost, která zajišťuje slabé svary, pokud nejsou řádně vyčištěny a předehřáty.

Metoda TIG (wolframový inertní plyn) je vhodná pro přesnost a čistotu, zatímco metoda MIG (kovový inertní plyn) je vhodná pro rychlost a silnější materiál. Pro dosažení pevného svaru bez vad je nutné použít správný přídavný kov (např. 4045, 5356 nebo 4047) a kombinaci ochranného plynu (čistý argon nebo směs argonu a hélia). Dobrá příprava zahrnuje přiměřené čištění a předehřev, pokud je to možné, aby se minimalizovaly trhliny, pórovitost a nedostatečné natavení. Odolnost a životnost svarových spojů se dále zvyšuje úpravami po svařování, jako je uvolňování napětí, broušení a ochrana proti korozi po svařování.

Zatímco většina svářeček hliníkových odlitků je svařována z oceli, svářečky mohou úspěšně pracovat s hliníkový odlitek použití správných technik, nástrojů a pozornosti věnované detailům, dokud jsou v průmyslu vyžadovány lehké a vysoce pevné komponenty. Jedná se o zvládnutelný proces, který vede k dalšímu rozvoji aplikací svařování hliníku a ke spolehlivému a předvídatelnému chování hliníkových konstrukcí v kritických prostředích.

Porozumění litému hliníku 

Než se však pustíte do svařovacích technik potřebných pro litý hliník, je nutné si dobře uvědomit, co je to litý hliník a čím se liší od ostatních kovů. Litý hliník se liší od tepaného hliníku, který se mechanicky tvaruje válcováním nebo protlačováním, tím, že litý hliník lze tvarovat do složitých tvarů s vysokou přesností roztavením hliníku a nalitím této roztavené formy do formy. Takto vzniklá jedinečná vnitřní struktura, která se obvykle vyznačuje pórovitostí, nečistotami a různým složením slitiny, má důležitý vliv na svařitelnost.

Abyste mohli úspěšně svařovat hliníkové odlitky, měli byste znát jejich chemické a fyzikální vlastnosti, výhody a nevýhody a také různé typy hliníkových slitin z různých průmyslových odvětví. Tyto faktory budou zohledněny při určování potřebné metody svařování, výběru přídavného materiálu a technik předsvařování, aby bylo možné vytvořit pevné a bezporuchové svary.

Vlastnosti hliníkové litiny: Čím se liší odlitek?

Dalším důležitým faktorem je použití hliníkového odlitku, který má několik vlastností, díky nimž je lehký, nekorodující a velmi pružný. Stejné vlastnosti však také představují určité obtíže při svařování, pokud nejsou přijata vhodná opatření.

1. Pórovitost: Skrytá výzva

Jednou z největších obav při svařování hliníkových odlitků je pravděpodobně pórovitost; ta je známá jako malé bublinky plynu, které se při odlévání zachytí v kovu. Těchto osm vzniká v důsledku zachycení plynů, jako je vodík, vzniku malých pórů v důsledku smršťování při chladnutí hliníkového kovu a nečistot.

🔹 Jak pórovitost ovlivňuje svařování

• Oslabuje mechanickou pevnost a svar může prasknout.
• Přispívá ke kontaminaci svarů, a tím narušuje pevnost provedených spojů.
• Zajišťuje plyny v oblasti svaru, jakmile se vytvoří nerovnosti povrchu.

🔹 Jak minimalizovat pórovitost při svařování

• Před zahájením svařování by měla být provedena řádná příprava povrchu kovu čištěním.
• Uchopte hliníkovou fólii a zahřejte ji, abyste snížili tepelné namáhání hliníku a také minimalizovali tvorbu vzduchových bublin.
• K tomu je třeba použít vysoce kvalitní inertní plyn 100% Argon, aby se zabránilo oxidaci.

2. Oxidace: Překážka čistých svarů

Je to prvek, který reaguje s jinými prvky, zejména s kyslíkem, který se nachází v prostoru obklopujícím kov. Při této oxidaci vzniká velmi tenká, ale extrémně tvrdá slupka oxidu hlinitého (Al₂O₃), která brání další korozi hliníku. Nicméně vrstva oxidu je při svařování kritickým problémem, protože jeho teplota tání je přibližně 2037 °C (3700 °F), což je mnohem více než teplota tání hliníku, 660 °C (1221 °F).

