Чем варить алюминий – несколько распространенных способов сварки

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.

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

Особенности сварки алюминия и его сплавов

В сварных конструкциях применяют как сам алюминий, так и его сплавы, которые разделяются на деформируемые и литейные. Каждый, кто сталкивался с вопросом: “Как варить алюминий?”, знает, что этот процесс связан с определенными сложностями, вызванными химическими и физическими особенностями этого металла и его сплавов.

Существует несколько факторов, усложняющих процесс сваривания конструкций из алюминия и его сплавов:

• На поверхности алюминия в среде с присутствием кислорода образуется тугоплавкая пленка оксида алюминия, которая имеет плотность более высокую, чем сам металл. Перед тем, как варить электродами, алюминий, поверхность кромок и присадочные материалы очищаются от пленки механическим или химическим методом. Образующуюся пленку можно удалить при сваривании либо способом катодного распыления, либо с использованием флюсов, которые ее растворяют или разрушают, превращая в летучие соединения.
• При высоких температурах прочность металла резко снижается. Твердый не расплавившийся металл кромок может быть разрушен давлением массы сварочной ванны. Обладающий высокой текучестью алюминий может вытекать через шов. Контролировать размеры сварочной ванны очень сложно из-за факта, что алюминий не меняет цвет при нагреве. Для избежания прожогов во время однослойной сварки применяют формирующие керамические или металлические подкладки.
• Алюминий и его сплавы имеют значительный коэффициент линейного расширения и низкий модуль упругости, что может привести к возникновению деформаций конструкции. Для их снижения применяют различные технологические приемы (подогрев, электросварка алюминия с оптимальными режимами).
• При сварке появляется не только оксидная пленка, но и пористость, вызываемая водородом. Она сосредотачивается, в основном, в районе шва и поражает алюминиево-магниевые сплавы.
• Высокая теплопроводность алюминия требует мощных источников тепла.
• В процессе сварочных работ в металле шва возможно образование горячих трещин, вызванное процессами внутренней деформации в период застывания металла сварочной ванны. Для предотвращения их появления в сварные швы добавляют модификаторы. Сами швы не рекомендуется располагать слишком близко друг к другу.

Можно ли варить Al инвертором

Одним из наиболее распространенных способов сваривания алюминия и его сплавов является использование инверторов для аргонной сварки своими руками.

Особенности таких аппаратов:

• быстрый поджиг,
• стабильная дуга,
• аккуратный тонкий шов.

Современные модели сварочных инверторов позволяют производить сварочные работы в любом положении, работать с тонким металлом.

Сварка алюминия с помощью инвертора в среде инертного газа – аргона – осуществляется с применением неплавящегося электрода, чаще всего – вольфрамового.

Тем, кого интересует сварка алюминия выполненная своими руками в домашних условиях, необходимо знать, что в процессе длительной эксплуатации на рабочей поверхности вольфрамового электрода скапливаются наросты окислов вольфрама, которые значительно снижают качество сварочного шва.

Для удаления этих “коронок” электроды затачивают на твердом мелкозернистом диске. Такой инструмент предохраняет рабочую поверхность электродов от образования на ней заусенцев и бороздок. Диск для затачивания электродов нельзя использовать для работы с другими материалами.

Уменьшить вероятность образования наростов можно с помощью интенсивного охлаждения электрода и обеспечения эффективной газовой защиты.

При аргонодуговой сварке электрическая дуга горит между поверхностью свариваемой конструкции и электродом. Сам электрод расположен в горелке, с помощью сопла которой в зону сварки подается инертный защитный газ. В качестве расходного материала выступает присадочная проволока, которая может подаваться как вручную, так и автоматически.Свариваемость Aluminium в защитном газе

Перед тем, как варить алюминий аргоном, необходимо определиться с маркой присадочной проволоки, которая зависит от химического состава свариваемого металла.

Для работы с техническим алюминием применяют проволоку марок АД, АО, АК диаметром от 2 до 5 мм. При работе со сплавами алюминия с магнием применяют аналогичные марки проволоки.

Однако, содержание магния в ней должно быть более высоким для компенсации угара этого металла при сварочных работах.

Переменный ток и осциллятор

Аргонно дуговая сварка алюминия осуществляется с использованием переменного тока. Катодное распыление тугоплавкой оксидной поверхностной пленки осуществляется во время полупериодов обратной полярности.

