чем обрабатывают алюминий перед сваркой

Химическая подготовка поверхности алюминия под пайку/сварку

Всем доброго вечера! Возник такой вопрос. При подготовке поверхности алюминия под пайку/сварку сначала используют NaOH, для удаления оксидной плёнки, а затем используют HNO3 для осветления. После осветления образуется опять оксидная плёнка.

Вот Вопрос: зачем проводить осветление перед сваркой/пайкой, если образуется оксидный слой. который мы сначала удаляли? Образуется более тонкая или пористая плёнка? гуглил, но чёткого ответа не нашёл. К тому-же в некоторых источниках указано, что HNO3 используют для удаления продуктво после обработки NaOH.

Всем заранее спасибо за помощь!

Просьба не хамить мне,а не то буду жмать кнопку жалоба

Удовольствие от высокого качества длится дольше чем радость от

Популярное сообщение!

Вот Вопрос: зачем проводить осветление перед сваркой/пайкой, если образуется оксидный слой. который мы сначала удаляли? Образуется более тонкая или пористая плёнка? гуглил, но чёткого ответа не нашёл. К тому-же в некоторых источниках указано, что HNO3 используют для удаления продуктво после обработки NaOH.

У меня для осветления универсальный состав, который я к сожалению не знаю мешали химики еще во времена СССР и он до сих пор рабочий.

Сообщение отредактировал selco: 19 Июнь 2018 22:26

Georgii ,а щетка с борфрезами не помогает или вы хотите именно химией очищать?

тоже думали об этом, но нам надо для научных целей, а химическая подготовка даст более равномерное удаление слоя по всей поверхности.

У меня для осветления универсальный состав, который я к сожалению не знаю мешали химики еще во времена СССР и он до сих пор рабочий.

Премного благодарен за подробный ответ!

Мы паяем вневакуумным электронным лучем. Нам для научных исследований надо. чтобы пробы были подготовлены все одинаково и достаточно равномерно (это почему мы отказались от мех обработки). К тому-же мы ещё и без флюса должны паять,

Есть такое предположение: после осветления образуется более тонкая оксидная плёнка и она тормозит дальнейший её рост. А если без осветления, то образовавшаяся плёнка будет расти быстрее. Кто-нибудь может опровергнуть или подтвердить это предположение?

Сообщение отредактировал Kondor416: 20 Июнь 2018 12:17

Младший сектант Форсаж

Премного благодарен за подробный ответ!
Мы паяем вневакуумным электронным лучем. Нам для научных исследований надо. чтобы пробы были подготовлены все одинаково и достаточно равномерно (это почему мы отказались от мех обработки). К тому-же мы ещё и без флюса должны паять,

химическая подготовка даст более равномерное удаление слоя по всей поверхности.

Химическое травление делают в сложных конструкциях. Но механическая обработка даже после травления предпочтительнее. Шабером кромки обрабатывают и кромку перед сваркой.

Почему? Ответ прост.

А с Вас тема по пайке вневакуумным электронным лучем подробная.

зарабатываем и получаем удовольствие от процесса.

Химическое травление делают в сложных конструкциях. Но механическая обработка даже после травления предпочтительнее. Шабером кромки обрабатывают и кромку перед сваркой.

Почему? Ответ прост.

согласен. Хотелось бы на это посмотреть! А источник энергии на орбите и преобразует солнечную энергию. Источник излучения с орбиты попадает с микронной точностью. поэтому не нужна вакуумная камера!

По логике, во время хим обработки (при полном помещении детали в ёмкость) то реагировать будет вся поверзность практическиодновременно. Поэтому и был выбран химический способ подготовки.

На счёт темы вневакуумной электроннолучевой пайки:

изучаем процесс пайки с помощью NVEB(non-vacuum electron beam) без флюса. Информация по установке есть здесь, но она на немецком. Если подробней, то максимальная мощность источника 24,5 кВт (ускоряющеее напряжение 175кВ, макс. ток луча 140 мА). Если ещё немного подробней, то тонкиие листы алюминия можем варить со скоростью 20м/мин. Информации очень много, чтобы всё в одном сообщении описать. Может есть конкретные вопросы?

