Как варить алюминий электросваркой

Содержание

Как нужно варить электроды по алюминию?

Как варить алюминий электросваркой

  • Дата: 17-06-2015
  • 581
  • : 42

Достаточно часто возникает потребность варить алюминий. Данный материал обладает высокой электро- и теплопроводностью, относительно легкой массой, и его сплавы имеют отличные механические свойства. Но сварка алюминия — достаточно трудный процесс. Не каждому под силу его осуществить.

Схема полуавтомата для сварки алюминия.

Но следует учитывать и правильные электроды по алюминию, как варить его правильно.

Особенности работы с алюминием

Таблица характеристик электродов для сварки.

Варить алюминий достаточно трудно, так как он имеет определенные свойства:

  1. Поверхность алюминиевых листов имеет окисную пленку, которая начинает плавиться только при температуре в 2044° С, а вот сам металл начинает «работать» при температуре в 660° С.
  2. Сделать цельный шов на алюминии достаточно тяжело из-за того, что данный металл легко окисляется, за счет чего образуется тугоплавкая пленка на каплях. Поэтому при работе с данным металлом необходимо позаботиться о том, чтобы в окружающей среде не было воздуха. Для этого используется электросварка с применением аргона.
  3. При сварке алюминий очень сильно растекается, поэтому во время процесса необходимо помнить о теплоотводящих подкладках.
  4. Когда алюминий электродами сварится, то образовываются кристаллизационные трещины. От этого швы значительно слабеют. Такие расколы образуются из-за того, что в составе алюминия присутствует кремний. А поры образуются из-за водорода, который при нагревании также покидает металл.
  5. Во время сварки швов возникает такой дефект, как деформация формы в процессе затвердения. Это происходит из-за того, что данный металл имеет высокий показатель линейного расширения.
  6. Для металлообработки алюминия нужен ток, который больше в 1,5 раза, нежели нужен для сварочных работ с другими сталями. Хотя если сравнивать температурные показатели для плавления, то алюминиевый металл имеет более низкую температуру.
  7. В состав алюминия также могут входить неизвестные сплавы. А это, в свою очередь, может привести к затруднениям с выбором электродов и режимов.

Как варить алюминий правильно?

Схема дуговой сварки.

Сегодня есть три основных варианта сварочных работ по алюминию:

  1. Режим AC TIG, предназначенный для сварки в среде инертных газов, осуществляется вольфрамовым электродом.
  2. Режим DC MIG предназначен для среды инертных газов, но уже осуществляется полуавтоматом с автоматической подачей проволоки.
  3. Режим ММА, во время которого сварка происходит покрытыми плавящимися электродами и при отсутствии защитного газа.

В первую очередь следует помнить, что для выполнения качественной сплавки алюминия необходимо позаботиться об оксидной пленке. Для этой цели используется постоянный или переменный ток, но с обратной полярностью. Таким образом, возникает катодное распыление, под воздействием которого пленка разрушается. Если же ток будет прямополярным, то это никакого эффекта не даст.

Как лучше подготовить алюминий?

Схема аргонно-дуговой сварки алюминия.

Перед тем как приступать к сварочным работам, алюминиевая поверхность должна быть тщательным образом подготовлена к этому процессу. Для этого следует выполнить ряд работ.

В первую очередь стыки поверхности и поверхность в целом обезжириваются и очищаются. На поверхности свариваемого алюминия не должно остаться никакой грязи, масла или жира. Для такой цели используют ацетон, уайт-спирит, авиационный бензин или какой-либо другой аналогичный растворитель.

Может возникнуть необходимость разделать кромки. Это производится в том случае, если толщина листа алюминия превышает 0,4 см. В остальных же случаях металл оставляют таким, какой он есть. Но есть случай, когда алюминий покрыт электродами, тогда его не трогают, если он не толще 2 см. Если же предстоит иметь дело с алюминием тоньше чем 1,5 мм, то следует позаботиться об отбортовках.

Далее удаляется оксидная пленка. Для этого при помощи наждачной бумаги, напильника или металлической щетки (диаметр проволоки не больше 0,15 мм) края сплавляемых деталей (на расстоянии в 2,5-3 см) зачищаются.

Метод сварки алюминия при помощи штучных покрытых электродов

Основные характеристики покрытых электродов для сварки алюминия.

Режим ММА предназначен для сварки, где дело имеется с металлом толще 4 мм. Но данный режим имеет ряд негативных моментов, а именно:

  1. При таком варианте работ шов имеет не очень высокое качество, так его поверхность будет иметь пористость.
  2. К тому же во время электросварки наблюдается сильное разбрызгивание металла, что тоже не очень безопасно.
  3. После окончания проведения работ образовавшийся шлак очень тяжело счищается, а если от него не избавиться, то на поверхности алюминия образуется коррозия.

Но при всем этом покрытыми электродами работают как по обычному алюминию, так и с его компонентами. Раньше для сварочных работ применяли электроды марки ОЗА-1 и ОЗА-2, но сегодня на их замену пришли УАНА и ОЗАНА. Данные электроды разработаны для всех видов сплавов алюминия. Первым электродом работают с металлом технической чистоты, а вторым — с алюминиево-кремнистыми сплавами.

При сварке алюминия в режиме ММА следует применять постоянный ток с обратной полярностью. При этом на 1 мм диаметра электрода должно идти 25-30 А тока.

