Zváranie hliníkových zliatin patrí medzi zložitejšie materiály, ktoré si vyžadujú neobvyklú pozornosť. K tejto problematike prislúcha niekoľko zreteľov, ktoré je potreba zohľadniť, aby sme vyhotovili kvalitný zvar. Poznáme zváranie “hliníka“ MIG-om (Metal Inert Gas), TIG-om (Tungsten Inert Gas), MMA (Manual Metal Arc - veľmi málo požívaná metóda) alebo výnimočne zváranie plameňom. Tento blog sa venuje problematike prípravy prvkov z hliníkovej zliatiny, poukazuje na chyby prípravy a chyby, ktoré vznikajú pri zváraní týchto zliatin.
Čo treba vedieť ešte pred zváraním “hliníka“?
Hliníkové zliatiny sú často vystavované podmienkam, ktoré následne ovplyvňujú ich zvárateľnosť. Či už je to rezanie, brúsenie, vŕtanie alebo iné procesy. Je preto potrebné venovať pozornosť tomu ako prvky, ktoré budeme zvárať, plánujeme pripravovať.
Tieto zliatiny si pri zváraní potrpia na čistote. Preto pri príprave treba v čo najväčšej miere eliminovať procesy, ktoré nám ovplyvňujú zváranú časť.
DELENIE MATERIÁLU
Namiesto obyčajného rezného kotúča môžeme použiť, nožnice na plech, pásovú, deliacu lebo priamočiaru pílu, prípadne upichovanie na sústruhu. Taktiež pri delení, nie je vhodné používať rezný olej, pretože sa nám toto mazivo dostáva na povrch materiálu, a taktiež na reznú hranu a je náročnejšie tento mastný film odstrániť – predlžuje to čas prípravy.
- Dôvod: Z rezného kotúča vplyvom trenia - rezania ubúda materiál. Tieto nečistoty sa nám dostávajú na povrch reznej plochy a môže byť náročné ich odtiaľto odstrániť.
BRÚSENIE MATERIÁLU
Klasické lamelové alebo keramické brúsne kotúče, pri brúsení vnášajú na na brúsený povrch nečistoty podobne ako pri reznom kotúči. Preto je vhodné voliť taký nástroj, z ktorého sa brúsne zrno neodoberá, prípadne len minimálne. Vhodné je použiť napríklad fíbrový disk, pilník, odhraňovač, frézovanie a iné.
PRÍPRAVA PRED ZVÁRANÍM
Delenie a brúsenie je nám už známe. Ďalej potrebujeme povrch zbaviť mastnoty a jemnej nečistoty na povrchu. V tomto ohľade nám dokáže pomôcť brúsne rúno, handrička a acetón. Po použití tejto kombinácie máme istotu, že povrch je dokonale pripravený.
ZVÁRAŤ MIG-om ALEBO TIG-om?
MIG je veľmi efektívne zváranie. Vieme za krátky čas vyhotoviť pomerne dlhé zvary, šetríme tak ochranný plyn, zvyšujeme produktivitu a MIG je cenovo dostupnejší. Zváranie MIG-om podporuje veľká väčšina zváračiek MAG (CÓ-čka) a potrebujeme navyše len fľašu s ochrannou innertnou atmosférou (Argón), hliníkový prídavný materiál – cievka drôtu, teflónový bowden, špičku na hliník a kladku na hliník.
TIG (TIG AC) sa vyznačuje svojou precíznosťou, dokážeme zvárať aj tenšie materiály, ponúka nám možnosti opráv, zvárania nových konštrukcí, návarov, zvárania bez prídavného materiálu a pod. Hoci toto zváranie nie je také efektívne, eliminuje nám chyby, ktoré môžu vzniknúť pri metóde MIG (neprievar, studený spoj, zalepenie špičky pri nastavovaní parametrov, ...). Táto metóda je cenovo náročnejšia, no investícia sa prejaví na kvalite a univerzálnosti použitia.
CHYBY VZNIKNUTÉ PRI ZVÁRANÍ „HLINÍKA“
Je náročné až nemožné uviesť presné parametre pre zváranie hliníkových zliatin. Existuje však pár rád, na ktoré je vhodné prihliadať pri zváraní. Celú krivku parametrov sme si vysvetlili v blogu ako zvárať TIG-om. Preto sa pozrime na pár rád, ktoré by vám pri tréningu mohli pomôcť, dopomôcť k vyhotoveniu zvarov a eliminovať vzniknuté chyby.
KATEGÓRIA MIG
Prilepenie kontaktnej špičky
Tento problém vzniká pri nesprávnom nastavení zváracích parametrov, nestabilný posuv drôtu. Posuv drôtu môže byť nedostatočný a zvárací prúd príliš veľký, čo vedie k prilepeniu špičky.
- Riešenie – kratšia dĺžka hadice horáku 2-3m, voliť teflónový bowden, pozor na zahnutie/zalomenie hadice horáku, voľba špičky na hliník (rozmer drôtu alebo o rozmer väčšiu), použiť separačnú pastu/sprej, správne nastavenie/doladenie parametrov
Černenie materiálu v okolí a priamo na zvare
Najčastejšou príčinou je nedostatočné pokrytie ochrannou atmosférou – Argónom. Môže sa jednať o nízky prietok, nesprávne vedenie horáka pod zlým uhlom. Taktiež sa môže jednať aj o znečistený materiál ako napríklad mastný povrch, nečistoty – brúsny prach.
- Riešenie – ubezpečiť sa, že prietok je dostatočný, zvárací plyn je argón, chrániť pracovisko pred vetrom, prievanom, dôkladná príprava materiálu, stav hubice prípadné očistenie/výmena, zmena uhla vedenia horáku.