Šetření o tom, proč je oxidace problémem při svařování

• Má vliv na vytvoření dlouhé vazby mezi přídavným svarovým materiálem a základním kovem?
• To vedlo ke kontaminaci svarové lázně, a tím ke vzniku nekvalitních svarů.
• Před svařováním vyžaduje přípravu, protože obsahuje vrstvu oxidu.

🔹 Různé techniky odstraňování a kontroly oxidace

• Poté hliníkový předmět opláchněte teplou vodou a pomocí kartáče z nerezové oceli, který by měl být používán pouze k čištění hliníku, odstraňte vrstvu oxidu.
• Před svařováním otřete povrch acetonem nebo alkoholem, protože olej na kovech plave a mastnota se v nich usazuje.
• K prolomení oxidace se doporučuje při svařování TIG používat střídavý proud.

3. Citlivost na teplo: Řízení tepelné vodivosti

Na rozdíl od oceli má hliník vysokou tepelnou vodivost a může snadno absorbovat a vyzařovat teplo. To vždy představovalo problém při udržování standardní teploty svařování; to má tendenci způsobovat následující:

• Neúplná fúze v důsledku rychlých tepelných ztrát.
• Za třetí, deformace nebo deformace především u tenkých hliníkových dílů.
• propálení, zejména ve vysoce porézních nebo tenčích částech hliníkového odlitku.

🔹 Jak překonat problémy s citlivostí na teplo

• Tím se reguluje tok tepla tak, aby všechny části použitého materiálu byly tak horké, jaká je požadovaná teplota.
• Umět vyladit systém regulace tepla a nakloněné použití svařování metodou TIG.
• Tímto způsobem lze snížit množství tepla, které je na svařovanou oblast vyvíjeno, a to použitím kratších svařovacích průchodů.

Běžné typy slitin litého hliníku

Podle chemického složení a mechanických vlastností lze odlévat různé typy slitin hliníku. Zde je uvedeno několik výhod a nevýhod jednotlivých typů a také aplikace, kde by byly nejužitečnější.

1. Hliníkový odlitek A356: Slitina s vysokou pevností

 Jeho složení: Zahrnuje především hliník (Al), křemík (Si) a hořčík (Mg).

🔹 Klíčové funkce

• Má vysokou pevnost v tahu a je vhodný pro konstrukční aplikace.
• Vynikající odolnost proti korozi, zejména ve vlhkém prostředí.
• Je dobře svařitelný, ačkoli k obnovení pevnosti může být nutné jeho tepelné zpracování po svařování.

🔹 Běžné aplikace

• V automobilovém průmyslu se používá v součástech motorů, kolech a převodových skříních.
• Letecký a kosmický průmysl - díky poměru pevnosti a hmotnosti se používá v konstrukčních dílech letadel.
• Zdravotnické prostředky - Používá se v chirurgických nástrojích a vysoce pevných pouzdrech.

2. 319 Hliníkové odlitky: Odolný proti opotřebení

Složení: Obsahuje vyšší množství křemíku (Si) a mědi (Cu) než A356.

🔹 Klíčové funkce

• Velmi dobrá odolnost proti opotřebení pro náročné aplikace.
• Je křehčí a má vyšší obsah křemíku, a proto se obtížněji svařuje.
• Aby se zabránilo vzniku trhlin, je zapotřebí specializovaných výplňových materiálů (4047).

🔹 Běžné aplikace

• Varianty odolné proti opotřebení: hlavy válců automobilů a bloky motorů.
• U čerpadel a skříní je nutná dlouhá životnost.
• Díly pro průmyslové stroje jsou určeny pro nejtěžší podmínky s vysokým mechanickým namáháním.

3. 535 Hliníkové odlitky: Slitina pro námořní použití

Složení: Obsahuje vysoký podíl hořčíku (Mg) pro odolnost proti korozi.

🔹 Klíčové funkce

• Vynikající odolnost proti korozi, zejména v prostředí slané vody.
• Svařitelnost je dobrá, ale před svařováním je nutné provést úplné čištění, aby se zabránilo kontaminaci.
• Snadněji se tvaruje a opravuje než 319.

🔹 Běžné aplikace

• Díky vysoké odolnosti proti korozi ve slané vodě jsou vhodné pro trupy lodí, části lodních motorů a lodní šrouby.
• Používá se pro letecké a kosmické díly, které vyžadují pevné a lehké materiály.
• Prvky, které představují minimální hrozbu pro průmyslové komponenty vystavené náročným chemickým podmínkám.