Чтобы достичь оптимального качества сварки, металл разогревается как минимум до 250-300° С. Но если используются детали более массивного характера, то этот показатель возрастает до 400° С.

Процесс подогрева и постепенного охлаждения способствуют получению хорошей плавкости материалов с использованием ослабленного тока. Также такой метод работы не приводит к образованию кристаллических трещин и уменьшает коробление.

Если иметь дело с крупногабаритными деталями, то лучше применять локальный нагрев.

Следует знать, что сварочные работы алюминиевым электродом осуществляются в 2 раза быстрее по сравнению с другими, так как они быстрее плавятся. Вследствие этого скорость сварки увеличивается.

В случае обрыва дуги кратер и рабочий конец электрода получают слой шлака.

А он уже будет мешать «поджигать» дугу. Специалисты советуют, чтоб избежать такой неприятности, вся сварка должна проводиться одним махом, без перерывов, в пределах одного электрода. Причем работы по алюминию не требуют колебаний электродом поперечного типа, как делалось бы при работах со сталью.

Чтобы поспособствовать повышению качеству шва, оконченный стык очищается от шлака, промывается горячей водой и зачищается при помощи стальной щетки. Таким образом, из всех микротрещин удалится мусор, который в дальнейшем мог бы привести к коррозии.

Так как покрытые электроды и сварка ими имеют много неприятных особенностей, такой способ применяют достаточно редко. Взамен ему отдают предпочтение аргонной сварке.

Метод электросварки вольфрамовым электродом в среде инертных газов

Положение электрода при сварке.

Режим AC TIG пользуется большой популярностью. Такой способ обеспечивает высокие показатели по прочности, и шов имеет очень эстетичный вид.

Для осуществления такой металлообработки берутся тунгстеновые электроды (сечение — от 1,6 мм до 5 мм) и специальные присадочные прутки (сечение — от 1,6 до 4 мм).

Для достижения качественного эффекта используется аргон или гелий. Главное, чтобы оба газа были максимальной чистоты. Оксидную пленку разрушает дуга, питающаяся переменным током. Во многом на качество проводимых работ влияют правильно подобранное оборудование и его комплектация.

Для правильной плавки металла необходимо соблюдать угол наклона в 70-80° между поверхностью и электродами, а 90° наклона нужны электроду и присадочной проволоки. Необходимо контролировать, чтобы длина дуги была не больше 1,5-2,5 мм.

При правильной сварке горелка идет за присадочным прутком, а не впереди. Таким образом, гарантируется защита шва. Присадочный пруток работает возвратно-поступательными движениями. Ни в коем случае нельзя использовать поперечные движения.

Чтобы был отвод тепла, применяют стальную или медную подкладку, которые выполняют роль радиатора. Сварочная ванна используется маленьких размеров. Во время сварки сварочный ток и инертный газ должны иметь прямо пропорциональный расход.

Аргон подается на 5 секунд раньше, чем поджигается дуга, и выключается на 7 секунд позже, после того как она потухла.

Метод электросварки алюминия полуавтоматом

Сварка алюминия постоянным током.

Режим DC MIG выполняется с применением специального импульсивного аппарата, который помогает справиться с оксидной эзерфолью при помощи импульса высокого напряжения. Такой способ имеет высокий уровень качества шва, так как во время плавления капли алюминия «вбиваются» в сварочную ванную. Но стоимость такой аппаратуры очень высока.

Для выполнения MIG-сварки необходимо помнить о следующих технических особенностях:

  1. Сплавы алюминия и его сплавы не терпят постоянного тока с прямой полярностью.
  2. Если в рукаве будут наблюдаться сопротивления, то алюминиевая проволока будет завиваться в петли, так как она мягче, чем стальная. Для избегания такой неприятности необходимо запастись четырехроликовым механизмом подачи, коротким рукавом и тефлоновым вкладышем для него, который способствует снижению сопротивления.
  3. Чтобы алюминиевая проволока не застревала в токосъемнике, лучше всего подбирать наконечник, диаметр которого будет превышать размер отверстия. Как альтернатива есть специальные токопроводящие наконечники с маркировкой «Al».
  4. Не следует забывать о правильной скорости подачи алюминиевой проволоки, чтоб она не успевала полностью расплавиться. Алюминий — очень мягкий металл, поэтому плавление у него происходит значительно быстрей, нежели у стали.
Читайте также  Выбор сварочного аппарата для дома

Следует помнить, что какой бы режим ни был выбран, марка проволоки должна подбираться под рабочий материал. Чтобы осуществить всю работу качественной, желательно изначально ознакомиться не только с технологией сварки алюминия, но и со всей аппаратурой, которую придется применять во время этого процесса.

Источник: https://moyasvarka.ru/instrumenty/elektrody-po-alyuminiyu-kak-varit.html

Как сварить алюминий в домашних условиях?

Прочные алюминиевые сплавы уже вошли во все сферы хозяйственной деятельности человека. Эти материалы часто используются, ломаются и нуждаются в ремонте. Кроме того, из них собирают и новые конструкции.

Поэтому очень актуальна тема сварки алюминия дома, аппаратами различных видов, которые имеются у многих мастеров.