Georgii ,не знаю ваши тебования, вот рекомендация из 70-х.

Прикрепленные изображения

Младший сектант Форсаж

Информации очень много, чтобы всё в одном сообщении описать. Может есть конкретные вопросы?

тему с описанием этой технологии с реальными фото)))

Прикрепленные изображения

Georgii ,не знаю ваши тебования, вот рекомендация из 70-х.

Спасибо за овтет, но в шапке я писал про этот метод. Вопрос был в том, зачем проводится осветление алюминия, если из-за него образуется оксидная плёнка (которая всё-равно образуется после травления в NaOH). Если единственная причина это удаление продуктов после травления, то мой вопрос отпадает.

А если есть ещё как-либо причина (оксидный слой после осветления достаточно тонкий и не даёт пленки расти быстро на воздухе), то вопрос остается.

Опять же, много писать) Интересует от вывода пучка в атмосферу и до готового шва или только как выглядит установка и получаемые швы?)

Младший сектант Форсаж

Интересует от вывода пучка в атмосферу и до готового шва или только как выглядит установка и получаемые швы?)

Кратко, отдельной темой:

2. Такая то установка(фото)

3. Свариваемые, спаиваемые материалы такие то.

или только как выглядит установка и получаемые швы?)

зарабатываем и получаем удовольствие от процесса.

Удовольствие от высокого качества длится дольше чем радость от

Сообщение отредактировал selco: 20 Июнь 2018 20:47

Младший сектант Форсаж

Удовольствие от высокого качества длится дольше чем радость от

Нет, ну если это коммтайна и в разработке тогда понятно, не надо тему. Я думал это уже на потоке поставленно.

Если говорить про процесс пайки, то пока не могу показывать видео. А что касается других процессов, таких как сварка, резка, аддитивка, термообработка, то могу одно видео выложить. Вот только честно признаеюсь. к своему стыду. но я не нашёл как здесь можно загружать видео и не смог найти раздел FAQ. Подскажите пожалуйст как это сделать?

Спасибо за информацию, надо будет с ними как-нибудь связаться. Вообще мы очень давно с Томском сотрудничаем, там чоень хорошие специалисты по вневаккуумной электроннолучевой технике.

Плёнку можно ещё пробивать за щёт эффекта катодной очистки дуги при dc+ подключении.

Если говорить про процесс пайки, то пока не могу показывать видео. А что касается других процессов, таких как сварка, резка, аддитивка, термообработка, то могу одно видео выложить. Вот только честно признаеюсь. к своему стыду. но я не нашёл как здесь можно загружать видео и не смог найти раздел FAQ. Подскажите пожалуйст как это сделать?

Если говорить про процесс пайки, то пока не могу показывать видео. А что касается других процессов, таких как сварка, резка, аддитивка, термообработка, то могу одно видео выложить. Вот только честно признаеюсь. к своему стыду. но я не нашёл как здесь можно загружать видео и не смог найти раздел FAQ. Подскажите пожалуйст как это сделать?

Видео через ютуб как ссылка вставляется и все получается.

зарабатываем и получаем удовольствие от процесса.

Удовольствие от высокого качества длится дольше чем радость от

и это не оспоримое преимущество так как мощь на единицу площади возрастает многократно и она способна испарить пленку оксида алюминия.

Сообщение отредактировал selco: 21 Июнь 2018 21:47

Источник

Подготовка под сварку деталей из алюминия и его сплавов

При сварке деталей из алюминия и его сплавов предъявляются особые требования к подготовке деталей, материалов и оборудования. Среди сварщиков, занимающихся изготовлением конструкций из алюминия, бытует выражение: «Хорошо подготовлено — наполовину сварено».

