Aluminium szybko odprowadza ciepło, a podczas nagrzewania rozszerza się mocniej niż stal. Te właściwości utrudniają zachowanie wymiarów spawanej konstrukcji. Już niewłaściwe przygotowanie złącza może doprowadzić do wygięcia blachy, skręcenia ramy albo przesunięcia otworów montażowych. Ograniczenie odkształceń wymaga więc zaplanowania całego procesu przed rozpoczęciem spawania.
Rodzaj stopu wpływa na sposób spawania
Nie każdy stop aluminium reaguje na ciepło w ten sam sposób. Przed rozpoczęciem pracy trzeba ustalić gatunek materiału, jego stan utwardzenia oraz grubość. Te dane wpływają na wybór spoiwa, natężenia prądu i ewentualnego podgrzewania.
Znaczenie ma również konstrukcja złącza. Zbyt duża szczelina między częściami wymaga wprowadzenia większej ilości spoiwa i ciepła. Nadmiernie szerokie ukosowanie wywołuje podobny skutek. Projekt złącza powinien zapewnić dostęp do spoiny, ale nie może niepotrzebnie zwiększać jej objętości.
Czysta powierzchnia ułatwia kontrolę spoiny
Warstwa tlenku aluminium ma znacznie wyższą temperaturę topnienia niż materiał pod nią. Olej, smar i wilgoć mogą natomiast powodować porowatość. Dlatego przed spawaniem należy odtłuścić powierzchnię odpowiednim preparatem, a następnie usunąć tlenki szczotką ze stali nierdzewnej przeznaczoną wyłącznie do aluminium.
Podczas prac wymagających estetycznego i dokładnego połączenia często sprawdza się spawanie aluminium metodą TIG. Proces pozwala dokładnie kontrolować łuk, ilość spoiwa oraz dopływ ciepła. Nie zastąpi jednak prawidłowego przygotowania materiału i stabilnego ustawienia części.
Mocowanie ogranicza ruch nagrzanego materiału
Elementy trzeba ustawić zgodnie z dokumentacją i unieruchomić przed wykonaniem spoin właściwych. Pomagają w tym przyrządy spawalnicze, zaciski, belki dociskowe oraz podkładki odprowadzające ciepło. Mocowanie musi utrzymywać geometrię, lecz zbyt duży docisk może zgromadzić naprężenia, które uwolnią się po zdjęciu detalu z przyrządu.
Przed spawaniem warto wykonać spoiny sczepne w kilku miejscach. Ich rozmieszczenie powinno zapobiegać rozsuwaniu się krawędzi. Długie i cienkie części wymagają większej liczby sczepów niż krótkie elementy o sztywnej konstrukcji.
Kolejność spoin wpływa na geometrię konstrukcji
Ciągłe spawanie długiego odcinka od jednego końca do drugiego skupia ciepło po jednej stronie detalu. Materiał kurczy się podczas chłodzenia i może wygiąć całą konstrukcję. Lepszy rezultat daje podział spoiny na krótsze fragmenty oraz wykonywanie ich naprzemiennie.
Przy konstrukcjach symetrycznych należy rozkładać spoiny po obu stronach osi. Spawacz może także prowadzić prace od środka ku krawędziom albo stosować metodę kroku wstecznego. Wybór kolejności zależy od kształtu, grubości i liczby połączeń.
Ilość ciepła trzeba utrzymać pod kontrolą
Za mała energia utrudnia uzyskanie przetopu, natomiast zbyt duża powiększa strefę nagrzania i nasila odkształcenia. Parametry należy dobrać tak, aby wykonać spoinę sprawnie, bez niepotrzebnego zatrzymywania łuku. Pomagają w tym właściwa średnica elektrody, odpowiedni prąd, krótki łuk oraz równomierna prędkość prowadzenia palnika.
Trzeba też kontrolować temperaturę między kolejnymi przejściami. Jeśli detal nagrzewa się coraz mocniej, warto przerwać pracę i pozwolić mu ostygnąć. Gwałtowne chłodzenie wodą może wywołać duże naprężenia i pogorszyć jakość połączenia.
Przygotowanie ogranicza poprawki po spawaniu
Nie da się zagwarantować całkowitego braku zmian wymiarowych, ale można znacznie je ograniczyć. Trzeba wcześniej określić materiał, przygotować złącza, zaplanować mocowanie oraz kolejność spoin. Kontrola dopływu ciepła pozwala zachować geometrię konstrukcji i zmniejsza potrzebę późniejszego prostowania lub obróbki.