При сварке алюми­ния плавящимся электродом (МИГ) по сравнению со сваркой неплавящимся электродом (ТИГ) повышается производитель­ность, снижается тепловложение в свариваемый металл и умень­шаются остаточные напряжения и деформации. При этой техно­логии возможна сварка металлоконструкций самой сложной конфигурации во всех пространственных положениях. Техноло­гия эффективна при изготовлении тавровых и нахлесточных соединений. Зону горения дуги при сварке алюминия и его сплавов защищают аргоном, гелием или смесями на основе этих газов (Защитный газ ДСТУ ISO 14175:2004-11, 12, 13).

Алюминий и его сплавы с марганцем хорошо свариваются с использованием МИГ процесса. Основные проблемы, с которыми сталкивается технолог при сварке — это образование пор, распо­лагающихся преимущественно внутри шва вблизи границы сплав­ления его с основным металлом и у поверхности шва. Основной причиной их образования является высокая растворимость водо­рода в расплавленном металле и резкое скачкообразное ее сниже­ние при кристаллизации расплава, а также медленное выделение газов при охлаждении сварочной ванны. Для предупреждения пористости перед сваркой основной металл и проволоку тщательно очищают от оксидов и других загрязнений (см. п. 4.2). Время между очисткой основного металла и проволоки и началом выпол­нения сварки ограничено. Непосредственно перед сваркой кромки обезжиривают. При сварке толстолистового металла (более 20 мм) применяют предварительный подогрев до температуры 200- 400 °С.

В случае применения для защиты зоны горения дуги гелия или гелийаргоновых смесей (>50 % Нс) также наблюдается снижение количества нор в металле шва. Это связано с тем, что температура сварочной ванны при увеличении концентрации гелия в смеси возрастает, а количество капель электродного металла снижается. При этом увеличивается время существования сварочной ванны и улучшается ее дегазации. Количество пор в металле шва снижа­ется в 2-8 раз.

Положительные результаты достигаются при использовании импульсно-дуговой сварки МИГ алюминия и его сплавов благо­даря меньшему уровню тепловложения но сравнению со сваркой ТИГ. За счет более высокой концентрации энергии в источнике нагрева достигается минимальное разупрочнение основного ме­талла и снижение сварочных деформаций.

Изделия сваривают по возможности без перерывов. При вы­нужденных перерывах перекрывают ранее выполненный шов на 1.5—70 мм (в зависимости от толщины свариваемого металла), это перекрытие шва или прихваток обеспечивает их полное расплав - .ление. При сварке емкостей в первую очередь необходимо выпол­нять продольные швы, а затем кольцевые стыки. Начинать и За­каев™ вать сварку прямолинейных швов следует на технологичес­ких пластинах, приваренных встык к торцу изделия. Односто­ронняя сварка выполняется на подкладке. Необходимо предус­мотреть формирование обратного валика с противоположной сто­роны шва. Двустороннюю сварку стыковых соединений выпол­няют на подкладке, причем после сварки с одной стороны корень шва удаляют механическим способом, места сварки промывают раствори гелем, после чего производят сварку с обратной стороны. При многослойной сварке поверхность каждого предыдущего шва должна быть тщательно зачищена механическим способом с пос­ледующей промывкой места сварки растворителем.

Длина видимой части дуги при механизированной сварке — 2-8 мм, расстояние от торца сопла до изделия - 5-15 мм. Сварку производят как углом вперед, так и углом назад. Угол наклона оси горели к изделию - 75-90°. Сварку выполняют на постоянном токе обратной полярности. Металл малых и средних толщин сваривают в аргоне, а больших толщин в смеси аргона и гелия. Силу тока выбирают в зависимости от толщины металла. С увели­чением диаметра электрода уменьшается напряжение на дуге и скорость сварки, а сила тока дуги возрастает. Средние показатели режима сварки алюминиевых сплавов в аргоне в нижнем поло­жении приведены в табл. 4.30.

Металл толщиной до 5 мм сваривают без поперечных коле­баний, а большей толщины с колебаниями. Для сварки выби­рают состав проволоки, близкий к свариваемому металлу.

При сварке МИГ чистого алюминия и сплава алюминия с мар­ганцем обеспечивается прочность сварных соединений на уровне 85-95 % предела прочности основного металла.

Свариваемость алюминиево-магниевых и литейных сплавов не­сколько хуже. Сплавы типа АМг не склонны к образованию тре­щин, но обладают повышенной склонностью к образованию пор, возникающих при попадании в зону сварки водорода, кислорода и азота. Состав проволоки выбирают с учетом более интенсивного выгорания магния из сварочной ванны. Прочность сварных соединений сплавов типа АМг в среднем составляет 75-90 % пре­дела прочности основного металла.

Термически упрочняемые сплавы и дуралюмины относятся к плохо сваривающимся (см. гл. 1) вследствие их склонности к образованию трещин и разупрочнению в металле ЗТВ. Склон­ности к образованию трещин при сварке этих сплавов уменьша­ются при использовании проволок с высоким содержанием крем­ния марок СвАК5, СвАКК) и СвАК12. Уменьшение разупроч­нения в металле ЗТВ достигается в результате применения импуль­сно-дуговой сварки на минимальных режимах. Прочность свар­ных соединений этих сплавов существенно ниже и составляет 57- 72 % прочности основного металла, однако она может быть повы­шена путем термической обработки изделия после сварки. .