Другие страницы по теме

Подготовка под сварку деталей из алюминия

Имеется ряд рекомендаций по подготовке поверхностей алюминиевых деталей и проволоки, которые отличаются от рекомендаций для стали. Например, не допускается зачищать поверхность под сварку абразивами, наждачной бумагой, дробеструйной обработкой и т. п. Помимо механической обработки кромок свариваемых деталей для придания им рациональной формы, облегчающей выполнение соединений, подготовка деталей под сварку и подготовка проволоки к сварке включает очистку их поверхности от загрязнений и оксидов.

Имеется большое количество рецептов подготовки поверхности под дуговую (лучевую); под точечную (шовную) сварку; для получения клеесварных соединений. Однако различия в подготовке невелики.

Для выполнения сварных соединений I и II категории обязательной является химическая обработка поверхностей перед сваркой.

В производственной практике широкое распространение получил следующий процесс подготовки алюминиевых деталей и проволоки к сварке.

2. После обезжиривания детали или проволоку погружают в 5%-ный водный раствор щелочи (NaOH или КОН), нагретый до 60—70°С. В результате взаимодействия со щелочью оксидная пленка стравливается с поверхности в течение 2—3 мин. После этого остатки щелочи и продукты реакции смывают с поверхности деталей сначала горячей, а затем холодной водой, одновременно протирая их волосяными щетками.

3. Сразу же после промывки детали пассивируют в 20%-ной азотной кислоте (HNO₃), нагретой до 60—70°С. За 5—7 мин пребывания в растворе поверхность деталей покрывается новым, более плотным слоем оксида алюминия. Извлеченные из азотной кислоты детали промывают в холодной, а затем в горячей воде и сушат подогретым воздухом.

Обезжиривание и травление поверхности проволоки проводят по технологии, принятой для основного металла. Дополнительная обработка может быть различной: вакуумная сушка проволоки; механическая зачистка поверхности в специальном приспособлении; химическое или электрохимическое полирование поверхности.

Следует особо остановиться на подготовке поверхности деталей и проволоки из алюминий-литиевых сплавов.

При ручной дуговой сварке деталей из тонколистовых полуфабрикатов отмечается повышенная склонность соединений к образованию пор по границам шва, которая, снижая прочность сварного соединения при циклических нагрузках, существенно ограничивает область применения этих перспективных сплавов.

Установлено, что возникновение пористости связано с окислением поверхностных слоев при технологических нагревах и наличием в окисленном слое гидридов лития и магния, диссоциирующих при сварочном нагреве с выделением атомарного водорода, который попадает в расплавленный металл сварочной ванны.

Анализ полученных данных позволяет сделать заключение о том, что слой оксидов на основе MgO и Li₂O у листов, подвергающихся нагреву до температуры не выше 400°С, имеет толщину 0,03—0,035 мм. Так как этот слой наиболее гигроскопичен, его удаление должно приводить к снижению пористости металла сварных швов. Поэтому была предложена технология подготовки кромок, включающая химическое фрезерование (глубокое травление) в растворе NaOH на глубину 0,04—0,05 мм.

Травление на глубину 0,04—0,05 мм позволило полностью исключить пористость на границах швов. Наблюдались отдельные рассеянные в металле шва поры размерами 0,1—0,15 мм, не превышающими допускаемых по техническим условиям. Методом гидростатического взвешивания установлено высокое качество сварных швов, полученных после травления образцов на глубину до 0,05 мм (табл. 1). Аналогичные результаты получены при автоматической сварке.

Суммарный объем пор определен методом гидростатического взвешивания.

Подготовка деталей под сварку точечную (шовную)

Основной целью подготовки поверхности под контактную точечную сварку является достижение минимального и стабильного сопротивления в сварочном контакте электрод-деталь и стабильного невысокого сопротивления в контакте деталь-деталь. Наряду с этим необходимо обеспечить постановку большего числа сварных точек на свариваемой детали без зачистки рабочей поверхности электродов.

