Zváracie drôty TIG na hliník

Pri zváraní hliníka metódou TIG je spravidla potrebné používať prídavný materiál rovnakého alebo aspoň podobného chemického zloženia, ako má základný materiál. Je dôležité tiež poznať vlastnosti základného materiálu a riadiť sa požiadavkami konkrétnej aplikácie.

Prídavné materiály pre zváranie hliníka a jeho zliatin nájdeme v skupinách hliníkových zliatin 1XXX, 2XXX, 4XXX a 5XXX rozdelených podľa legujúcich prvkov:

Skupina 1XXX - takmer čisté hliníkové zliatiny s obsahom hliníka min. 99 % so stopovými prvkami tvoriacimi zvyšok

Zliatiny 1XXX sú veľmi čisté, mäkké, necitlivé na praskanie, majú vysokú telepelnú a elektrickú vodivosť a výbornú odolnosť voči korózii, avšak majú relatívne slabé mechanické vlastnosti (nižšia pevnosť). Používajú sa na aplikácie, kde treba docieliť výbornú elektrickú vodivosť zvarenca. Mali by sa používať iba na zváranie základného materiálu 1XXX, ideálne v zhode základný materiál = prídavný materiál, napr. prídavný materiál 1100 použijeme na zváranie základného materiálu 1100. Niekedy je však ťažké nájsť presnú zhodu, vtedy použijeme prídavný materiál, ktorý je aspoň taký čistý ako základný. Čistotu materiálu spoznáme v skupine 1XXX podľa posledných dvoch číslic označenia, napr. zliatina 1070 má čistotu 99,7 percenta. Používajú sa často na zváranie nádrží a potrubí na chemikálie.

Najčastejšie používaný prídavný materiál skupiny 1XXX na zváranie hliníka:

Prídavný materiál TIG	EN ISO	Použitie a vlastnosti
Al 99,7 OK Tigrod 1070 (OK Tigrod 18.01)	EN ISO 18273: S Al 1070 (Al 99,7)	- drôt s 99,7 % Al na zváranie čistého hliníka - odolnosť voč chemickým činidlám a atmosférickej korózii, dobré zváracie vlastnosti - charakteristikou je jasná farba povrchu, ktorý je vystavený anodizácii - zliatina nie je tepelne spracovateľná - na zváranie Al99,5, Al99 atď.
Al 99,5 MOST Al 99,5 (IA 1070), Lincoln Electric LNT Al99.5	EN ISO 18273: S Al 1070 (Al 99,5)	- drôt s 99,5 % Al na zváranie čistého hliníka - na zváranie Al99,5, Al99 atď.
Al 99,5 Ti MOST Al 99,5 Ti (IA 1450), OK Tigrod 1450 (OK Tigrod 18.11)	EN ISO 18273: S Al 1450 (Al99,5Ti)	- na zváranie čistého hliníka s obsahom malého množstva titánu na zjemnenie zrna a zníženie nebezpečenstva vzniku trhlín - na zváranie Al99,5; Al99 atď.

Skupina 2XXX - zliatiny hliníka a medi

Prídavné materiály skupiny 2XXX sa vyznačujú vysokou pevnosťou vo veľkom rozsahu teplôt a húževnatosťou. Sú určené na zváranie zliatin rovnakej skupiny (2XXX), aj keď jediná ľahko dostupná výplňová zliatina tejto skupiny je 2319, navrhnutá ako prídavný materiál pre zváranie zliatiny 2219 a pancierovej zliatiny 2519.

Skupina 4XXX - zliatiny hliníka a kremíka

Hlavný legujúci prvok týchto materiálov je kremík Si, ktorý znižuje teplotu tavenia hliníka bez zvýšenia krehkosti. Kremík zvyšuje tekutosť zvarového kúpeľa a zvyšuje schopnosť zvlhčovať okraje materiálu, čo uľahčuje zváranie. Prídavné materiály 4XXX sú odolné voči praskaniu zvaru a sú menej náchylné na vznik pórovitosti vo zvare než materiály skupiny 5XXX. Tieto vlastnosti predurčujú materiály AlSi na zváranie a tvrdé spájkovanie.

Najbežnejšie používané prídavné materiály tejto skupiny sú zliatiny AlSi 4047 a 4043. Nájdeme tu aj zliatiny obsahujúce malé množstvo horčíku, medi alebo mangánu (napr. 4643, 4010), ktoré zlepšujú tepelnú spracovateľnosť zvaru, čo je dôležité v aplikáciách, kedy bude zváraná zostava ďalej tepelne spracovaná. Typicky sa tieto zliatiny používajú vtedy, ak sa má zváraný komponent podrobiť tepelnému spracovaniu po zváraní, napr. kalením.

Prídavné materiály 4XXX sa často používajú na zváranie odliatkov so zliatinami 6XXX a so sebou samými a plechov. Skupina 6XXX je náchylná na praskanie, avšak po použití prídavného materiálu 4XXX sa spolu zmiešajú a vytvoria zvar vysoko odolný voči praskaniu.

