Технология подготовки поверхности алюминиевых сплавов под контактную сварку при изготовлении клеесварных конструкций

При изготовлении сварных конструкций способом введения клеев и грунтов до сварки рекомендуется следующая последовательность операций подготовки поверхности алюминиевых сплавов: предварительная очистка и обезжиривание деталей, травление в растворе едкого натра, промывка в горячей воде, промывка в холодной проточной воде, травление с пассивированием в растворе ортофосфорной кислоты, промывка в холодной проточной воде, сушка горячим воздухом, контроль качества.

Для дифференцированного выбора оптимальных режимов подготовки все алюминиевые сплавы по структуре окисных пленок, особенностям травления и пассивирования, а также специфике формирования контакта целесообразно разделить  на три группы:

I        группа — плакированные и неплакированные сплавы типа АМц, АМг, АМг2, АМг5, АМг6.

II       группа — плакированные сплавы типа Д16Т, Д19Т, АК4-1, 1201, В93Т, В95Т, 01420, Д16Т, Д19М.

III      группа — неплакированные сплавы типа Д16Т, Д19Т, АК4-1, 1201, В93Т, В95Т, 01420, Д16М, Д19М.

При подготовке поверхности деталей III группы перед травлением в растворе едкого натра необходимо провести осветление деталей в растворе азотной кислоты в течение 10…20 мин. Для сплавов этой же группы после пассивирования, непосредственно перед окончательной промывкой, рекомендуется проводить осветление деталей в растворе азотной кислоты в течение 5…10 мин.

Травление с пассивированием рекомендуется проводить в водном растворе следующего состава: 50…120 г/л ортофосфорной кислоты 70%-ной Н₃РO₄ (ГОСТ 10678—76); 0,5…1,2 г/л хромпика калиевого K₂Cr₂О₇ (ГОСТ 2652—78) или натриевого Na₂Cr₂O₇ (ГОСТ 2651—78). Температура раствора 26…34° С.

Для приготовления и корректировки раствора для травления с пассивированием рекомендуется применять конденсат или воду с водородным показателем рН 5,5…6,5 и содержанием  мг/л ионов хлора ();  мг/л ионов ;   мг/л ионов железа ( и ).

Свежеприготовленный раствор для травления с пассивированием должен быть проработан для получения стабильных результатов. Для этого следует провести в нем обработку листов из алюминиевых сплавов типа АМг или Д16 общей площадью  м² на 1 м³ раствора. Температура раствора в процессе проработки 40…50° С, время выдержки 2…5 ч.

Продолжительность травления с пассивированием для сплавов I группы — 2…10 мин, для сплавов II группы — 15…20 мин, для сплавов III группы — 8…15 мин.

При травлении с пассивированием деталей штанги, на которых их подвешивают, не должны иметь электрического контакта с корпусом ванны.

В процессе работы необходимо следить за тем, чтобы в раствор для пассивирования не попадали жир и минеральные масла, вызывающие на поверхности деталей трудноудаляемые пятна. Особенно тщательно нужно очищать от масла сжатый воздух, применяемый для перемешивания ванны. Перемешивать раствор следует не менее чем за 5 мин до загрузки деталей в ванну. В процессе пассивирования перемешивать раствор не разрешается.

Промывку деталей в холодной проточной воде после пассивирования проводят многократным погружением 5…10 раз. Сушить детали рекомендуется в специальной ванне (камере), оборудованной калориферами для подогрева воздуха, при температуре 40…60° С.

Подготовку поверхности деталей из магниевых сплавов рекомендуется выполнять в следующей последовательности: очистка растворителями, обезжиривание, промывка в горячей воде, промывка в холодной воде, снятие старого хроматного покрытия, промывка в горячей проточной воде, обработка в растворе азотной кислоты, промывка в холодной проточной воде, пассивирование, промывка в горячей проточной воде, промывка в холодной проточной воде, сушка.

Старое хроматное покрытие снимают в водном растворе щелочи концентрацией 300…400 г/л при температуре 70…90° С, продолжительность обработки 5…15 мин.

Сплавы рекомендуется пассивировать в растворе хромового ангидрида Сг0₃ по одному из следующих режимов:

Для составления раствора для пассивирования и промывки деталей после пассивирования следует применять воду с рН 6…7, с содержанием ионов хлора  мг/л и ионов  мг/л. Промывку в холодной проточной воде после пассивирования выполнять многократным погружением (5…10 раз). В ванне не допускается промывка деталей после других операций. Воду необходимо менять из расчета не менее 25 л на 1 м² поверхности деталей. Сушить детали в специальной ванне (камере), оборудованной калориферами для подогрева воздуха, при температуре 40…60° С.

Подготовку поверхности под контактную сварку титановых сплавов и всех типов сталей следует проводить химическим путем.

При изготовлении клеесварных конструкций из алюминиевых сплавов методом введения клеев после сварки рекомендуется следующая последовательность операций: предварительная сборка узлов; подготовка поверхности под сварку; контроль качества подготовки поверхности; сборка на технологических болтах или фиксаторах; сварка; контроль качества сварки; подготовка поверхности под склеивание; введение клеев в нахлестку; постановка контрольных заклепок; нагрев или выдержка по установленным режимам (отверждение клеев); контроль качества клеесварных соединений.

Для подготовки поверхности после сварки перед введением клеев можно использовать три способа: нанесение продуктов и систем, поверхностной модификации (СПМ); анодирование в растворах хромовой, фосфорной или серной кислот; химическое оксидирование поверхности.

При анодировании сварных конструкций перед введением клеев в серной кислоте рекомендуется применять следующий режим: концентрация серной кислоты 180…200 г/л, анодная плотность тока 0,8…1,5 А/дм², температура электролита 10…18° С, напряжение на шинах ванны 12…24 В, время анодирования 5…10 мин, без наполнения.

Анодирование в хромовой кислоте рекомендуется проводить по следующему режиму: концентрация хромовой кислоты 50…55 г/л, анодная плотность тока 1…2 А/дм², напряжение на шинах 40 В; температура электролита 40…45° С; время анодирования 35…60 мин.

Анодирование в фосфорной кислоте рекомендуется проводить по следующему режиму: концентрация фосфорной кислоты 90…100 г/л, температура электролита 13…18° С, напряжение на шинах ванны 24 В, время анодирования 10…20 мин.

Для приготовления и корректировки растворов анодирования (в хромовой, серной и фосфорной кислотах) рекомендуется применять конденсат или воду ионитной очистки с целью уменьшения загрязнения растворов ионами  и . Содержание ионов  мг/л, ионов  мг/л.

После анодирования конструкции следует промывать в горячей проточной воде Смену воды проводить из расчета не менее 15 л на 1 м² поверхности. В процессе работы раствор в ванне рекомендуется перевешивать сжатым воздухом. Время промывки 7 мин. Температура воды должна быть 35…50° С. Водородный показатель горячей воды рН 6,5…8,5. После промывки в горячей воде необходимы промывка в холодной воде в течение  мин. В процессе промывки ванну перемешивать сжатым воздухом. Водородный показатель холодной проточной воды рН 6,5…7,5.

Сушить детали следует в специальной ванне (камере), оборудованной калориферами для подогрева воздуха, при температуре 40…50° С. Время сушки  мин.

Необходимо отметить, что перед анодированием сварных конструкций в серной, хромовой и фосфорной кислотах травление в щелочи и осветление в азотной кислоте категорически запрещаются.