Чтобы сваривать алюминиевые сплавы, нужно иметь в виду определённые особенности, которые важно учитывать в работе, и наша задача рассмотреть подробно технологию этого процесса, необходимую аппаратуру и оснастку. Эту тему мы и постараемся внимательно изучить.

Разновидности сплавов алюминия

В чистом виде алюминий не используется, он выпускается в виде сплавов с разными физико-химическими свойствами и используется везде, где важен небольшой вес и хорошие прочностные качества.

Эти сплавы на воздухе очень быстро окисляются и образуют тугоплавкую, оксидную плёнку на поверхности заготовки. Поэтому варка алюминия в домашних условиях требует особого подхода к процедуре соединения деталей.

Прочный оксидный слой плавится при температуре более 2000о, а сами сплавы имеют температуру плавления около 600о и их разные виды отличаются различной свариваемостью.

Понять, как варить алюминий с наилучшими результатами, можно, ознакомившись с видами сплавов, которые создают металлурги и придают им определённые качества. Материал отличается по прочности, весовым параметрам и способности переносить многократные нагрузки. Сплавы алюминия состоит из нескольких химических элементов, в разных сочетаниях, и состоят из следующих разновидностей:

  • сплав АМц, состоящий из марганцевых примесей и алюминия, сваривается хорошо;
  • без ограничений сваривается алюмомагниевый сплав АМг3, а, ограниченно свариваемыми разновидностями, являются сплавы АМг1, АМг5 и АМг6;
  • силумин имеет алюмокремниевый состав марок Ал2, Ал4 и Ал9 с ограниченной свариваемостью;
  • марки В95, АВ и АК, термоуплотняемые сплавы с трудной свариваемостью;
  • дюралюминий марки Д16 и Д1, сплав алюминия с медью, трудно свариваемый.

При ремонте изделий из алюминия, довольно трудно бывает определить, к какому именно сплаву относится деталь, но приложить к этому нужно все возможные усилия. От параметра свариваемости зависит оптимальный подбор электродов, сварочной проволоки и силы выходного тока.

Важно понимать, что чем лучше определена марка материала, тем выше будет в итоге качество шва и долговечность соединения.

Виды сварки для алюминиевых сплавов

Сложный химический состав сплавов, а также окисный, тугоплавкий слой не даёт возможности соединять, свариваемые заготовки и ремонтируемые изделия, традиционным способом. Поэтому особенности сварки  диктуют применение специальных электродов, проволоки и среды защитных газов, препятствующих окислению.

Большое влияние на качество шва оказывает толщина заготовок, и необходимо отметить, что алюминий обладает значительным коэффициентом расширения и высокой теплопроводностью, что ведёт к деформации шва, при нарушении технологии.

Наиболее популярными методами работ по свариванию сплавов алюминия, являются следующие виды:

  • сварка методом ММА покрытыми плавящимися электродами, постоянным током обратной полярности, без защитного газа;
  • метод АС TIG с использованием вольфрамового, тугоплавкого электрода в инертной среде, переменным высокочастотным током;
  • сварка MIG, с применением полуавтоматической подачи алюминиевой проволоки, горелкой в защитной среде аргона или его смеси с СО2.

Наиболее применимым методом сварки в домашних условиях является ММА, но тонкого шва, применяя этот способ, добиться будет трудно. Кроме того, работе предшествует определённый подготовительный процесс обработки заготовок и прокаливания электродов, и может понадобиться неоднократный проход довольно дорогими электродами. Мало подходит для тонкостенных заготовок, а для значительной толщины требует обработки кромок.

Для работы с тонкостенными заготовками и выполнения более качественного шва больше подходит метод TIG. Аппараты ММА+TIG стоят сравнительно недорого и позволяют существенно расширить диапазон доступных работ. Так называемая аргонодуговая сварка алюминия выполняется с использованием тугоплавкого, вольфрамового электрода и горелки, в которую подаётся инертный газ.

Полуавтоматическая MIG сварка подразумевает регулируемую, автоматическую подачу проволоки, которая одновременно служит электродом, в сварочную ванночку и среду инертного газа. Метод делает возможным добиться весьма хорошего качества, но требует квалификации и дороже, чем предыдущие способы.

Важно. При сварке алюминия дома помнить о правилах техники безопасности, пользоваться спецодеждой и защитной маской Хамелеон или её аналогами.

Сварка алюминия: необходимое оборудование

Для недорогой сварки методом ММА потребуется сварочный аппарат, лучше всего инверторного типа. Он более лёгкий, чем понижающий трансформатор, и обладает расширенным спектром регулировок. Понадобятся следующие инструменты и материалы, а именно:

  1. инверторный аппарат ММА;
  2. специальные, покрытые электроды для сварки сплавов алюминия;
  3. кабели заземления и с держателем электродов;
  4. сварочная маска;
  5. напильник и металлическая щётка;
  6. растворитель и флюс;
  7. болгарка и молоток для снятия кромок и зачистки от шлака готового шва.

Поскольку у заготовок высокая теплопроводность, возможно, понадобятся подкладки под обратную сторону шва, а снятие кромок зависит от толщины металла и производится по мере необходимости. При ремонте, заварить дефект удастся после особо тщательной очистки места, предполагаемой сварки.