Proč je pro svařování důležité porozumět litému hliníku?

Začít se svařováním hliníkových odlitků znamená zjistit, z čeho je hliníkový odlitek vyroben, jaké má vlastnosti a jaké jsou s tím spojené problémy. Protože se litý hliník hojně používá v automobilovém, leteckém a námořním průmyslu, vyžadují svářeči strategie pro pórovitost odlitků, oxidaci a citlivost na teplo.

Různé typy odlitků slitiny hliníku reagují na svařování různě a volba správného přídavného materiálu, ochranného plynu a techniky svařování znamená rozdíl mezi pevným a spolehlivým svarem nebo slabým a porézním spojem.

Přípravou materiálu, použitím správných čisticích postupů a regulací příkonu tepla mohou svářeči řešit problémy spojené s hliníkovými odlitky a vytvářet výkonné, dlouhotrvající svary, které vyhovují náročným aplikacím.

Výzvy při svařování hliníkových odlitků 

Svařování hliníkových odlitků je vzhledem k jedinečným fyzikálním a chemickým vlastnostem hliníkových odlitků velmi obtížné. Povědomí o těchto problémech pomáhá svářečům používat správné nástroje a metody použití, což vede k bezchybným a pevným svarům.

1. Problémy s oxidací: Hlavní překážka svařování

Když je hliník vystaven působení vzduchu, téměř okamžitě oxiduje a vytváří velmi tenký, ale velmi houževnatý oxid hlinitý (Al₂O₃). Dále vysvětlil, že vrstva oxidu vytvořená během počáteční oxidace hliníku má teplotu tání 2 037 °C (3 700 °F), což je třikrát více než teplota tání hliníku, která je 660 °C (1 221 °F). Tento obrovský rozdíl v bodech tání však způsobuje vážné potíže při svařování, včetně následujících:

• Neúplné spojení (vrstva oxidu brání správnému spojení plniva se základním materiálem).
• Znečištěné svary - přítomnost oxidace, která může způsobit pórovitost, slabé spoje a vměstky, pokud zůstanou ve svaru.
• Oxid vytváří nestabilní oblouk, který způsobuje bloudění oblouku a kolísavý svařovací výkon.

Řešení

Svařování TIG střídavým proudem (AC) pomáhá udržovat oxidovou vrstvu na obrobku a pomáhá udržovat stabilitu oblouku. Oxidaci před svařováním lze také vyčistit speciálním kartáčem na nerezovou ocel a chemickými čisticími prostředky, jako je aceton.

2. Nečistoty a kontaminace: Skrytá hrozba

Hliník se často odlévá z recyklovaných materiálů, a proto může obsahovat zachycené plyny, zbytky oleje, nečistoty a další nečistoty související s výrobou odlitků. Tyto nečistoty je třeba před svařováním správně vyčistit, jinak mohou vést k:

• Svar je oslabený a náchylný k praskání kvůli drobným plynovým kapsám (pórovitost).
• Součástí je: - Vlivem toho se ve svaru zachytila nekovová látka, která snižuje pevnost svaru.
• Některé oblasti se mohou dobře spojit a jiné mohou zůstat slabé s nestejnou kvalitou svaru.

Řešení

K důkladnému očištění povrchu od mastnoty a nečistot se používá aceton nebo alkohol. Zachycené plyny je třeba před svařováním vyhnat pomocí předehřívacího hořáku.

3. Tepelná vodivost je příliš vysoká: Je třeba regulovat teplo

Na druhou stranu se očekává, že hliník ve srovnání s ocelí extrémně rychle absorbuje a přenáší teplo. To může vést k:

• Příliš vysoká teplota může způsobit roztavení tenčích částí (propálení).
• Nerovnoměrné zahřívání (deformace a zkreslení) - kov se poškodí, protože byl zahříván nerovnoměrně.
• Nedůsledný průvar - Příliš rychlý odvod tepla způsobující slabé natavení ve svarovém spoji.

Řešení

Hliník je také třeba předehřát na teplotu 150 °C - 315 °C (300 °C - 600 °C), aby se dosáhlo rovnoměrného rozložení tepla a lepšího provaření. Vyšší příkon tepla při řízené rychlosti pojezdu udržuje stabilitu svarové lázně.

