Wiedza

Czy można przyspawać aluminium do stali, stosując proces spawania GMAW lub GTAW?

Choć aluminium można stosunkowo łatwo łączyć z większością innych metali za pomocą klejenia lub mechanicznego zamocowania, spawanie łukowe aluminium z innymi metalami, takimi jak stal, wymaga zastosowania specjalnych technik. W czasie bezpośredniego spawania łukowego aluminium z takimi metalami, jak stal, miedź, magnez czy tytan, powstają bardzo kruche związki międzymetaliczne. Aby temu zapobiec, opracowano specjalne techniki oddzielające inne metale od roztopionego aluminium w trakcie procesu spawania łukowego. Dwie najbardziej popularne metody, które ułatwiają spawanie łukowe aluminium ze stalą to przejściowe wkładki bimetaliczne i powlekanie innego materiału przed spawaniem.

Przejściowe wkładki bimetaliczne: W sprzedaży są dostępne przejściowe materiały bimetaliczne do łączenia aluminium z takimi materiałami, jak stal, stal nierdzewna i miedź. Te wkładki to elementy materiału, w których części aluminiowa jest już połączona z innym materiałem. Metody stosowane do połączenia tych różnych materiałów i przygotowania bimetalicznego przejścia to zazwyczaj walcowanie, zgrzewanie wybuchowe, zgrzewanie tarciowe, zgrzewanie iskrowe czy zgrzewanie matrycowe, ale nie spawanie łukowe. Przejściowe wkładki stalowo-aluminiowe można spawać łukowo za pomocą standardowych metod, takich jak GMAW czy GTAW. Stalowa strona wkładki zostaje przyspawana do stali, a aluminiowa do aluminium. Należy zachować ostrożność, aby nie dopuścić do przegrzania wkładek podczas spawania, co może spowodować powstanie kruchych związków międzymetalicznych na styku stali-aluminium wkładki przejściowej. Dobrze jest najpierw przyspawać aluminium do aluminium. Zapewni to lepsze rozpraszanie ciepła podczas spawania stali ze stalą i pomoże zapobiec przegrzaniu styku stali z aluminium. Przejściowe wkładki bimetaliczne są popularną metodą łączenia aluminium ze stalą, często używaną do wykonywania doskonałej jakości połączeń spawanych w budownictwie. Przykładowe zastosowania to mocowanie aluminiowych pokładówek do stalowych pokładów na statkach, mocowanie ścian sitowych w wymiennikach ciepła o aluminiowym orurowaniu ze ścianami sitowymi ze stali lub stali nierdzewnej, a także łączenie rurociągów z aluminium i stali przy użyciu spawania łukowego.

Powlekanie innego materiału przed spawaniem: Aby ułatwić spawanie łukowe stali z aluminium, można ją wcześniej czymś pokryć. Jedną z metod jest powlekanie stali aluminium. Można zastosować powlekanie przez zanurzenie (aluminiowanie na gorąco) lub lutowanie aluminium do powierzchni stali. Pokryty element stalowy można zespawać z elementem aluminiowym, uważając, aby nie nadtopić łukiem stali. W trakcie spawania należy stosować technikę kierowania łuku na element aluminiowy, umożliwiając spływanie roztopionego aluminium z jeziorka spawalniczego na stal powleczoną aluminium. Kolejna metoda łączenia aluminium ze stalą polega na powlekaniu powierzchni stali lutem srebrnym. W tym przypadku połączenie jest spawane za pomocą stopu aluminium. Należy przy tym uważać, aby nie przepalić warstwy buforowej lutu srebrnego. Na żadnej z wymienionych metod łączenia z powlekaniem raczej nie można polegać jeżeli wymagana jest pełna wytrzymałość mechaniczna i stosuje się je jedynie do uszczelniania.

Opracowanie: ESAB