сод
Работа аргонной сваркой потребует наличие более дорогостоящего оборудования и ручной подачи сварочной и присадочной проволоки. Кроме того, необходимо наличие защитной среды аргона, гелия или смеси газов, но результат оправдывает ожидания.

Методом TIG можно производить сварку разнообразных металлов, различной толщины и для этого понадобятся:

  • инверторный сварочный аппарат ММА+TIG;
  • еврорукав для подачи газа;
  • горелка с держателем вольфрамового электрода;
  • редуктор с манометрами для подачи смеси газов;
  • соединительные шланги;
  • алюминиевая сварочная проволока с присадками или флюс;
  • сварочная маска и краги.

Работа производится путём расплавления импульсным высокочастотным током оксидного слоя и получения сварочной ванночки, в которую поступательно, вручную подаётся проволока. Защитное облако газа подаётся к ванночке чуть раньше процесса сварки, что обеспечивает защиту от агрессивной кислородной среды.

Необходимо помнить, что тугоплавкий вольфрамовый электрод весьма чувствителен к загрязнениям, которые ухудшают качество сварки.

Для метода МИГ понадобится устройство регулируемой, автоматической подачи проволоки и горелка другой конструкции, обеспечивающая продвижение плавящегося элемента к месту соединения металла.

В домашних условиях наиболее востребованы ремонтные работы алюминиевых изделий или соединение некрупных заготовок, поэтому технология сварки алюминия с использованием методов ММА и TIG, будет наиболее подходящей. Постоянным током обратной полярности свариваются заготовки толщиной 5−7 мм, но для деталей большей толщины потребуется технологическая подготовка. Сварка алюминия методом ММА состоит из следующих операций:

  • тщательная механическая очистка поверхности заготовок от оксидного, тугоплавкого слоя;
  • обезжиривание поверхности с помощью растворителей;
  • кромки деталей толщиной более 5 мм снять под углом от 45о до 65о для получения более прочного, однородного шва;
  • перед работой нужно прокалить электроды по алюминию, поскольку их покрытие является гигроскопичным;
  • свариваемые детали прогреваются до 250оС, с целью более эффективного расплавления оксидного слоя;
  • сварка алюминия ведётся током обратной полярности, сила которого зависит от толщины заготовок, параметров шва и состава сплава.

Важно, что шов не должен иметь большую толщину, иначе он будет пористым и трещиноватым, поэтому при массивных деталях, лучше сделать несколько проходов.

Работа методом TIG в домашних условиях обходится несколько дороже, но качество шва несравненно лучше. Технология процесса заключается в выполнении следующих операций:

  • в аппарате должен присутствовать осциллятор, улучшающий параметры сварки и расплавление тугоплавкого окисного слоя;
  • неплавящийся вольфрамовый электрод, выставляется на 5−6 мм от наконечника, чтобы избежать перерасхода дорогого газа;
  • аргон подаётся с расходом 5−8 литров в минуту, в зависимости от толщины заготовок, затем с задержкой подаётся напряжение;
  • после получения сварочной ванночки поступательно плавится сварочная проволока.

Сварка сплава ведётся импульсным переменным током и позволяет соединять тонкостенные заготовки, а в случае возникновения затруднений необходимо обратиться за консультацией к специалистам.

Заключение

Мы рассказали о технологии сварки алюминия в домашних условиях с применением инвертора. Этот процесс требует осторожности и соблюдения правил техники безопасности. Если позволяют финансовые возможности, лучше приобретать аппарат ММА+TIG, который даёт больше простора для сварки самых разнообразных металлов, в том числе и алюминиевых сплавов. Выбор за вами.

Сергей Одинцов

Источник: http://electrod.biz/splav/tehnologiya-svarki-alyuminiya.html

Сварка алюминия электродом в домашних условиях

Особенности сварки алюминия вызывают определенные трудности при соединении этого металла. Разработанные технологии в той или иной степени позволяют с этим бороться и добиваться положительных результатов. Качество сварки алюминия инвертором нельзя сопоставить с аргоннодуговой сваркой или другими технологиями соединениями Al.

Однако в бытовых условиях вряд ли найдется подходящее оборудование. В распоряжении мастера может оказаться максимум домашний сварочный аппарат, будь то инвертор или трансформатор постоянного тока.
Возникают разумные  вопросы:  возможно ли сварить алюминий инвертором в домашних условиях, как это сделать правильно и какие для этого потребуются материалы?

Что нужно знать сварщику

По заявлениям опытных сварщиков, электросварка этого «крылатого» металла без аргона  может быть не хуже аргонной. Те мастера, которые говорят о посредственном качестве сварного шва и плохой свариваемости данным способом либо не варили алюминий электродом вообще, либо неправильно подходили к этому методу.
Обратите внимание на следующие рекомендации:

  1. Стыковое соединение является наиболее приемлемым. Тавровые и нахлесточные типы сварных соединений стараются избегать из- за большой вероятности затекания шлака в зазоры, который вызывает коррозию.
  2. После сварки шов промывается водой для удаления шлака;
  3. Подготовка алюминия перед сваркой обязательна. Удаление оксидной пленки, защита от ее повторного образования;
  4. Сварка массивных деталей толщиной более 3 мм сопровождается разделкой кромок под углом 60° с V-образной формой.
  5. Предварительный прогрев Al перед сваркой до 150-250 °C.
Читайте также  Чешуйчатость сварного шва допуск

Не стоит забывать, что технически чистый алюминий сваривается лучше, чем его сплавы, содержащие магний и марганец (дюралюмилий, силумин).