Влияние естественных пленок на выделение теплоты при контактной точечной сварке тонких деталей из алюминиевых сплавов значительно больше, чем при сварке более толстых, что вносит дополнительные технологические сложности. Внешняя поверхность свариваемых деталей подплавляется с образованием наружных выплесков, прожогов, а рабочая поверхность сварочного электрода после постановки уже нескольких первых точек выхолит из строя.

Исследованиями установлено и производственным опытом подтверждено, что объективной характеристикой качества подготовки поверхности, например, алюминиевых сплавов типа Д16 под контактную точечную сварку является контактное сопротивление участка сварки. Допустимое сопротивление ограничивается значением 150 мкОм. Кроме того, при подготовке поверхности необходимо обеспечить сохранность плакирующего слоя свариваемых листов, особенно малых толщин. Эти требования выполняются при химической подготовке, которая является наиболее удобным и надежным способом обеспечения удовлетворительного качества поверхности.

Например, технологический процесс химической подготовки листов из сплава Д16Т толщиной 0,5—0,6 мм включает в себя следующие операции:

1. Обезжиривание деталей в 2%-ном водном растворе моющего препарата при температуре 60—70°С в течение 2—3 мин.

2. Промывку деталей в теплой (35—50°С) проточной воде многократным погружением (5—8 раз).

3. Травление деталей в водном растворе NaOH (концентрация 40— 60 г/л, температура 35—45°С, длительность травления 30—60 с).

4. Промывку деталей в теплой (35—50°С) проточной воде многократным погружением (5—8 раз); смена воды — из расчета 15 л на 1 м 2 поверхности детали.

6. Осветление деталей в водном растворе азотной кислоты (концентрация 200—250 г/л, температура 16—30°С, 2—5 мин).

8. Пассирование деталей в водном растворе ортофосфорной кислоты (Н₃РO₄) и калиевого хромпика (К₂Сr₂O₇): концентрация H₃PO₄ — 50—120 г/л, К₂Сr₂O₇ — 0,5—1,2 г/л; температура 26—34°С, длительность травления 15— 20 мин; отношение Н₃РO₄ к K₂Cr₂O₇ поддерживается на уровне 100:1.

10. Сушку деталей в подогретом до 40—60°С воздухе.

11. Проверку контактного сопротивления образцов и свариваемых Деталей (контактное сопротивление должно иметь минимальные значения и быть стабильным).

Прессованные профили, механически обработанные детали и неплакированные листы перед травлением в ортофосфорной кислоте обрабатывают (травят) в растворе азотной кислоты 25—30%-ной концентрации в течение 1—1,5 ч при температуре 15—25°С с последующей промывкой в холодной проточной воде. Травление в азотной кислоте применяют для получения на поверхности деталей слоя чистого алюминия (не более 3% от толщины детали), при образовании которого улучшаются условия формирования сварного шва (уменьшается количество наружных выплесков и увеличивается промежуток времени до зачистки электродов).

Травленые детали тщательно промывают в холодной проточной воде и протирают жесткими волосяными щетками или хлопчатобумажными салфетками, затем сушат в камерах при температуре до 75°С или на воздухе, а после сушки хранят закрытыми от пыли, влаги и загрязнений.

Подготовка поверхностей под склеивание

Состояние поверхности склеиваемых металлов играет существенную роль, и основным требованием, предъявляемым к поверхности под склеивание, является обеспечение высокого и стабильного уровня адгезионных сил на границе раздела клей-металл.

Для достижения повышенной адгезионной прочности клеевого соединения при подготовке поверхности под склеивание используются различные методы, обеспечивающие оптимальное смачивание поверхности металла клеем и его растекание. Наиболее высокая прочность на сдвиг клеевых соединений из алюминиевых сплавов достигается в случае анодирования, наименьшая — в случае зачистки наждачной бумагой.

