Алуминијумски калем је спојен на две различите тачке у производној линији: спајање намотаја-на- тако да континуална трака може да напаја пресу или формирач ваљака, и фабричко заваривање за прављење резервоара, канала, оквира и кућишта. Обе операције се суочавају са две исте препреке, наиме оксидни филм који се топи на више од три пута више од тачке топљења основног метала и топлотну проводљивост која одвлачи топлоту из завареног базена брже него челик. Правилно руковање оба је оно што одваја здрав завар од оног који пуца при хлађењу.
Уклањање оксида и припрема зглобова
Алуминијум оксид се топи на приближно 2070 Ц док се метал испод топи на око 660 Ц, тако да се филм мора механички уклонити или разбити електричним путем пре него што лук може да створи базен. Четкање од нерђајућег челика наменском четком, након чега следи одмашћивање, је уобичајена радња, а очишћену површину треба заварити у року од неколико сати. Само брисање растварачем није довољно јер уклања уље, али не и оксид. Ивице су обично припремљене квадратне за материјал до око 4 мм и закошене под укупним укљученим углом од 60 степени за теже делове. Фиксни елементи морају бити од немагнетног нерђајућег челика или алуминијума који нису- јер бакарне позадинске шипке пребрзо одводе топлоту.
Избор процеса: ТИГ, МИГ и ласер
Заваривање наизменичном струјом гасом волфрам са лантанираном или цирконираном волфрам електродом је стандардни избор за материјал од 1 мм до око 6 мм, јер позитивни полуциклус обезбеђује катодно чишћење које разбија оксидни слој. Волфрамове електроде су класификоване под АВС А5.12, а електрода са кугластим или скраћеним врхом се користи на наизменичну струју. Негативна електрода једносмерне струје се користи за дебље делове где је продирање важније од чишћења површине. Гасно заваривање метала са импулсним преносом се користи од 3 мм навише за веће стопе таложења и уобичајено је у производњи резервоара и канала. Ласерско заваривање производи најужу зону-захваћену топлотом и најмање изобличења, што га чини атрактивним за спајање намотаја и рад на кућишту са танким-премером, али захтева чврсто спајање- спојева, обично зазор мањи од 0,1 пута дебљине материјала.
Избор метала за пуњење
Додатни метали за алуминијум су класификовани у АВС А5.10, а две породице покривају већину посла. Пунило типа 4043-, легура алуминијума-силицијума, даје најбољу отпорност на пуцање и најглаткији изглед перли, и први је избор за 6061 и друге легуре које се{9}}обрађују топлотом и које су осетљиве на пукотине. Недостатак му је нешто нижа таложена чврстоћа и тамнија анодизирана боја. Пунило типа 5356, легура алуминијум-магнезијум, даје већу таложену чврстоћу и одговара матичној боји након елоксирања, што га чини стандардним за рад 5052 и 5083, али је склоније пуцању од врућине у веома ограниченим спојевима. Када се основни метал 5ккк завари за основни метал 6ккк, обично се преферира пунило типа 4043 да би се смањио ризик од пуцања. Пречник пунила треба да одговара запремини споја; Уобичајена грешка на танкој завојници је употреба превеликог пунила и повлачење лука.
Дисторзија и контрола топлоте
Алуминијум се шири за отприлике дупло више од челика за исти пораст температуре, а његова топлотна проводљивост је неколико пута већа, тако да се унос топлоте мора концентрисати и брзина путовања одржавати. Практичне мере обухватају позадинско-заваривање у корацима, уравнотежене секвенце око неутралне осе, лепљиве заварене спојеве на малом размаку и употребу расхладних шипки или подлоге хлађене водом- на танком материјалу. Предзагревање је ретко потребно на 1ккк, 3ккк и 5ккк материјалу и обично се избегава, јер повећава ширину омекшане зоне без побољшања пенетрације. Дебели 6061 пресеци су изузетак, где претходно загревање у региону од 150 Ц може помоћи да се избегне порозност. Температура међупролаза треба да буде ограничена, пошто прекомерни унос топлоте огрубљује структуру и смањује као{{11}чврсту заварену.
Инспекција и прихватање
Провере квалитета завара обично комбинују визуелни преглед са најмање једном волуметријском методом. Испитивање пенетрантима течности прати АСТМ Е165/Е165М и корисно је за површинске{3}}дефекте ломљења као што су пукотине од кратера и недостатак фузије на ножном прсту. Радиографски преглед завршеног споја прати АСТМ Е1032 и уобичајена је метода прихватања за варове који-одржавају притисак. Механичка квалификација се врши испитивањем затезања према АСТМ Б557 или АСТМ Е8/Е8М, често допуњеним тестовима савијања на купонима за квалификацију поступка. Порозност је најчешћи дефект и обично се води до неадекватне покривености заштитним гасом, контаминације на споју или заробљавања оксида, а не до самих параметара заваривања.
Често постављана питања
Q:Зашто је за заваривање алуминијума потребна другачија припрема од челика?
О: Оксидни филм на алуминијуму се топи на око 2070 Ц док се метал топи на 660 Ц, тако да се филм мора механички уклонити или разбити катодним чишћењем пре него што лук може да формира базен.
Q:Које пунило треба користити за калем 5052?
О: Пунило типа 5356- је нормално подударање јер даје адекватну снагу и подударање боје након елоксирања. Пунило типа 4043 се користи тамо где је ризик од пуцања од врућег у спојеном споју већи од разлике у чврстоћи.
Q:Да ли је потребно претходно загревање пре заваривања алуминијумске спирале?
О: Није за 1ккк, 3ккк или 5ккк материјал нормалне дебљине. Предзагревање је генерално ограничено на дебеле 6061 секције, где помаже у контроли порозности и продирања.
Q:Како се детектује порозност у алуминијумском завару?
О: Радиографски преглед према АСТМ Е1032 је стандардна волуметријска метода. Испитивање пенетранта течности према АСТМ Е165/Е165М открива површинске{4}}индикације ломљења, али не може открити унутрашњу порозност.
Q:Шта узрокује пуцање кратера на крају заваривања?
О: Кратер се брзо смањује како се лук зауставља, а метал који се учвршћује пуца ако се лук нагло угаси. Испуњавање кратера текућим конусним-језицима избегава квар.
Q:Може ли се алуминијумски намотај заварити за нерђајући челик?
О: Не конвенционалним фузионим заваривањем без средњег прелазног споја. Директна фузија ствара крхка интерметална једињења, па се уместо тога користи биметални прелазни комад или механички спој.