Именно поэтому следут правильно подойти к выбору сварочных электродов в зависимости от химического состава сплава.

Рекомендуем!   Как варить полуавтоматом без газа

Электроды по алюминию

Наиболее распространенные марки электродов для сварки алюминиевых сплавов: ОЗА-1, ОЗА-2, ОЗАНА-1, ОЗАНА-2, ОК96.20. Стержни электродов изготавливают из сварочной проволоки с нанесением на них покрытий из смеси хлористых и фтористых солей. Толщина покрытия не более 0,3…0,5 мм на сторону.

Электроды для алюминия ОЗАНА-2

Рассмотрим более детальное назначение каждого электрода.

  • ОЗА-1 − для деталей и конструкций из технически чистого алюминия А0, А1, А2, А3. Сварка с предварительным подогревом по зачищенным кромкам.
  • ОЗА-2 — для заварки литьевого брака и наплавки  алюминиево-кремнистых сплавов АЛ- 4, АЛ-9, АЛ-11.
  • ОЗАНА-1- сваривает технически чистый алюминий толщиной изделий более 10 мм. Предварительный подогрев температурой 250…400 С.
  • ОЗАНА-2 – для сплавов АЛ-4, АЛ-9, АЛ-11, наплавки и заварки литьевого брака. Можно использовать в качестве соединительного материала изделий из дюралюминия и силумина.
  • ОК96.20 − алюминиево-марганцовистые сплавы АМц; алюминиево-магниевые сплавы АМг2; АМг3; АМг5; АМг6; алюминиево-кремнистые сплавы АЛ-4; АЛ-9; АЛ-11. Подойдет для дюралюминия

Алюминиевые электроды дороже обычных и очень гигроскопичны, т. е. набирают влагу из окружающего воздуха.

Техника сварки алюминия покрытыми электродами

Сварка алюминия инвертором производится постоянным током обратной полярности, предпочтительно в нижнем положении. Дело даже не в большой текучести алюминия, а в скорости сварки, которая увеличивается в 2-3 раза в сравнении со сталью.

Электрод плавится очень быстро и вы просто не сможете выполнить шов в вертикальном, и уж тем более в потолочном положении.

Важно! Перед сваркой электроды следует прокалить.

Держать электрод следует преимущественно в вертикальном положении или чуть наклоняя . Конец электрода перемещать в направлении шва. Сварка производится в один проход на короткой дуге, без поперечных движений.

Химические элементы обмазки создают повышенное электрическое сопротивление сварочного шва, поэтому создают препятствия при повторном зажигании дуги. Швы стараются делать не длинными.

В случае обрыва дуги, шлаковую корку с кратера и конца электрода следует удалить и перекрыть предыдущий минимум на 1 см во избежание образования пор при заварке кратера.

По завершении сварки сварочный шов обязательно зачистить и промыть водой во избежании коррозии.

Режимы сварки алюминиевыми электродами

Как варить алюминий — подготовка изделий, методы и способы сварки (105 фото)

Алюминий — это один из самых распространенных металлов. Он имеет небольшой удельный вес, хорошую теплопроводность, высокую стойкость к действиям внешних факторов. Но недостаточная прочность и быстрая окисляемость ограничивают его применение в чистом виде.

Большую популярность снискали сплавы металла с добавлением марганца или кремния. Из них получают неразъемные конструкции с помощью сварки. Статья расскажет о том, как правильно варить алюминий.

Трудности при сварке алюминия

Большинство сплавов на основе алюминия считаются трудносвариваемыми. На это есть несколько причин:

Наличие на поверхности металла тугоплавкой оксидной пленки, разрушение которой наступает при температуре свыше 20000. Сам же металл плавится при гораздо более низкой температуре — 6600. Такой температурный градиент ухудшает условия для качественного сплавления кромок деталей: сварочная ванна мгновенно покрывается окислами.

В составе металла присутствует водород в растворенном виде. При кристаллизации шва он стремится выйти на поверхность валика. Так образуются характерные для алюминия дефекты — поры. А повышенное содержание кремния увеличивает риск появления горячих трещин.

Значительный коэффициент линейного расширения приводит к деформациям конструкций в процессе охлаждения. Явление получило название «усадка».

Алюминий известен своей жидкотекучестью в расплавленном состоянии, что негативно влияет на свариваемость. Проблему можно решить, используя специальные теплоотводящие пластины и подкладки.

Подготовка изделий к сварке

Предваряющим этапом сварки алюминия является тщательная подготовка кромок к сплавлению. Это важный момент для получения качественного соединения. Следует уделять внимание разделке кромок и их зачистке.

Стыковые швы на металле до 4 мм не нуждаются в разделке. С возрастанием толщины металла до 5 мм и выше применяют V-образный скос с одной стороны детали. Для толстолистового алюминия характерен двусторонний скос в форме «Х». Требуемую конфигурацию кромок получают механически: шлифованием, фрезерованием, строганием.

Цель зачистки — разрушить оксидный слой, очистить поверхность от масел и прочих загрязнений.