Základní nástroje a vybavení pro svařování hliníkových odlitků

Při svařování hliníkových odlitků je zapotřebí specializované vybavení a je třeba svařovat přesně, pevně a s dlouhou životností svaru.

• Svařovací proces je sám o sobě nástrojem, který je třeba pečlivě vybrat, a právě o tom pojednává tento průvodce svařovacími stroji.
• Při svařování hliníku je velmi důležitý správný výběr svářečky.
• Svářečka TIG (wolframový inertní plyn) (GTAW) - nejlepší pro přesné a vysoce kvalitní svary. Umožňuje lepší kontrolu příkonu tepla a je vhodná pro opravy hliníkových odlitků.
• TIG (wolframový inertní plyn) - vhodný pro vnitřní kovy, ale mnohem pomalejší než MIG. Nejlepší pro silnější hliníkové odlitky.

1. Výplňové kovy: Zpevnění svaru

Pevný svar bez trhlin závisí na správném použití přídavné tyče.

• 4045 Hliníkový plnič - univerzální možnost pro opravy hliníkových odlitků.
• 5356 Hliníková výplň - poskytuje vysokou pevnost a odolnost proti korozi, ideální pro námořní aplikace.
• Hliníkové plnivo - 4047 má vysoký obsah křemíku pro snížení vzniku trhlin, zlepšení odtoku

2. STŘÍKAČKA PLYNU 

Jak název napovídá, jedná se o plyn ve svařovacím tavidle, který zabraňuje oxidaci a vzniku pórů. Obvykle se jedná o inertní plyny vybrané pro své požadované vlastnosti.

• Svar je chráněn před znečištěním atmosférou ochranným plynem.
• Argon 100% - pro svařování metodou TIG a MIG, nejlepší volba pro dosažení stabilního oblouku a čisté svarové lázně.
• Směs argonu a helia - Helium zvyšuje příkon tepla a průnik, a proto se používá k řezání silnějších hliníkových profilů.

3. Nástroje pro čištění a přípravu

Svar může být úspěšný až po čistém povrchu.

• Odstraňuje oxidaci bez znečištění povrchu, kartáč z nerezové oceli.
• Pokud potřebujete před svařováním vyčistit olej, mastnotu nebo nečistoty, dobře poslouží aceton nebo alkohol.
• Zabraňuje se tepelnému šoku a vlhkost a zachycené plyny jsou vytlačovány ven.

Příprava hliníkových odlitků pro svařování

Správnou přípravou je třeba zabránit vzniku vad a dosáhnout pevného svaru.

Krok 1: Čištění povrchu

Protože hliník zadržuje nečistoty, mastnotu, oxidaci a vlhkost, nezbývá vám nic jiného než ho čistit.

🔹 Proč je čištění důležité?

• Zabraňuje vzniku pórů a kontaminace.
• Pomáhá lepšímu spojení mezi výplňovým kovem a základním materiálem.
• Pomáhá udržet stabilitu oblouku při svařování.

🔹 Proces čištění:

• Hliník lze odmastit acetonem nebo alkoholem, aby se odstranil olej a nečistoty.
• VŽDY odstraňte vrstvu oxidu pomocí kartáče z nerezové oceli (určeného pouze pro hliník).
• Je důležité nedotýkat se čištěného povrchu holýma rukama, aby se zabránilo opětovné kontaminaci.

Krok 2: Předehřátí hliníku

Snižuje vnitřní pnutí a zlepšuje provaření.

🔹 Proč předehřát?

• Minimalizuje trhliny v porézním hliníkovém odlitku.
• Zajišťuje lepší rozložení tepla a kvalitu svaru.
• Pomáhá odvádět zachycené plyny a vlhkost.

🔹 Jak předehřát litý hliník:

• Díl usměrněte na teplotu 300°F - 600°F (150°C - 315°C).
• Ke sledování teploty lze použít infračervený teploměr.
• Může se také oslabit přehřátím; tomu se vyhněte.

Svařovací techniky pro hliníkové odlitky 

Pro úspěšné svařování hliníkových odlitků je třeba dbát na správnou techniku, dobrou kontrolu tepla a správné parametry svařování. Níže jsou uvedeny nejlepší metody svařování hliníkových odlitků s podrobnostmi o jejich nejlepších postupech.

1. Svařování metodou TIG (nejlepší pro přesnost a pevnost)

Preferovanou metodou svařování hliníkových odlitků je svařování wolframovým inertním plynem (TIG) nebo obloukové svařování plynem (GTAW), protože se vyznačuje přesností, díky níž vytváří čisté a pevné svary.

