1.1. Существует много способов образования неразъемных соединений элементов из алюминия или его сплавов с атомной или молекулярной связью элементов между собой непосредственно или через промежуточный металл.
А. Способы сварки плавлением:а) электродуговая сварка неплавящимся – вольфрамовым электродом или плавящимся электродом – голой алюминиевой проволокой в защитной среде инертного газа;
б) электродуговая сварка голой алюминиевой проволокой по слою флюса;
в) электродуговая сварка алюминиевым покрытым электродом;
г) электродуговая сварка угольным электродом с применением флюса;
д) атомно-водородная сварка с применением флюса;
е) газовая сварка (ацетилено-кислородная, водородно-кислородная и т. п.) с применением флюса;
ж) гелиевая сварка — новый процесс, при котором к месту сварки под большим давлением подается гелий. Под давлением струи гелия происходит разогрев металла до высоких температур;
з) сварка направленным оптическим лучом (так называемая сварка лазером);
и) сварка электронным лучом.
Б. Способы контактной сварки:
к) точечная;
л) стыковая;
м) шовная (роликовая).
В. Способы соединения без плавления основного металла:
н) сварка давлением (холодная или с нагревом);
о) сварка трением;
п) сварка ультразвуком;
р) пайка посредством мягких или твердых припоев;
с) склеивание с помощью специальных клеев.
1.2. Из перечисленных способов соединения алюминия и его сплавов для строительных конструкций во многих случаях наиболее целесообразна дуговая сварка в защитной среде инертного газа, которая обеспечивает возможность выполнения работ в основном в заводских условиях, но при особых условиях и на монтаже. В зависимости от типа электрода (неплавяшийся или плавящийся) и соответствующего способа питания дуги дуговая сварка в защитной среде инертного газа может применяться для сварки элементов практически с любой толщиной стенки, встречающейся в строительных конструкциях.
Целесообразно также применение и некоторых Других из перечисленных способов соединения алюминиевых строительных конструкций, каждый из которых находит применение в определенных конкретных условиях. В частности, для соединения тонкостенных крупных элементов (толщиной до 2 мм включительно) и для приварки тонких элементов к более толстым (при отношении большей толщины элемента к меньшей не более 3) в заводских условиях целесообразно применять точечную и шовную контактную сварку. Применение шовной сварки для сплавов, обладающих слабой коррозийной стойкостью (например, типа дюралюминий), нецелесообразно. Весьма рациональна контактная стыковая сварка с использованием специальных машин. Для прямолинейных или правильных круговых соединений толстостенных элементов (> 10 мм) из некоторых (пока ограниченных типов) сплавов в заводских условиях может быть применена дуговая сварка голой алюминиевой проволокой по слою флюса.
Дуговая сварка алюминиевым покрытым электродом может быть применена в заводских условиях для соединения элементов из технического алюминия и некоторых сплавов. Механические свойства сварных содинений при этом заметно ниже соответствующих свойств исходного металла.
Ограниченное применение (лишь для монтажных соединений при трудностях внедрения аргоно-дуговой сварки) может найти кислородно-ацетиленовая сварка.
Для образования нерасчетных и слабонагруженных соединений целесообразно применение склеивания. Другие методы соединения алюминиевых элементов в производстве строительных конструкций практически не применяются.
1.3. Аргоно-дуговая сварка представляет собой промесс соединения металлических элементов плавлением. Отличие этого процесса сварки алюминиевых сплавов от других способов сварки заключается в том, что зона сварки - электрическая дуга, поверхность ванны расплавленного металла, соседние участки металла, а также нагретый конец электрода и присадочного металла (если таковой применяется) — защищена в течение всего процесса сварки струей инертного газа — аргона.
1.4. При аргоно-дуговой сварке не требуются флюсы или специальные покрытия электродов: присадочный металл (когда таковой применяется) представляет собой голую проволоку или стержни.
1.5. Отсутствие потребности во флюсах при аргоно-дуговой сварке обусловлено специфическим свойством электрической дуги в среде аргона. Такая дуга разрушает тонкие окисные пленки (алюминиевые элементы обычно покрыты толстыми окисными пленками. Для уменьшения толщины пленок эти элементы перед сваркой подвергают механической, химической или электрохимической обработке) на поверхностях, подвергаемых воздействию дуги.
1.6. Вследствие защитного действия инертного газа почти полностью предупреждаются выгорание элементов основного и присадочного металла, а также азотирование и тому подобные вредные реакции (незначительное содержание примесей кислорода и азота в аргоне, выпускаемом промышленностью для сварки, обусловливает слабое окисление и азотирование металла в зоне сварки с которым практически при сварке ряда сплавов можно не считаться), возможные при других процессах сварки. Поэтому активное воздействие на металлургические процессы в сварочной ванне при аргоно-дуговой сварке осуществляется главным образом через основной металл и присадочную проволоку. Можно также воздействовать на металлургические процессы при аргоно-дуговой сварке путем примешивания к аргону активных газов (например, хлора для предупреждения пористости) или порошкообразных веществ.
1.7. Благодаря особенности аргоно-дуговой сварки, описанной в п.1.6, можно получить сварные швы и соединения, обладающие более высокой коррозийной стойкостью, чем при использовании других способов сварки плавлением.
Это обусловливает преимущественное применение аргоно-дуговой сварки во всех случаях, когда требуется наиболее высокая коррозийная стойкость сварных соединений почти без ограничения их конструкции при высокой прочности и пластичности. Однако при конструировании сварных соединений элементов из алюминиевых сплавов необходимо учитывать указания по выбору рациональных конструктивных форм соединений, приведенные в пп. 1.11 —1.30 настоящих рекомендаций.
