W latach 70-tych nasze rzemiosło uszczelniało pęknięcia w elementach aluminiowych  gazowo i elektrodą otuloną, a w dużych firmach (nawet gdy na co dzień nie spawały aluminium) każdy inżynier spawalnik dysponował profesjonalnym urządzeniem TIG do spawania aluminium. Ze względu na dostępność małej ilości stopiw spawało się uniwersalnym stopiwem zawierającym 5% krzemu lub ścinkami z blach. W tych czasach nikt nie chciał uczyć spawania rur aluminiowych, poza kursami zamkniętymi w Instytucie Spawalnictwa, dostępnymi tylko dla firm, które zlecały badania w Instytucie.

Ryszard Jastrzębski, Grzegorz Cios, Leszek Gardyński

W latach 90-tych zaczęto naprawiać cysterny aluminiowe, co było bardzo trudne, bo przy dużej sztywności i dużym skurczu aluminium łatwo dochodziło do pęknięć krystalizacyjnych (gorących). Dodatkowo, przy grubych elementach, ze względu na dużą przewodność cieplną aluminium, łatwo było o przyklejenia. Po roku 2000, wraz ze spawanymi barierkami aluminiowymi, pojawiły się spawarki z podwójnym impulsem, które w zasadzie umożliwiły spawanie aluminium metodą MIG w jakości TIG-u. Niemniej jednak, do napraw nadal najlepsza jest metoda TIG, która umożliwia niezależne grzanie i topienie drutu. Metody spawania gazowego i elektrodą otuloną dziś już się prawie nie stosuje.

Spawanie TIG
Przy spawaniu aluminium, szczególnie w pozycji sufitowej, ważne jest nagrzanie łukiem elektrycznym spawanej blachy lub rury tak, aby przyjęła ona lustrzany połysk. Gdy jej powierzchnia jest lekko matowa, ciekły metal nie trzyma się powierzchni („nie chwyta”) i stopiwo wpada spawaczowi za kołnierz. Aby nie było przyklejeń, powyżej grubości 8 mm należy podgrzewać przed spawaniem palnikiem acetylenowym lub nagrzewnicą indukcyjną wysokiej częstotliwości. Czasami brak wiedzy o odprowadzeniu ciepła przez blachy przylegające do naprawianego pęknięcia uniemożliwiał – z powodu braku podgrzania –skuteczną naprawę, nawet firmom dysponującym nowoczesnym sprzętem.


Rys. 1  Przykładowe przygotowanie brzegów do spawania TIG (fragment rysunku)/3/

Gazem osłonowym najczęściej stosowanym do spawania ręcznego prądem przemiennym jest argon o wysokiej czystości bądź mieszanki argonowo-helowe, wśród których najbardziej popularną jest I3 ArHe – 25 wg ISO 14175 (25% He i 75% Ar). Czysty hel stosuje się do spawania automatycznego prądem stałym z biegunem ujemnym na elektrodzie (automat nie widzi, więc nie potrzeba rozbijać tlenków, aby zobaczyć jeziorko roztopionego metalu). W takiej sytuacji, przy prądzie impulsowym drut powinien być podawany w czasie impulsu. Bieguna dodatniego nie stosuje się, bo pomimo rozbijania tlenków, metoda ta daje małe wtopienie i przechodzenie materiału elektrody nietopliwej do jeziorka, przyśpieszając jej zużycie. Natężenie prądu jest wprost proporcjonalne do grubości spawanego elementu. Do grubości elementu dobieramy również średnicę dyszy palnika i prędkość przepływu gazu. W zasadzie nie ma sensu stosować większego prądu niż 160 A, gdyż przy wyższych prądach łuk jest szerszy, co zwiększa szerokość ściegu kosztem wtopienia. Średnicę elektrody wolframowej dobieramy tak, aby na 1 mm średnicy przypadał prąd 40 A. Staramy się, aby średnica drutu spawalniczego była taka jak średnica elektrody wolframowej. Spawanie realizujemy techniką pchania, która zapewnia dobre osłonięcie jeziorka gazem osłonowym. Prędkości spawania są relatywnie duże, a więc spawanie ręczne jest dość trudne (dlatego staramy się je realizować w pozycji podolnej). Spawanie rur najczęściej wykonuje się na podkładce aluminiowej lub podkładce nierdzewnej trójdzielnej. Spawanie bez podkładki wymaga wysokiej klasy urządzeń, sczepiania krawędzi bez szczeliny (na styk) i usuwania bogatego przetopu z wtrąceniami tlenku glinu.


cały artykuł dostępny jest w wydaniu 9 (60) Wrzesień 2012

Czytaj także:

Wzmocnienie Inconelu ceramiką

Druk 3D materiałów kompozytowych – metodologia i strategia zbrojenia

Samochodowe miasto. Edukacja i biznes motoryzacyjny w Autostadt

Klejenie kompozytów