🔹 Klíčové tipy pro svařování TIG

• Použijte režim AC: Režim střídavého proudu umožňuje účinnější proražení vrstvy oxidu hlinitého a stabilitu oblouku.
• Nejlepší úhel pro svítilnu je 15°: To zajišťuje rovnoměrné pronikání a žádné znečištění.
• Důležitá je krátká délka oblouku: Čím kratší je oblouk, tím lepší je kontrola tepla a tím menší je náchylnost k propálení a vzniku pórů.
• Zvolte správnou plnicí tyč: 4047 (vysoký obsah křemíku) snižuje praskání a 5356 vyniká pevností a odolností proti korozi.
• Vysokofrekvenční start zajišťuje plynulý start oblouku bez znečištění elektrody wolframem.

🔹 Nejlepší pro: Tenké hliníkové odlitky, přesné opravy, letecké a námořní aplikace.

2. Svařování metodou MIG (nejlepší pro rychlost a efektivitu)

Rychlejší alternativou svařování TIG, s výjimkou velmi silných hliníkových profilů, je svařování inertním plynem (MIG), známé také jako svařování obloukem v plynu (GMAW). Při svařování metodou MIG je však velmi důležitá kontrola napětí a rychlosti drátu, aby se předešlo vadám, jako je pórovitost nebo propálení.

🔹 Klíčové tipy pro svařování metodou MIG:

• Použijte techniku tlačení: Pokud se přitáhnete zpět, abyste se přiblížili, povrch se zcela znečistí a není tak čistý.
• V režimu přenosu rozstřiku je eliminováno značné rozstřikování a oblouk je velmi stabilní, takže vzniká vysoce kvalitní svar.
• Správné nastavení umožňuje dobrou fúzi bez přehřátí.
• Helium zvýší penetraci a lze jej použít pro silnější řezy, nebo použijte čistý argon či směs argonu a helia.
• Předehřátí obrobku pomáhá snížit tepelný šok a omezuje praskání.

🔹 Nejlepší pro: Silnější hliníkové odlitky, opravy automobilů, průmyslové aplikace.

3. Alternativní metody svařování (ve zvláštních případech)

Někdy není svařování metodou TIG nebo MIG nejvhodnější z důvodu citlivosti na teplo, složitosti dílu nebo potřeby opravy. Ve zvláštních případech lze použít následující alternativní metody.

• Pájení je použití plniva s nižší teplotou, které minimalizuje riziko deformace nebo oslabení součástí citlivých na teplo.
• Přenos kovu za studena (CMT) se vyznačuje nízkou teplotou a menším tepelným namáháním, což je skvělé pro choulostivé opravy.
• Laserové svařování - dokáže zajistit přesný lokální přívod tepla do tenkostěnných hliníkových součástí.

🔹 Nejlepší pro: Aplikace s nízkou teplotou, drobné opravy a vysoce přesné svařování.

Svářecí vady a jejich oprava

Hliníkové odlitky působí problémy i zkušeným svářečům, a to kvůli pórovitosti, praskání a potížím při tavení. Tyto vady a způsoby, jak se jim vyhnout a jak je odstranit, mají zásadní význam, pokud chceme někdy dosáhnout spolehlivě pevných a odolných svarů.

1. Pórovitost (plynové kapsy ve svarech)

Plynové kapsy zachycené ve svaru se považují za pórovitost, která oslabuje strukturu. Protože je litý hliník přirozeně "porézní", je k této vadě náchylnější.

🔸 Příčiny

• NEBO kontaminace nečistotami, olejem, tukem nebo oxidací.
• Nízký průtok stínicího plynu nebo netěsnost systému.
• Má rychlé chlazení, které zachycuje plyn ve svaru.

🔹 Řešení

• Před svařováním se ujistěte, že je povrch hliníku čistý, a důkladně jej otřete acetonem nebo dokonce alkoholem.
• Odstraňte oxidaci pomocí kartáče z nerezové oceli (určeného na hliník).
• Udržujte správný průtok plynu (15-25 CFH pro čistý argon).
• Snižte expanzi zachycených plynů a zvyšte penetraci předehřátím obrobku.
• Snižte problémy s pórovitostí použitím vyššího obsahu silikonového plniva (např. 4047).