Nestabilný zvárací oblúk
Prejavuje sa prskaním, nerovnomerným horením oblúka, odtláčanie horáku od zváraného materiálu, občasné prilepenie špičky a pod. Zle nastavené zváracie napätie a prúd.
- Riešenie – Doladiť nastavenie parametrov (pri prilepení zvýšiť posuv, pri odtláčaní horáka znížiť posuv), kontrola stavu prídavného drôtu (oxidácia je nežiadúci jav), výmena teflónového bowdenu, pozor na zalomenú hadicu horáka, dôkladná príprava zváraného materiálu.
KATEGÓRIA TIG
Dofuk plynu – nedostatočná ochrana volfrámovej elektródy pred oxidáciou
Volfrámová elektróda a jej stav je kľúčový pre stabilitu oblúka a kvality zvaru. Pri nedostatočnom ochladení dochádza k oxidácii, čo vedie k opotrebeniu a špička elektródy sa môže štiepiť a praskať.
- Riešenie – Dostatočný čas dofuku (Post flow) spravidla 6 a viac sekúnd (pri väčšom zaťažení a priemere elektródy ešte viac), ak je elektróda popraskaná, tak časť odbrúsiť a nabrúsiť nanovo, prípadne výmena za novú. Pravidlo – elektróda sa musí chladiť dovtedy, dokým žiari. Ak ostáva po dofuku sfarbená inak než do kovovej farby (zelená, modrá) pridajte čas na dofuku. Ak je čierna, prebrúste ju.
Predohrev veľkých a masívnych dielov a chladenie tenkých plechov (Platí aj pre MIG)
Pri hrubých a rozmerných dieloch je predohrev nutný. Dochádzalo by k nedostatočnej šírke kúpeľa a prídavný materiál by sa len „nalepil“ na povrch základného materiálu.
Pri tenkých materiáloch je vhodné zvarok dostatočne chladiť (dva napr. 1 mm hrubé plechy, tupý spoj, upnutie/položenie na hrubú platňu čo odoberá teplo a vyhotoviť zvar).
Prilepenie alebo nalepenie materiálu na volfrámovú elektródu
K tomuto javu dochádza pri nedostatočnej precíznosti zvárača. Zväčša pri nepohodlnej polohe rúk, príliš „kŕčovitému“ držaniu horáka. Preto je vhodné byť uvoľnený, nájsť si pohodlnú polohu a snažiť sa tak eliminovať túto chybu. Prilepenú elektródu odstrániť spolu s horákom z materiálu. Ak došlo k nataveniu materiálu, tak použiť novú elektródu, prípadne časť odbrúsiť a nanovo nabrúsiť.
Prepálenie materiálu alebo neprievar
K prepáleniu materiálu dochádza najmä pri tenkých plechoch. Keď sa začne zvárať, materiál je studený, vplyvom tepla z oblúka sa nahrieva a na konci zvaru dochádza zväčša k prepáleniu, keďže hliník je výborný vodič tepla.
- Riešenie – Podložiť zvarok nejakým materiálom, ktorý bude odoberať teplo. Vyhotovovať krátke zvary a čakať, kým materiál priebežne chladne. Možnosť použiť pedál (súprava na reguláciu prúdu nohou), ktorý umožní na začiatku zvaru dostatočný prúd pre kúpeľ a ku koncu zvaru umožňuje znižovať prúd, čo zabezpečí rovnomerne široký zvar po celej svojej dĺžke a nevnáša do materiálu príliš tepla vplyvom vysokého nemeniaceho sa prúdu.
Neprievar – Dochádza pri hrubých materiáloch, topiaca sa hliníková zliatina má iné vlastnosti ako oceľ. Preto je nutné pri hrubších zvarových prvkoch vykonať úkos prípadne zanechať medzeru, zotrvať na mieste s oblúkom kým bude prevarený koreň a až následne pokračovať ďalej vo vyhotovovaní zvaru.
Vypaľovanie legujúcich prvkov vplyvom prílišného zotrvania oblúkom na jednom mieste
Najmä pri opravách, a teda zváraní starších hliníkových dielov dochádza pri nesprávne nastavenom (nízkom) prúde a dlhom zotrvaní na mieste s oblúkom k vypaľovaniu prvkov, ktoré zaručujú zvárateľnosť materiálu. Dochádza k pórovaniu samotného zvaru a po zvarových hranách (najmä TOO – teplom ovplyvnená oblasť). Takýto „zvar“ nám môže prasknúť, pretože je krehký. Vplyvom tepla vnášame do zvarku pnutie, ktoré sa po zavedení zváranej súčiastky do prevádzky prejaví – zlyhanie zvarového spoja.
- Riešenie – Zvoliť dostatočne vysoký zvárací prúd, ktorý nám umožní súvisle a plynulo pokračovať pri vyhotovovaní zvaru. Vzniknuté póry je vhodné vybrúsiť, vyfrézovať a pridať viac prídavného materiálu, čím zvar obohatíme o potrebné prvky.
Veríme, že vám tento blog o zváraní hliníkových zliatin ozrejmil nejaké nejasnosti a že ste sa opäť naučili niečo nové. Pri zváraní týchto materiálov dochádza k množstvu chýb, ktoré je potreba riešiť. Vyžaduje si to trpezlivosť, odhodlanie a chuť učiť sa niečo nové, aby zvárač pochopil daný materiál a vedel vďaka svojim skúsenostiam stanoviť parametre a postup zvárania. Ak máte nejaké otázky, na ktoré odpoveď nebola spomenutá, neváhajte nás kontaktovať na našom maile info@zvarsi.sk alebo na t. č. +421 948 072 919.
Zváraniu zdar! S pozdravom, Váš tím Zvarsi.sk!