Аргонная сварка с неплавящимся электродом на постоянном токе обратной полярности не используется, поскольку при этом происходит нерациональное тепловое распределение между изделием и электродом. Для поджига дуги применяется генератор-осциллятор.

Режимы при выполнении сварочных работ

Его присутствие объясняется сложностью поджига дуги при помощи касания, так как этому препятствуют свойства инертного газа. Поэтому параллельно с источником питания подключается осциллятор, который подает высокочастотные импульсы, зажигающие дугу.

Тем, кто учится, как варить алюминий инвертором, необходимо знать, что сварка листов алюминия толщиной до 3 мм может осуществляться за один проход на подкладке.

При толщине металла до 6 мм сварочные работы могут выполняться без скоса кромок за два прохода с двух сторон. При сваривании металла толще 6 мм процесс осуществляется за четыре прохода с V или Х-образной разделкой кромок.

Для швов значительной протяженности используется механизированная сварка.

Применение аппаратов инверторного типа делает процесс аргонной сварки мобильным и дает возможность проводить его в полевых условиях.

Можно ли варить полуавтоматом Al

Аргонодуговую сварку алюминия можно выполнять в полуавтоматическом или автоматическом режимах с использованием плавящихся электродов. Сваривание конструкций осуществляется на подкладках с формирующей канавкой. Преимуществом такого процесса является его высокая производительность, увеличивающаяся с ростом толщины металла.

Полуавтоматическая сварка плавящимся электродом осуществляется при постоянном токе обратной полярности. Во время сварки дуга горит в парах расплавленного металла. На катодное пятно, расположенное на поверхности сварочной ванны, постоянно поступает поток ионов алюминия.

Достигая поверхности металла, ионы нейтрализуются с выделением большого количества тепла. В ходе этого процесса происходит разрушение тугоплавкой оксидной пленки на поверхности металла. Однако, следует помнить, что такому разрушению подвергается лишь тонкий оксидный слой.

Более грубые образования, перед тем как варить алюминий сварочным полуавтоматом, необходимо удалять механическим способом или методом травления.

При сварке плавящимся электродом дуга между свариваемыми шинами и электродной проволокой расплавляет электрод, который каплями жидкого металла заполняет пространство между кромками, образуя шов.Работа полуавтоматом – схема

Полуавтоматическая сварка может осуществляться в различных пространственных положениях. При выборе, каким полуавтоматом варить алюминий, лучше остановиться на агрегатах с механизмами подачи тянущего типа.

Для алюминия и его сплавов широкое применение нашел способ импульсно-дуговой сварки. При этом, наложение импульса на сварочный ток снижает время нахождения металла сварочной ванны в жидком состоянии. Данный метод облегчает сварку в различных пространственных положениях и повышает механические свойства сварного соединения.

Зависимость формы шва от режима сварки

Геометрические параметры сварного шва и глубина провара напрямую зависят практически от всех факторов режима аргонодуговой сварки.

• Глубина провара находится в прямой зависимости от роста сварочного тока. Ширина шва от величины тока практически не зависит.
• Глубину провара увеличивает уменьшение диаметра электрода. Эта зависимость особенно значительна при небольших значениях тока. Чем выше сварочный ток, тем меньше ощущается влияние диаметра электрода.
• Чем больше диаметр электрода, тем шире сварочный шов.

• Чтобы знать, как правильно варить алюминий, необходимо ознакомиться со сложным влиянием скорости сварки на глубину провара. При малых скоростях провар минимальный. Далее, с возрастанием скорости до определенного момента, он увеличивается. После достижения критического значения рост скорости будет приводить к уменьшению глубины провара. Однако, в наиболее часто используемых режимах сварки глубина провара незначительно меняется с изменением скорости.
• Ширина шва находится в обратной зависимости от скорости сварки.
• Увеличение амплитуды поперечных движений конца электрода приводит к росту ширины сварочного шва. Эта зависимость широко используется при ручной аргонодуговой сварке.

Aluminium и его сплавы – это широко распространенные материалы, применяющиеся для изготовления бытовой техники, производства различных строительных конструкций, в машиностроительной индустрии, судостроении.

Использование аргонодуговой сварки является оптимальным выходом при возникновении различного рода повреждений и поломок изделий из алюминия, поскольку позволяет сэкономить значительные средства, продлевая срок эксплуатации конструкций и механизмов.