Profesionální tip:  Vždy udržujte přídavný kov suchý a bez vlhkosti, protože přítomnost vlhkosti v přídavných tyčích může způsobit pórovitost svaru.

2. Praskání (slabé a křehké svary)

Častou příčinou vzniku trhlin může být vysoké tepelné namáhání nebo výběr nesprávného výplňového materiálu. Hliník se při ochlazování velmi smršťuje, čímž dochází k nárůstu napětí, které vede k praskání.

🔸 Příčiny

• Způsobuje smršťovací trhliny při vysokém tepelném namáhání.
• Použití nesprávného výplňového kovu, a tedy nekompatibilita.
• Předehřev je nedostatečný, což vede k nerovnoměrnému ochlazování a vzniku napětí.

🔹 Řešení

• Obrobek zahřejte na teplotu 300°F - 600°F (150°C -315°C), abyste minimalizovali tepelný šok.
• Použijte výplňovou tyč 4047 s vysokým obsahem křemíku, která odolává praskání.
• Dbejte na pomalé ochlazování svaru, aby nedocházelo k napěťovým trhlinám.
• Hliníkové odlitky pro velké díly lze svařovat víceprůchodovou technikou, aby se rovnoměrně rozložilo teplo a snížilo napětí.

Profesionální tip:  Pokud se po svařování objeví praskliny, odstraňte je pomocí brusky, očistěte místo a znovu ho svařte s řádným předehřevem.

3. Nedostatečné spojení (slabá vazba mezi kovem a svarovou bužírkou)

O absenci tavení se hovoří tehdy, když nedošlo k tavení mezi svarovou lištou a základním materiálem, což vytváří slabší spoj. Příčinou této vady je často nedostatečný přívod tepla nebo nesprávná technika svařování.

🔸 Příčiny

• Nízký topný příkon omezuje, že může správně topit.
• Vysoká rychlost pohybu a žádný průnik.
• Vzniká tak neúplné spojení způsobené nesprávným úhlem hořáku.

🔹 Řešení

• Zvyšte nastavení teploty, abyste správně pronikli do základního kovu.
• Rychlost pohybu se musí snížit, aby se jádra mohla spojit hlouběji.
• Udržujte stálý úhel hořáku (10-15 stupňů), abyste dosáhli stálého průniku.
• V případě směsi plynu helia a argonu a litého tlustého hliníku se tepelný příkon zvýší.

Profesionální tip: V případě, že se zjistí nedostatečné natavení, vadný svar se vybrousí, povrch se očistí a svar se znovu provede s vyšším žárem a nižší rychlostí pohybu.

Ošetření a povrchová úprava po svařování

Po dokončení svařování lze pevnost, trvanlivost a odolnost proti korozi zajistit pouze správnou povrchovou úpravou a ošetřením po svařování.

Krok 1: Léčba proti stresu

• Po pomalém ochlazení svaru se zabrání zbytkovému napětí a vzniku trhlin.
• V případě potřeby by mělo být pro obnovení mechanické pevnosti kritických součástí použito tepelné zpracování po svařování.
• Svar nechlaďte vodou ani tryskáním vzduchem, protože rychlé ochlazení by mohlo způsobit vznik nových trhlin.

Profesionální tip: Svařovaný díl je vhodné přikrýt tepelnou přikrývkou, aby se díl mohl postupně ochlazovat a snížilo se riziko vzniku napěťových trhlin.

Krok 2: Broušení a leštění

• V případě přebytečného svarového materiálu a vyhlazení povrchu použijte lamelový kotouč nebo zápustkovou brusku.
• Pokud se jedná o leštěný kosmetický vzhled, vyleštěte hliník na jemném brusném papíru (zrnitost 600-1200) nebo na leštících kotoučích.
• Na závěr svařenec v případě potřeby vmíchejte do okolního kovu.

 Profesionální tip: Na hliník nepoužívejte brusný nástroj z uhlíkové oceli, protože znečištění může způsobit problémy s korozí.

Krok 3: Ochrana proti korozi

Ačkoli je hliník díky vrstvě oxidu přirozeně odolný proti korozi, v případě drsného prostředí lze zajistit další ochranu a prodloužit tak životnost.

• Eloxování - Označuje postup, při kterém se vytváří ochranná vrstva oxidu za účelem zvýšení odolnosti proti korozi a zlepšení vzhledu dílu.
• Práškový lak - dodává dílu odolnou povrchovou úpravu, která chrání před opotřebením a poškozením vlivem prostředí.
• Barva nebo těsnicí materiály - Poskytují cenově výhodnou ochranu nekritických dílů.