Процесс осуществляют двумя способами:

Механическая обработка. Кромки свариваемых деталей зачищают с 2-х сторон на ширину не менее 20 мм щетками металлическими с нержавеющим ворсом или специальными абразивными кругами по алюминию. После чего участки обработки обезжиривают растворителем. Среднее время хранения деталей после мехобработки и обезжиривания до сварки не должно превышать более 3ч.

Химическая обработка. Заготовки подвергают травлению в ваннах с 5-10% раствором NaOH. Травильный шлам (темный осадок) с поверхностей деталей удаляют последующим осветлением в азотной кислоте в течение 5 мин.

Обезжириванию подвергается и присадочный материал.

Способы сварки алюминия

В заводских и домашних условиях распространение получили 3 способа сварки алюминия: сварка плавящимся электродом с защитным газом (MIG), не плавящимся электродом (TIG) в аргоне и плавящимся электродом без газовой защиты.

Каждый вид характеризуется своими особенностями — применяемым оборудованием, расходными материалами, режимами сварки.

Фото сварки алюминия показаны в нашей галерее.

MIG сварка алюминия

Для полуавтоматической сварки алюминия использую как универсальные, так и импульсные инвенторы. Последние позволяют получить очень качественное соединение.

Электродом выступает специальная алюминиевая проволока со сплошным сечением (Св-АМг5, Св-АМЦ и т.д. в зависимости от материала заготовок), подающаяся в сварочный аппарат с помощью роликов.

Параметры сварки — постоянный ток, обратная полярность. Для защиты ванны в зону сварки подают аргон или его смеси с гелием или углекислотой в соотношении 80/20% соответственно.

Режимы сварки (величину тока, расход газа, напряжение дуги, вылет электрода) подбирают по справочникам, исходя из толщины свариваемых деталей.

Как варить алюминий полуавтоматом? Ответ зависит от пространственного положения и вида соединения. Так, для стыковых швов без скоса кромок в нижнем положении сварку ведут без поперечных колебаний электрода. При многослойной сварке деталей с разделкой последние швы накладывают с небольшими поперечными перемещениями электрода.

Для предотвращения образования на концах шва кратеров используют выводные планки.

TIG сварка алюминия

Данная технология предусматривает применение вольфрамового неплавящегося электрода диаметром 1,6-5 мм в зависимости от толщины заготовки и присадочного материала, в качестве которого выступает аналогичная по диаметру алюминиевая проволока или прутки.

Защитный газ — аргон повышенной чистоты. Оборудование — аргонодуговой инвентор, например TRITON ALUTIG 200Р AC/DC.

Несколько советов, как варить алюминий аргоном:

Наклон электрода к детали должен быть в диапазоне 70–800, а угол между присадкой и вольфрамовым стержнем около 900. Рекомендуемая длина дуги от 1,5 до 2,5 м. При наложении швов первой перемещается присадка, а за ней горелка.

Для исключения перегрева металла, сквозных прожогов тонколистовых заготовок, под ними располагают медные пластинки, которые эффективно отводят тепло. В зону сварки аргон подают за 3-4 сек. до начала прохода, а прекращают подачу спустя 5-7 сек. после обрыва дуги.

В сравнении с полуавтоматической сваркой, сварка не плавящимся электродом на правильно подобранных режимах уменьшает коробление изделий и снижает трудоемкость зачистки. Но чуть более длительная по времени.

Сварка плавящимся электродом без газовой защиты

Варить алюминий в домашних условиях можно электродами марок УАНА и ОЗАНА с щелочно-солевым покрытием.

Работы проводят на постоянном токе обратной полярности. Значение подбирают в соответствии с соотношением: с увеличением диаметра электрода на 1мм увеличивается ток на 25-30 А. Так, для стержня диаметром 3,2 мм диапазон тока 80-100 А. Многие производители указывают оптимальные режимы сварки на упаковках электродов.

Для сварки небольших, но толстолистовых деталей необходим предварительный подогрев. Для сварки крупногабаритных изделий используют локальный прогрев с помощью газовых горелок. Мероприятия направлены на снижение вероятности образования кристаллизационных трещин и коробления.

Перед сваркой электроды прокаливают в печах или электропеналах. Сварку ведут короткой дугой, обрыв дуги до завершения сварного шва нежелателен.

После завершения одного прохода шлак с поверхности шва отбивают при помощи зубила или молотка. Сварку по шлаку не производят.

Технология сварки алюминия имеет свои нюансы, ее освоение займет некоторое время. Конечный вид изделия, презентабельность, геометрия сварного шва, наличие наружных и внутренних дефектов полностью зависит от соблюдения всех правил и рекомендаций подготовительных и сварочных работ.

Фото рекомендации как варить алюминий

Также рекомендуем посетить:

Источник: http://zdesinstrument.ru/kak-varit-alyuminij/

Как варить алюминий – нюансы работы, методы, технология

Алюминий, а также его многочисленные сплавы используются повсюду. Он имеет низкий вес и превосходные механические параметры сплавов, а также хорошую тепло- и электропроводность. Эти отличные качества имеют одно нивелирующее их свойство – трудность сваривания.

Для облегчения этого процесса используются специальные электроды и особые методы работы. Необходимость сварки алюминия возникает не только в бытовой сфере, но и в производстве. Обеспечить дома все необходимые условия для сварочной процедуры довольно затруднительно, однако вполне возможно.