В отечественной практике основным способом подготовки поверхностей склеиваемых деталей из алюминиевых сплавов является анодирование в серной и хромовой кислотах. Второй вариант более совершенен: при анодировании в хромовой кислоте анодная пленка, как правило, не отслаивается от металла. Существуют и другие способы подготовки поверхности деталей из алюминиевых сплавов под склеивание. Один из них — химическое травление в смеси серной и хромовой кислот, так называемый пиклинг-процесс. Сначала детали обрабатывают в парах трихлорэтилена (5 мин), затем помешают в жидкий трихлорэтилен (15—20 мин) и после промывки в холодной воде обрабатывают в растворе серной кислоты (22,5 мас. ч.), бихромата натрия (7,5 мас. ч.) и воды (70 мас ч.). Травление осуществляется при температуре 60—65°С в течение 20—30 мин. После промывки детали подвергаются сушке на воздухе при температуре не выше 65°С. Обработанные этим способом детали пригодны для склеивания в течение 7 сут.

Для повышения адгезионной прочности и стабилизации уровня адгезии композиций применяют адгезионный грунт, который наносится на подготовленную поверхность и подвергается сушке при температуре 20°С в течение 30 мин. После этого на поверхности склеиваемых деталей наносят клей и отверждают его.

Адгезионный грунт позволяет обеспечить защиту подготовленной к склеиванию поверхности металла, сохранить ее активность и повысить адгезионную прочность клеевого соединения при его эксплуатации в условиях повышенной влажности при температуре 50—70°С.

Источник

Технология сварки алюминия и его сплавов

Температура плавления алюминия 660°С, окисной пленки 2060°С

Марка

Свариваемость

Технологические особенности сварки

Технически чистый алюминий

Очистка кромок и присадка от окисной пленки

Присадок Св-А1, СвА000, Св-85Т

Деформируемые, термически не упрочняемые сплавы

Прксадок Св-АМг6, Св-АМг7

Деформируемые, термически упрочняемые сплавы

АД31, АДЗЗ, АД35 АВ, АК6, АК8

Присадок Св-АК5, Св-1557

Предварительный подогрев
Термообработка после сварки при t°= 200-250°С

Присадок Св-1557, Св-АМг5,. Св-АМг6

Литейные сплавы

АЛ1, АЛ2, АЛ9, АЛ25, АЛ26

АЛЗ, АЛ4, АЛ5, АЛ7, АЛ8, АЛ10В

Марки присадочной проволоки, используемой для сварки алюминия и его сплавов

Толщина металла, мм

Рекомендуемый диаметр присадка, мм

Ориентировочные расходы сварочных материалов

Толщина свариваемого металла, мм

Диаметр электрода, мм

Расход W-электродов на 100 пог. м шва, г

Расход аргона на 1 пог. м шва, л

Трудности при сварке

Несплавление кромок алюминиевых конструкций

Подготовка к сварке. Резка и подготовка кромок ведутся механическим способом. На ширину 100-150 мм их обезжиривают ацетоном, авиационным бензином, уайт-спиритом или другим растворителем. Окисленную пленку удаляют механически или химическим травлением. При механической обработке свариваемые кромки на ширину 25-30 мм зачищают наждачной бумагой, шабером и металлической щеткой из нержавеющей проволоки. Зачистку проводят непосредственно перед сваркой.

Химическое травление проводят в течение 0,5-1 мин в реактиве, состоящем из 50 г едкого натра и 45 г фтористого натрия на 1 л воды. После травления следует промывка в проточной воде, а затем осветление в 30-35%-ном растворе азотной кислоты (для алюминия и сплавов типа АМц) или в 25%-ном растворе ортофосфорной кислоты (для сплавов типа АМг и В-95). После повторной промывки необходима сушка до полного испарения влаги.

Алюминиевую сварочную проволоку перед сваркой также обрабатывают. Сначала ее обезжиривают, а затем подвергают травлению в 15%-ном растворе едкого натра в течение 5-10 мин при температуре 60-70°С. После этого промывают в холодной воде и сушат 10-30 мин при температуре 300°С.