Profesionální tip: Při použití barvy by se měl použít leptací nátěr, protože zvyšuje přilnavost i trvanlivost.

Praktické aplikace svařování hliníkových odlitků 

Svařování hliníkových odlitků se běžně používá v mnoha průmyslových odvětvích, například při opravách automobilů, v letecké a kosmické výrobě a dalších.

1. Opravy automobilů 

• Schopnost svařování metodou TIG přesně určit a opravit bloky motorů, hlavy válců a skříně převodovek.
• Oprava prasklých kol z lehkých slitin a součástí zavěšení.
• Zesílení podvozkových dílů pro vysoký výkon nebo do terénu.

Profesionální tip:  Svařované hliníkové komponenty se používají u mnoha vysoce výkonných závodních vozidel, aby se snížila hmotnost, ale přitom se zachovala pevnost.

2. Letectví a kosmonautika 

• Opravy součástí trupu letadla a motorů.
• Svařování hliníkových konstrukcí podvozku a draku letadla pro snížení hmotnosti při zachování pevnosti.
• Výroba zakázkových leteckých dílů, jako jsou palivové nádrže, konstrukce křídel a tlakové nádoby.

Profesionální tip: A356 a 7075 jsou slitiny hliníku pro letectví a kosmonautiku, které se svařují pouze tehdy, pokud se speciálními technikami a přísnou kontrolou tepla podaří zachovat celistvost svaru.

3. Námořní průmysl 

• Opravy hliníkových lodí, lodních šroubů a skříní lodních motorů.
• Svařování hliníku pro námořní použití pro odolnost vůči slané vodě.
• Opravy pobřežních konstrukcí a lodních komponentů, které jsou běžně vystaveny drsnému prostředí.

Profesionální tip: Pro všechny námořní aplikace by měl být výplňový materiál vždy typu odolného proti slané vodě, například 5 356.

4. Průmysl a stavebnictví 

• Opravy dílů těžkých strojů a továrních zařízení.
• Vyztužení hliníkového lešení, potrubí a nosníků.
• Výroba hliníkových konstrukcí na zakázku pro výrobu a stavebnictví.

Profesionální tip:  Předehřívání velkých hliníkových odlitků pro svařování, aby se zabránilo jejich praskání a deformaci, se obvykle provádí v průmyslovém prostředí.

Závěr

Svařování hliníkových odlitků je kvalifikovaný proces, který vyžaduje dokonalou kombinaci přípravy, vybavení a prvotřídních svářečských znalostí, aby bylo možné tento úkol dobře provést. Dodržování správného čištění, předehřevu a metod svařování vám zajistí pevné a spolehlivé svary. Nemusíte se však zabývat leteckým, lodním nebo automobilovým průmyslem či průmyslovými aplikacemi, abyste mohli využít svařování hliníkových odlitků pro opravy nebo výrobu. S časem a praxí, trpělivostí a pozorností věnovanou detailům budete litý hliník svařovat bez větších problémů, s minimem vad a s výsledky profesionální kvality. S vaší technikou je třeba investovat čas, abyste vytvořili svary, které vydrží po celou dobu životnosti dílu, v aplikacích s vysokou pevností.

Časté dotazy ke svařování hliníkových odlitků

1. Jaké faktory jsou považovány za náročnější při svařování hliníkových odlitků?

Pórovitost, oxidace a vysoká tepelná vodivost hliníkových odlitků zvyšují tvorbu trhlin, pórovitost a slabost svarů. Vrstva oxidu na něm se taví při mnohem vyšších teplotách, než při jakých se taví samotný hliník, a proto se obtížně taví.

2. Jaký je nejvhodnější typ svařování hliníkového odlitku?

Přesné a čisté svary lze svařovat metodou TIG, zatímco metoda MIG je vhodná pro silnější materiály. Silné svary vyžadují předehřev, správný přídavek a ochranný plyn.

3. Jaké jsou způsoby, jak se vyhnout pórovitosti a praskání?

Snižte tepelné namáhání důkladným očištěním povrchu, použitím čistého argonu a předehřátím na 300 až 600 F. Použití plniva s vysokým obsahem křemíku (4047) může podpořit odolnost proti vzniku trhlin.