Источник: https://elsvarkin.ru/materialy/osobennosti-svarki-alyuminiya-i-ego-splavov

сварка алюминия и его сплавов в домашних условиях инвертором — технология

Алюминий обладает большим списком достоинств, не зря его массово используют в самолетостроении. Но есть у него один недостаток – он трудно сваривается. Поэтому сварка алюминия и его сплавов – это удел высококвалифицированных сварщиков.

Низкая свариваемость алюминия – в чем дело?

Низкий показатель свариваемости алюминиевых сплавов обуславливается целым рядом их качеств.

• Окисная пленка, которая покрывает алюминий и его сплавы. Температура ее плавления – 2044С, а температура плавления самого металла – 660С.
• Высокая текучесть расплавленного металла затрудняет контролировать сварочную ванну, для чего приходится устанавливать специальные подкладки теплоотводящего типа.
• При нагревании из алюминия начинает выходить водород, который после застывания металла оставляет в его теле поры и трещины.
• Большой показатель усадки. А это приводит к деформации сварочного шва в процессе его остывания.
• Теплопроводность алюминиевых сплавов выше, чем у стали, поэтому для их сварки применяется ток, который по силе выше, чем ток для сварки стальных конструкций. Разница где-то в два раза.
• Если говорить о сварке алюминия своими руками в домашней мастерской, то вероятнее всего чистый алюминий вам не попадется. Скорее всего, это будет сплав неизвестной марки (дюраль и другие), к которому при сваривании придется настроить сварочный режим и подобрать дополнительные материалы.

Способы сварки алюминия

Существует много способов сварки алюминиевых сплавов, где используются различные виды аппаратов и сварочных материалов. Основных же три:

1. При помощи вольфрамового электрода с инертными газами.
2. При помощи полуавтоматов в среде инертных газов.
3. С помощью плавящихся электродов без газов.

Последний вариант можно назвать, как технология сварки алюминия без аргона.

Внимание! В процессе сварки алюминия или его сплавов важно разрушить оксидный слой, который расположен на поверхности металла. Поэтому в данном процессе используют или переменный, или постоянный ток обратной полярности.

Как правильно варить алюминий

Все начинается с подготовки деталей, а точнее, соединяемых кромок. Основная цель – очистить их от загрязнений. Поэтому кромки алюминиевых заготовок сначала очищаются химическими составами, после высыхания производится обезжиривание, для этого можно использовать любой растворитель: ацетон, уайт-спирит, авиационный бензин и прочие жидкости.

Если планируется сваривать толстые алюминиевые заготовки (больше 4 мм), то их кромки необходимо разделать. Вариантов разделки несколько, к примеру, создания конусных кромок.

И последняя операция в процессе подготовки – это очищение кромок от оксидной пленки. Для этого можно использовать напильник или крупнозернистую наждачную бумагу.

Как видите, подготовка алюминия к сварке – процесс совсем простой.

Технология сварки алюминия штучными покрытыми электродами

Сварка алюминия электродом (покрытым) имеет свой код обозначения по режиму сварки – MMA. Ее используют для соединения металлов толщиною не менее 4 мм, и когда производится сборка неответственных конструкций.

Данная технология является низкокачественной, потому что в процессе сварки алюминия и его сплавов внутри шва остаются поры, что снижает его прочность.

Во время самого процесса происходит разбрызгивание металла, плохо отделяются шарики застывшего шлака, которые увеличивают коррозию.

Особенности сварки алюминия покрытыми электродами:

• Варить можно только постоянным током с обратной полярностью.
• Сила тока рассчитывается из соотношения: на 1 мм толщины заготовок используется ток силой 25-30 ампер.
• Для образования качественного шва необходимо кромки двух свариваемых деталей нагревать до 300С, если толщина заготовок имеет среднюю величину. И до 400С при толстых заготовках.
• Подогрев и медленное остывание – обязательное правило, которое необходимо соблюдать, чтобы получить шов высокого качества.
• Сварку алюминия нужно выполнять непрерывно в плане использования одного электрода. Все дело в том, что при обрыве электрической дуги на ванне и на электроде образуется шлаковая пленка, которая перекрывает прохождение электрического тока, то есть, это препятствие повторному розжигу дуги.
• После окончания процесса шов нужно очистить от шлака, который станет причиной образования зон коррозии.
• Чистить можно горячей водой с последующей обработкой металлической щеткой.