Читайте также  Основы электросварки для начинающих

Перед тем как варить алюминий следует ознакомиться с его параметрами и основными принципами сварки.

Почему алюминий сложно сварить?

Сложность варки алюминия и его разнообразных сплавов заключается в особенности его характерных свойств. На нем постоянно присутствует окисел, который плавится при гораздо большей температуре, чем сам металл. В сварной зоне расплавленный алюминиевый материал практически сразу покрывается окислительной пленкой, мешающей формированию правильного сварного шва.

Это определяет особенности сваривания деталей, где необходимо защищать сварной участок от взаимодействия с воздушной средой. Для этих целей применяется аргон. Расплавленная алюминиевая масса имеет высокую текучесть, которая мешает образованию правильной сварочной ванны. Чтобы нивелировать данное свойство используются разнообразные теплоотводящие подкладки.

Алюминиевый состав содержит водород в растворенном виде, высвобождающийся наружу при выполнении сварочных работ. При этом на швах создаются поры, а также трещины кристаллизационного типа.

На качество соединений влияет и находящийся в составе кремний, снижающий шовную прочность при охлаждении деталей.

Алюминиевый материал обладает высоким линейным расширением, что влияет на сильную усадку металла во время остывания и возникновению деформаций свариваемых изделий. Перед тем как сварить алюминий в домашних условиях, учтите эти нюансы.

Для сварки этого металла, а также его сплавов используется сварочный электроток высоких значений. Это обусловлено повышенной теплопроводностью материала. При этом значение тока для стали требуется практически в 1,5 раза меньше. Соединение алюминиевых и сплавных деталей осложняется еще и тем, что трудно определить точную марку свариваемых элементов. Это делает затруднительным выбор необходимого сварочного режима и подбор метода соединения.

Что нужно знать при сварке алюминия

Чтобы понять, как заварить алюминий в домашних условиях, следует ознакомиться с некоторыми особенностями работы.

Варить этот металл, а также его сплавы можно не только при помощи аргона, но и другими методами с получением сварного шва хорошего качества. Наиболее приемлемым считается стыковое соединение при сваривании изделий.

Нахлесточные и тавровые типы соединений сваркой нежелательны, так как увеличивается вероятность попадания в зазоры шлака, который ускорит коррозионные процессы.

Перед сварным процессом необходимо провести правильную подготовку алюминиевого изделия. Для этого удаляется оксидный слой и принимаются меры, препятствующие его повторному образованию. По окончании сваривания деталей обязательно выполняется промывка обычной водой шва для удаления шлака.

Массивные элементы с толщиной более 3 мм подвергаются дополнительной обработке с созданием в месте соединения кромок V-образного типа под углом 60°. Перед свариванием металл прогревается до температуры порядка 150-250 °С. Учтите, что изделия из чистого алюминия соединяются лучше, чем из его сплавов с входящими в их состав марганцем и магнием (силумин и дюралюминий).

Способы и методы, применяемые для сварки

Сваривание алюминиевых элементов выполняется различными способами, которые отличаются использованием разнообразного оборудования и материалов. Кроме того, применяются особые средства предохранения сварной области, к которым относятся флюсы, а также инертные газы.

Среди нескольких методов, использующихся при сваривании металлов на производстве и в бытовых условиях наиболее приемлемы три вида:

  1. режим ММА;
  2. AC TIG;
  3. DC MIG.

Режим ММА

В этом режиме применяются специальные электроды с покрытием особым составом. Эти работы используются для получения неответственных соединений конструкций с толщиной металла свыше 4 мм.

При этом способе сваривания получается невысокое качество шва, который имеет низкую прочность и высокую пористость. В процессе сваривания происходит повышенная разбрызгиваемость металла, а также плохое отделение остывшего шлака.

Электродным способом данного типа сваривают как чистый технический металл, так и его различные сплавы.

AC TIG

Данный метод применяет вольфрамовые электроды, а также дополнительную защиту сварной области облаком инертных газов. Он использует аппараты, выдающие высокочастотный переменный ток для облегчения зажигания электрической дуги. Эти устройства снабжаются некоторыми функциями, влияющими на качество сварных работ. К ним относится регулировка частоты выходного тока переменного значения, а также его баланс.

Перед тем как сварить алюминий инвертором, следует ознакомиться с некоторыми нюансами. Регулирование помогает получить фокусирование ширины дуги для получения возможности сваривания труднодоступных мест. Помимо этого, она облегчает работу с тонким материалом. Баланс предоставляет возможность управлять раскислительным процессом алюминия, который еще называют «очищением».

DC MIG

Для соединения изделий применяется полуавтомат с механизмом подачи сварочной проволоки. Выполнение сварки происходит в защитной газовой среде. Чтобы правильно понять, как варить алюминиевое изделие полуавтоматом, необходимо понять специфику.

Данный способ несколько отличается от работы со стальными материалами. Высокая теплопроводность алюминиевых изделий требует усиления контроля над скоростью подачи сварной проволоки, а также мощностью дуги.

Использование полуавтоматов позволяет получить качественный алюминиевый сварочный шов при достаточно высокой производительности.