Подготовленные к сварке материалы сохраняют свои свойства в течение 3-4 дней. Затем на поверхности вновь образуется окисная пленка

ПОДКЛАДКИ ДЛЯ ЗАЩИТЫ ОТ ВЫТЕКАНИЯ МЕТАЛЛА ИЗ СВАРОЧНОЙ ВАННЫ

Выбор параметров режима

Метод сварки неплавящимся электродом применяют для изделий из алюминиевых сплавов толщиной до 12 мм. При сварке металла толщиной от 1 до 6 мм применяют вольфрамовые электроды диаметром от 1 до 5 мм. Сварочный ток (А) определяют по формуле:

Iсв=(60?65)dэ,

Питание дуги осуществляется от источника переменного тока с осциллятором, что помогает разрушить окисную пленку. Напряжение холостого хода источника должно быть повышенным. Надежность газовой защиты дуги и сварочной ванны зависит от диаметра и формы сопла горелки, расстояния сопла от поверхности свариваемого изделия.

Источник

rtkom-electro.ru

еффективный механизм развития

Очистка алюминия перед сваркой

Алюминиевая сварка достаточно трудная. Пренебрежение очисткой поверхности свариваемых поверхностей правильным образом только делает ее более трудной. Фрэнк Армао напоминает читателям, почему важна предварительная чистка и какие методы они должны использовать для правильной работы.

Вместо стандартного формата вопрос / ответ, в этом месяце я подумал, что пришло время рассмотреть предварительную очистку, и почему это важно и какие методы лучше использовать. Это тема, которую мы должны периодически решать, потому что это так важно при создании приемлемых сварных соединений.

Адекватная предварительная очистка является одним из наиболее важных действий, которые вы можете предпринять, чтобы убедиться, что сварные швы имеют приемлемую геометрию и не содержат дефектов. Например, большинство людей, которые имеют проблемы с пористостью, сталкиваются с этим, потому что они не очистили область сварки должным образом перед сваркой. Не следует автоматически обвинять плохой защитный газ или плохой провод. Хотя это также может вызвать пористость, гораздо более вероятно, что проблема заключается в отсутствии предварительной очистки.

Два отдельных аспекта являются ключевыми для очистки алюминия перед сваркой. Первый — удаление всех масел, смазок, растворителей и других углеводородов из основного материала в зоне сварки. Эти загрязнители содержат водород. Если они попадают в сварочную дугу, они диссоциируют на водород и другие вещества под действием тепла дуги. Этот водород вызывает пористость сварного шва.

Эти загрязняющие вещества могут быть удалены из зоны сварки одним из двух способов. Первым и наиболее распространенным методом удаления является вытирание чистой тканью без ворса с обезжиривающим растворителем и протирание области, подлежащей сварке. Хорошие обезжиривающие растворители включают ацетон, толуол и MEK. Если у вас нет доступа к ним, также работает карбюраторный очиститель. Не используйте какой-либо алкоголь в качестве предварительного чистящего средства, так как он просто распространяет загрязняющие вещества вокруг.

Второй общий метод обезжиривания, который вы можете использовать, — это погружение или промывка электролита в мягком щелочном растворе. Это обычная практика в высокопроизводительных приложениях, таких как автомобильные детали, но обычно это не делается в фабриках по производству.

Вторым важным шагом в предварительной очистке является удаление любых оксидов из свариваемых поверхностей. Вы можете сделать это вручную, используя чистую щетку из нержавеющей стали. Убедитесь, что кисть относительно мягкая (то есть имеет тонкую щетину) и используйте ее при легком прикосновении. Применение чрезмерного давления на щетку фактически приведет к выгоранию оксида и приведению его к поверхности мягкого алюминия.

Если вы будете следовать этим простым практикам, вы должны увидеть улучшение качества сварного шва.

Источник