Этот процесс сварки затрудняется благодаря физико-химическим свойствам материалов, в большинстве своем, все затруднено именно благодаря алюминию. Наиболее популярным способом сварки в таком случае является использование аргонодуговой сварки с использованием вольфрамовых электродов.

Для того чтобы подготовить заготовку из стали, необходимо в области стыкового соединения выполнить скос кромок, угол которых будет составлять 70 рад. При таком угле, как показали исследования, прочность соединения этих двух материалов будет максимально прочной. Перед тем как выполнить сваривание, кромки необходимо тщательно очистить механическим способом, или же с использованием пескоструйного аппарата. Также, можно прибегнуть к химическому травлению и последующему нанесению активирующего покрытия – но, так как на это зачастую просто не хватает времени, пользуются механическим способом. Нельзя во время сварки алюминия со сталью пользоваться дробеструйной очисткой, потому как на поверхности стали будут образовываться окисные включения. Наиболее дешевым покрытием является цинк – именно его наносят после механической обработки.

Чтобы выполнить гальваническое или горячее цинкование, необходимо чтобы обе детали были обезжиренными, промытыми и просушенными, травленными в растворе серной кислоты, а также в дальнейшем промытыми и просушенными. Если используется горячее цинкование, перед тем как опустить деталь в цинковую ванную (которая к слову имеет температуру порядка 450-520°С), необходимо флюсовать детали в насыщенном растворе, так называемого, флюса. Чтобы изготовить простейший флюс, достаточно взять два компонента - 50% KF +50% КСl. Совершенно недопустимым является нанесение цинкового покрытия, а также алюминиевого слоя, методом шоопирования. В этом процессе частицы покрытия будут успевать окисляться и должным образом выполнять сваривание алюминия и стали, не получится.

Если же использовать гальваническое нанесение цикового слоя, то его толщина должна достигать примерно 30-40 мкм. Если же используется горячее цинкование, этот слой должен иметь толщину 60-90 мкм. Кстати, способы сварки алюминия со сталью, а также в процессе горячего цинкования, очень облегчены процессы нанесения слоев алюминия, в наиболее мелких деталях.

В процессе сварки алюминия со сталью, используются стандартные сварочные установки УГД-300, в которых возможно использование лантанированных или же вольфрамовых электродов, диаметр которых составляет 2-5 мм. Также, во время сварки может использоваться аргон – допускается только аргону 1-го или 2-го сорта, который соответствует ГОСТу 10157-73.

Также, среди особенностей соединения стали с алюминием во время сварки, предусматривается особенное расположение сварочной дуги. Так, в начале создания первого шва, дуга должна располагаться на присадочном прутке. А, непосредственно, в процессе самой сварки, она должна располагаться на присадочном прутке и валике, который образуется в процессе. Все это происходит потому, что во время длительного воздействия теплоты дуги на поверхность одного из материалов, точнее стали, происходит выгорание покрытия, которое может в дальнейшем воспрепятствовать процессу соединения. После того, как в процессе сварки образуется начальная часть валика, дуга зажигается вновь, только уже на алюминиевом валике. Во время стыковой сварки, дуга ведется по кромке детали из алюминия, а присадку ведут по кромке детали из стали, поэтому в процессе, алюминий начинает натекать на поверхность стали, которая уже покрыта цинком.

Теперь, что же касается величины сварочного тока. Так, если происходит сварка металла, толщиной:

• до 3 мм, сварочный ток должен составлять 110-130 А;
• при 6-8 мм, сварочный ток выставляется на уровне 130-160 А;
• при 9-10 мм, сварочный ток устанавливается на отметке 180-200 А.

Присадочным материалом в этом случае выступает специальная проволока, с индексом АД1. Эта проволока состоит из чистого алюминия, а также с небольшим составом кремния, который благоприятно влияет на формирования стабильного шва и дуги, а также качество диффузионной прослойки. Также, на практике не рекомендуют использовать в качестве присадки, сплав АМг6, потому как в таком случае, в работу включается магний, который снижает прочность соединений металлов. Способы сварки алюминия и стали исключают использования магния во всех его видах, так как атомы этого материала будут становиться на место атомов алюминия в кристаллической решетке, а значит, соединение будет более хрупким и не столь прочным.

Таким образом, в процессе соединения двух разных типов металлов, необходимо соблюдать вот такую последовательность.