Najčastejšie používaný prídavný materiál skupiny 4XXX na zváranie hliníkových zliatin:

Prídavný materiál TIG	EN ISO	Použitie a vlastnosti
AlSi 12 MOST Al Si 12 (IA 4047), ESAB OK Tigrod 4047 (OK Tigrod 18.05), Lincoln Electric LNT AlSi12	EN ISO 18273: S Al 4047 (AlSi12) ISO 18273: S AI 4047 (AlSi12 (A))	- na zváranie hliníkových zliatin AlSi s obsahom Si > 6 % a zliatin AlSiMg, na opravy hliníkových odliatkov - na zváranie G-AlSi12, G-AlSi8Cu3, G-AlMg3Si atď.
AlSi 5 MOST Al Si 5 (IA 4043), ESAB OK Tigrod 4043 (OK Tigrod 18.04), IW A505 Al Si 5, Lincoln Electric LNT AlSi5, Superglaze TIG 4043	EN ISO 18273: S Al 4043 (AlSi5) EN ISO 18273: S Al 4043 (AlSi5 (A))	- na zváranie hliníkových zliatin typu AlMgSi a AlSi s obsahom Si do 7 % - na zváranie automobilov a konštručkných prvkov - neodporúča sa pre prvky vystavené eloxácii

Skupina 5XXX - zliatiny hliníka a horčíka

Hlavný legujúci prvok skupiny 5XXX je horčík Mg, ktorý spevňuje hliník. Čím viac horčíka sa nachádza v zliatine, tým sú zvary pevnejšie. Ďalším prvkom používaným na zvýšenie pevnosti býva mangán Mn (napr. 5556, 5183).
Zvar vytvorený prídavnými materiálmi 5XXX nie je veľmi hladký, keďže tieto zliatiny nie sú príliš tekuté. Oproti skupine 4XXX majú AlMg materiály podstatne lepšie mechanické vlastnosti, napr. ťažnosť, pevnosť v šmyku.

Materiály 5XXX sa používajú na tri hlavné typy aplikácií:
1. na vzájomné spojenie základných materiálov 5XXX - pravidlom je použiť prídavný materiál s o niečo viac horčíkom ako obsahuje základný materiál,
2. na zváranie základných zliatin 6XXX (6061, 6063), kedy je zváženie mechanických vlastností najdôležitejšíe,
3. na zváranie zliatin 5XXX a 6XXX, keď bude zvarenec po zváraní eloxovaný.

Najčastejšie používaný prídavný materiál skupiny 5XXX na zváranie hliníkových zliatin:

Prídavný materiál TIG	EN ISO	Použitie a vlastnosti
Al Mg 3 MOST Al Mg 3 (IA 5754), ESAB OK Tigrod 5754 (OK Tigrod 18.13) Lincoln Electric LNT AlMg 3	EN ISO 18273: S Al 5754 (AlMg3)	- na zváranie hliníkových zliatin s nízkym obsahom horčíka do 3 %, ako 5052, 5154 a 5454 - na zváranie AlMg1, AlMg3, AlMg2,7Mn, G-AlMg3 atď.
Al Mg 4,5 Mn Zr MOST Al Mg 4,5 Mn Zr (IA 5087), OK Tigrod 5087 (OK Tigrod 18.17)	EN ISO 18273: S Al 5087 (AlMg4.5MnZr)	- na zváranie hliníkových zliatin s obsahom horčíka do 5 % a zliatin s vyššou pevnosťou - legovanie Zr zlepšuje odolnosť proti trhlinám za tepla pri tuhnutí zvarového kovu - na zváranie najpevnejších zliatin 5XXX - na zváranie AlMg5, AlMg4,5Mn, AlMgSi1 atď.
Al Mg 4,5 Mn MOST Al Mg 4.5 Mn (IA 5183), SAB OK Tigrod 5183 (OK Tigrod 18.16), Lincoln Electric Superglaze TIG 5183, LNT AlMg4.5Mn	EN ISO 18273: S Al 5183 (AlMg4,5Mn0,7) EN ISO 18273: S Al 5183 (AlMg4,5Mn0,7(A))	- na zváranie najpevnejších zliatin 5XXX, zliatiny 5083 a podobných zliatin s vysokým obsahom horčíka, kde pôvodný drôt typu 5356 pevnosťou nedostačoval - je najčastejšie používaným drôtom pri stavbe lodí a iných konštrukcií, kde sa požaduje súčasne vysoká pevnosť a húževnatosť spoja spolu s dobrou odolnosťou proti korózii a vonkajšiemu prostrediu - zvarový kov sa tepelne nespracováva - nie je vhodný na zváranie tepelne namáhaných častí
Al Mg 5 MOST Al Mg 5 (IA 5356), ESAB OK Tigrod 5356 (OK Tigrod 18.15) Lincoln Electric LNT AlMg 5	EN ISO 18273: S Al 5356 (AlMg5Cr) EN ISO 18273: S Al 5356 (AlMg5Cr(A))	- na zváranie hliníkových zliatin s obsahom horčíka do 5 %, čiastočne vhodný na zváranie zliatin odolných proti morskej vode - na zváranie zliatin so strednou pevnosťou, ako sú 5086 a 5083 - na zváranie AlMg1 až AlMg5, AlMg4,5Mn, AlMgSi1, AlZn4,5Mg1 atď.
Al Mg 5 OK TIGROD 5554	EN ISO 18273: S Al 5554 (AlMg2,7Mn)	- drôt s obsahom 2,7 % Mg na zváranie zliatin s nízkym obsahom Mg ako 5052, 5154 a 5454 - zvarový kov nie je citlivý na korózne praskanie pod napätím za zvýšených teplôt - na zváranie skladovacích nádrží na chemikálie, automobilových dielcov (kolesá, časti rámu)