1.8. Применяются две разновидности аргоно-дуговой сварки:
а) неплавящимся (вольфрамовым) электродом, который служит для возбуждения и поддержания дуги, но в образовании шва при нормальных условиях участия не принимает;
б) плавящимся электродом, который под воздействием дуги, горящей между ним и основным металлом, плавится, образуя с расплавленным основным металлом сварной шов.
1.9. При сварке вольфрамовым электродом в зависимости от типа соединений, конструкций, толщины свариваемых элементов и подготовки кромок может применяться присадочный металл (проволока или стержни), который в электрическую цепь не включается и вводится в ванну извне. Этот способ сварки с помощью оборудования, выпускаемого отечественной электропромышленностью, осуществляется вручную и с применением автоматов. Полуавтоматы для сварки вольфрамовым электродом в серийных масштабах отечественной электропромышленностью в настоящее время не выпускаются.
Ограниченное применение (лишь для монтажных соединений при трудностях внедрения аргоно-дуговой сварки) может найти кислородно-ацетиленовая сварка.
Для образования нерасчетных и слабонагруженных соединений целесообразно применение склеивания. Другие методы соединения алюминиевых элементов в производстве строительных конструкций практически не применяются.
1.3. Аргоно-дуговая сварка представляет собой промесс соединения металлических элементов плавлением. Отличие этого процесса сварки алюминиевых сплавов от других способов сварки заключается в том, что зона сварки - электрическая дуга, поверхность ванны расплавленного металла, соседние участки металла, а также нагретый конец электрода и присадочного металла (если таковой применяется) — защищена в течение всего процесса сварки струей инертного газа — аргона.
1.4. При аргоно-дуговой сварке не требуются флюсы или специальные покрытия электродов: присадочный металл (когда таковой применяется) представляет собой голую проволоку или стержни.
1.5. Отсутствие потребности во флюсах при аргоно-дуговой сварке обусловлено специфическим свойством электрической дуги в среде аргона. Такая дуга разрушает тонкие окисные пленки (алюминиевые элементы обычно покрыты толстыми окисными пленками. Для уменьшения толщины пленок эти элементы перед сваркой подвергают механической, химической или электрохимической обработке) на поверхностях, подвергаемых воздействию дуги.
1.6. Вследствие защитного действия инертного газа почти полностью предупреждаются выгорание элементов основного и присадочного металла, а также азотирование и тому подобные вредные реакции (незначительное содержание примесей кислорода и азота в аргоне, выпускаемом промышленностью для сварки, обусловливает слабое окисление и азотирование металла в зоне сварки с которым практически при сварке ряда сплавов можно не считаться), возможные при других процессах сварки. Поэтому активное воздействие на металлургические процессы в сварочной ванне при аргоно-дуговой сварке осуществляется главным образом через основной металл и присадочную проволоку. Можно также воздействовать на металлургические процессы при аргоно-дуговой сварке путем примешивания к аргону активных газов (например, хлора для предупреждения пористости) или порошкообразных веществ.
1.7. Благодаря особенности аргоно-дуговой сварки, описанной в п.1.6, можно получить сварные швы и соединения, обладающие более высокой коррозийной стойкостью, чем при использовании других способов сварки плавлением.
Это обусловливает преимущественное применение аргоно-дуговой сварки во всех случаях, когда требуется наиболее высокая коррозийная стойкость сварных соединений почти без ограничения их конструкции при высокой прочности и пластичности. Однако при конструировании сварных соединений элементов из алюминиевых сплавов необходимо учитывать указания по выбору рациональных конструктивных форм соединений, приведенные в пп. 1.11 —1.30 настоящих рекомендаций.
1.8. Применяются две разновидности аргоно-дуговой сварки:
а) неплавящимся (вольфрамовым) электродом, который служит для возбуждения и поддержания дуги, но в образовании шва при нормальных условиях участия не принимает;
б) плавящимся электродом, который под воздействием дуги, горящей между ним и основным металлом, плавится, образуя с расплавленным основным металлом сварной шов.
1.9. При сварке вольфрамовым электродом в зависимости от типа соединений, конструкций, толщины свариваемых элементов и подготовки кромок может применяться присадочный металл (проволока или стержни), который в электрическую цепь не включается и вводится в ванну извне. Этот способ сварки с помощью оборудования, выпускаемого отечественной электропромышленностью, осуществляется вручную и с применением автоматов. Полуавтоматы для сварки вольфрамовым электродом в серийных масштабах отечественной электропромышленностью в настоящее время не выпускаются.
Механизированную или автоматическую сварку вольфрамовым электродом, применение которых целесообразно лишь в заводских условиях, можно осуществлять с механической подачей присадочной проволоки или без проволоки. Под механизированной сваркой имеется в виду процесс, при котором длина электрической дуги не регулируется автоматически, а движение ее вдоль соединения осуществляется с помощью механизма перемещения. Под автоматической сваркой подразумевается процесс, при котором длина электрической дуги регулируется автоматически.
1.10. Сварка плавящимся электродом с помощью отечественного промышленного оборудования может осуществляться автоматически при изготовлении лишь прямолинейных или правильных круговых швов в заводских условиях, при использовании стационарного автомата или при монтаже с использованием автоматов типа «Трактор».
В условиях монтажа или в заводских условиях для выполнения соединений сложного очертания должна применяться полуавтоматическая сварка.
1.10. Сварка плавящимся электродом с помощью отечественного промышленного оборудования может осуществляться автоматически при изготовлении лишь прямолинейных или правильных круговых швов в заводских условиях, при использовании стационарного автомата или при монтаже с использованием автоматов типа «Трактор».
В условиях монтажа или в заводских условиях для выполнения соединений сложного очертания должна применяться полуавтоматическая сварка.