При сваривании алюминиевых материалов необходимо соблюдать условие удаления окислительной пленки на соединяемом участке. Это выполняется при использовании переменного или же постоянного электротока обратной полярности. При этом осуществляется катодное воздействие, которое разрушает слой окисла. Прямая токовая полярность не будет проводить разрушающее воздействие на оксидную пленку.

Технологическая последовательность процесса

Соблюдение всех правил технологии позволяет уяснить, как правильно сварить алюминий и получить качественный, прочный шов вне зависимости от применяемого метода.

Подготовка

Перед началом сварочных работ необходимо выполнить подготовку кромок изделий для соединения. Данный процесс проходит в несколько этапов.

Сначала соединяемые поверхности очищаются от масла, жировых пятен, грязи. В этом превосходно поможет ацетон, а также уайт-спирит, авиабензин или же прочие растворители. После этого выполняется разделка соединяемых граней (при толщине деталей более 4 мм). При электродной сварке данная процедура выполняется для изделий с толщиной, превышающей 20 мм. Торцы металлических листов до 1,5 мм отбортовываются перед выполнением соединения.

Удаление слоя окисла производится щеткой с ворсом из стали нержавеющего типа или напильником. Ширина обрабатываемой зоны составляет порядка 30 мм. Эту процедуру можно выполнить с помощью разнообразных химических средств: бензином или каустической содой. После содовой обработки участок обязательно промывается обычной проточной водой.

Сваривание

Электродная сварка алюминиевых изделий (режим ММА) выполняется электродами марок УАНА, а также ОЗАНА. Они предназначены для соединения всех видов сплавов легкого металла. Эти марки используются взамен устаревших ОЗА.

Перед тем как варить алюминий электродом, требуется предварительный прогрев металла ориентировочно до 300 °С при небольшой толщине и на 100 °С больше для работы с массивными изделиями.

Это позволит получить хорошую проплавку металлического изделия, а также избежать коробления и возможного возникновения трещин.

Сваривание электродами необходимо выполнять непрерывным швом для избегания обрывов дуги и появления шлаковой корки. Чтобы понять, как сваривать алюминий особыми электродами, ознакомьтесь с соответствующим видеоматериалом.

Применение метода AC TIG является наиболее распространенным. В нем используются электродные вольфрамовые стержни диаметром от 1,6 мм и до 5 мм, а также присадочные прутки с диаметром до 4 мм, а также аппарат инверторного типа. Для защиты от внешней среды применяется высокоочищенный гелий или же аргон. Для питания дуги служит источник тока переменного типа, который способствует активному разрушению слоя окиси.

Между электродом и горизонталью выдерживается угол порядка 75 °, между электродным стержнем и присадочным прутком – приблизительно 90 °. Длина сварной дуги составляет приблизительно 2 мм. Горелка должна передвигаться сзади присадочной проволоки, которая подается небольшим возвратно-поступательным ходом.

Лист из соединяемого материала ложится на специальную прокладку из стали или же меди, которые отводят получаемое тепло. Сварная ванна должна иметь небольшие размеры, а скорость выполнения сварки подбирается в соответствии с расходом газа, а также выбранной величиной электротока. За 5 секунд до зажигания дуги начинается подача аргона, а выключается по истечении 6 сек. после ее обрыва.

При использовании режима DC MIG применяется полуавтомат импульсного типа. Чтобы понять, как заварить алюминиевый материал полуавтоматическим агрегатом, следует понять его принцип работы. Высокое напряжение после разрушения оксидного слоя падает до обычной величины.

Капли электродного материала «впечатываются» внутрь сварной ванны, что обеспечивает высокое качество шовного соединения. Стоимость таких агрегатов весьма высока, поэтому некоторые умельцы обходятся обычными полуавтоматическими устройствами с небольшими доработками.

Для ознакомления с процессом сварки полуавтоматом просмотрите соответствующее видео.

Сварочная проволока, использующая в данном режиме должна полностью соответствовать алюминиевому материалу. Это указывается в ее технических параметрах.

Преимущества и недостатки самостоятельного сваривания

Выполнение самостоятельной сварки алюминиевых изделий без привлечения профессионалов требует строгого соблюдения технологического процесса. Для начинающих это будет весьма тяжелое испытание, которое может закончиться неудачей. Однако, приобретя некоторый опыт и изучив теорию, можно добиться вполне хороших результатов.

К преимуществам сваривания в домашних условиях относится удешевление процесса при наличии соответствующего оборудования, получение моментального результата собственной работы. Помимо этого, дома гораздо проще применять подручные приспособления, отсутствуют высокие качественные нормы, так как требования к соединению невысоки. Перед тем как начинать сваривать алюминий дома, необходимо ознакомиться и с другой стороной данного процесса.

Кроме достоинств сварки в домашних условиях присутствуют и недостатки. Это пониженное качество соединений, сложности в подборе расходных материалов, отсутствие передовых технологий.

Помимо этого, хранение электродов может не вполне соответствовать их рекомендованным условиям, а полученный сварочный шов практически невозможно точно диагностировать.

При бытовых работах весьма сложно соблюдать все требования безопасности, что чревато тяжкими последствиями.

Внимательно изучив теорию и получив практику, можно создавать сварные алюминиевые соединения с высокой прочностью и надежностью.

Источник: https://oxmetall.ru/svarka/kak-varit-alyumini

Понравилась статья? Поделить с друзьями:
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: