Do łączenia aluminium i jego stopów wykorzystuje się wiele metod spawania. Równie szeroka jest paleta stosowanych gazów osłonowych.

Spawanie metodą TIG
Spawanie TIG prądem zmiennym pozwala na katodowe usuwanie tlenków na powierzchni spawanego materiału. Oprócz czystego argonu oraz mieszanek argonu z helem stosuje się w przypadku tej metody opracowane specjalnie dwu- i trójskładnikowe mieszanki osłonowe Alumix N®. Dodatek azotu wpływa na stabilizację oraz koncentrację łuku elektrycznego oraz poprawia wtopienie. Spawanie metodą TIG prądem stałym elektrodą z biegunem ujemnym wykorzystuje się rzadko. Jako gaz osłonowy stosuje się czysty hel lub mieszanki argonowe z wysoką zawartością helu.

Spawanie metodą MIG
W zdecydowanej większości przypadków należy polecać zastosowanie spawania impulsowego. Pozwala ona na łączenie materiałów o niewielkich grubościach oraz zabezpiecza połączenia przed tworzeniem się pęcherzy. Dodatkową korzyścią jest zmniejszenie ilości odprysków. Paleta możliwych do zastosowania gazów jest
podobna jak w przypadku metody TIG.

Zastosowania specjalne
Spawanie plazmowe elektrodą z biegunem dodatnim jest wariantem metody TIG, który wykorzystuje się najczęściej w procesach zautomatyzowanych, gdzie stosuje się także kombinację spawania plazmowego z metodą MIG. Materiały o dużej grubości można łączyć za pomocą tej techniki jednowarstwową spoiną wysokiej jakości. Podczas spawania metodą MIG z wykorzystaniem dwóch drutów elektrodowych doprowadza się je do palnika najczęściej z zastosowaniem niezależnych źródeł prądowych.
Metodę tą wykorzystuje się przeważnie przy wykonywaniu długich spoin w elementach płaskich lub spoin obwodowych.

Właściwy gaz osłonowy do każdej metody
Gazy osłonowe do spawania metodą TIG i MIG
Najważniejsze obszary zastosowania Aluminium i jego stopy jako materiały konstrukcyjne mają wiele zalet – są lekkie, odznaczają się wysoką wytrzymałością, dobrą odpornością na korozję i pozwalają się łatwo kształtować. Tradycyjnym obszarem zastosowania tego materiału jest budowa pojazdów szynowych, do której dołączyła w ostatnim czasie produkcja samochodów osobowych. Obok wymienionych dziedzin, stopy aluminium wykorzystuje się w produkcji rowerów, do budowy maszyn, zbiorników, w przemyśle stoczniowym, budownictwie i transporcie.

Na co należy zwrócić szczególną uwagę?
Wysokotopliwa warstwa tlenków na powierzchni aluminium wymaga zastosowania spawania drutem elektrodowym z biegunem dodatnim (MIG) lub prądem zmiennym elektrodą nietopliwą (TIG). W czasie wykonywania spoiny płynny metal zachowuje się zasadniczo odmiennie od stali. Ze względu na wysokie przewodnictwo cieplne należy zwracać szczególną uwagę na właściwe wtopienie wzdłuż krawędzi złącza. Materiały aluminiowe są szczególnie narażone na występowanie kruchości wodorowej, z tego względu należy dołożyć starań w zakresie właściwego przechowywania materiałów dodatkowych, przygotowania krawędzi łączonych elementów oraz zapewnienia właściwej osłony jeziorka spawalniczego.

Spawanie metodą MIG czy TIG?
Metoda TIG jest stosowana przede wszystkim w celu zapewnienia wysokiej jakości spoin i niezawodności technologicznej, z kolei metodę MIG cechuje wysoka wydajność. Spawanie metodą TIG, stosowane przeważnie do 3 mm grubości materiału, pozwala na optymalizacje procesu poprzez zmianę wartości prądu spawania. Przy wykonywaniu złączy wysokiej jakości stosuje się coraz częściej również metodę MIG, w tym przypadku nieodzowne jest wykorzystanie spawania impulsowego. Wysokie wymogi w zakresie podawania drutu spełniają podajniki czterorolkowe, wyposażone w systemy push-pull.

Materiały podstawowe
Składniki stopowe i procesy produkcyjne determinują właściwości materiału. Należy w szczególności wyróżnić stopy utwardzalne oraz nie utwardzalne (wg. EN 573). W zakresie materiałów nie utwardzalnych stosuje się przeważnie stopy AlMg, które cechuje wysoka twardość. W przemyśle samochodowym wykorzystuje się przede wszystkim utwardzalne stopy AlZnMg lub AlMgSi. Niektóre stopy odlewnicze są spawalne jedynie w ograniczonym zakresie, ze względu na skłonność do powstawania pęcherzy.

Materiały dodatkowe
W większości przypadków stopy aluminium łączy się za pomocą tego samego lub zbliżonego materiału. W celu uniknięcia powstawania pęknięć stopy AlMg
lub AlMgMn wykorzystuje się również do łączenia materiałów utwardzalnych. Stopy AlSi wykazują gorsze własności wytrzymałościowe, jednak zachowują
się korzystnie w czasie procesu spawania. Ważne są tutaj także kryteria własności antykorozyjnych oraz łatwej obróbki złącza po spawaniu.
Najczęściej stosuje się druty elektrodowe o średnicy O 1,2 oraz 1,6 mm.

Przygotowanie krawędzi oraz podgrzewanie przed spawaniem Przy spawaniu aluminium i jego stopów właściwe oczyszczenie materiału ma zasadnicze znaczenie. Zalecane jest przygotowanie krawędzi spawanych za pomocą frezowania, w szczególności przy spawaniu metodą TIG należy lekko sfazować dolną krawędź łączonych materiałów. Dla materiałów grubszych niż 8mm zaleca się podgrzanie materiału przed spawaniem do temperatury 80-150o C.