Как сварить алюминий вольфрамовыми электродами в инертном газе

Это самый распространенный вариант, и его используют тогда, когда к прочности алюминиевых конструкций предъявляется жесткое требование. Для этого используется присадочная проволока диаметром 1,6-4 мм и сам вольфрамовый электрод диаметром 1,6-5 мм. А также защитный газ: аргон или гелий.

Электропитание сварочного процесса производится от источника переменного тока. Все параметры технологической операции зависят именно от выбранного оборудования. То есть, сначала определяются режимы сварки, после чего подбираются диаметры электрода и проволоки, скорость подачи аргона, сила тока и так далее.

Есть и свои особенности сварки алюминия по этой технологии:

• Длина дуги не должна быть больше 2,5 мм.
• Угол между плоскостью сварки и вольфрамовым электродом должна быть в пределах 80°.
• Между проволокой и электродом угол должен быть прямым.
• Сначала по шву движется присадочная проволока, а вслед за ней горелка с электродом.
• Никаких поперечных движений, только продольные, что обеспечит ровность сварного шва.
• Проволока подается в зону сварки возвратно-поступательными движениями. Это позволит равномерно заполнить ванну.
• Алюминиевые заготовки нужно обязательно укладывать поверх листа железа, который в этом случае будет отводить тепло от зоны сварки.
• Аргоновый газовый поток начинает подаваться до начала сварочного процесса за 4-5 секунд, а при окончании сварки выключается после через 6-7 секунд.

Как варить алюминий полуавтоматами

Это идеальный вариант, где используется аппарат для сварки алюминия. Он импульсного действия. То есть, в зону сварки подается импульс высокого напряжения, который быстро разбивает оксидный слой.

После чего напряжение падает до базового уровня. Но на сегодняшний день эти аппараты очень дороги.

Поэтому сварщики стали приспосабливать под данную технологию полуавтоматы, в которых даже отсутствует режим сваривания алюминия и его сплавов.

По сути, технология сварки алюминия точно такая же, как и стали. Только вместо стальной проволоки используется алюминиевая. Есть и другие особенности.

• Алюминиевая проволока плавится в несколько раз быстрее стальной, поэтому необходимо увеличить скорость ее подачи в зону сваривания.
• При нагревании алюминиевая проволока расширяется больше, чем стальная, поэтому рекомендуется приобретать специальный наконечник, обозначаемый буквами «Al».
• Так как алюминиевая проволока мягче стальной, то в процессе подачи ее в зону сваривания могут образовываться петли и скрутки, поэтому рекомендуется использовать для ее подачи механизм с четырьмя роликами.

Сварка алюминия в домашних условиях инвертором

Сварка дюралюминия (алюминиевый сплав) или самого алюминия может проводиться инвертором. Для процесса необходимо правильно подобрать электрод и ток. Что касается электродов, то лучше использовать марки ОЗАНА, ОЗА или ОЗР. Установка (настройка) тока должна учитывать высокие плавящиеся свойства металла. Для чего нет необходимости выставлять ток большой величины.

Внимание! Перед началом сварочного процесса рекомендуется электроды прокалить, для чего используется специальная печь. Она так и называется – печь для прокалки электродов.

Сам процесс сварки ничем не отличается от сваривания стальных конструкций. И если перед вами стоит вопрос, можно ли варить алюминий в домашних условиях, то смело отвечайте, что можно.

Сваривание алюминия при помощи флюсов

Флюсы для сварки алюминия используются давно. Они представлены широким модельным рядом, где есть материалы для разных алюминиевых сплавов. Основное их назначение – разрушение оксидной пленки. При нагреве нанесенный флюс растворяется и разрушает окисел, и тут же производится соединение двух элементов.

Производители предлагают флюсы, которые используются только в газовой сварке алюминия, или только в дуговой. В последнем случае используются графитовые электроды или угольные.

Заключение по теме

Как видите, заварить алюминиевые заготовки можно разными способами, в которых используется разное оборудование для сварки.

Но во всех случаях нужно свариваемый металл тщательно подготовить, и обязательно проводится настройка аппарата для сварки. Посмотрите видеоурок – как сваривать алюминий.

Кстати, видео уроки дают возможность воочию увидеть, что собой представляет сваренный металл в конечном виде.

Поделись с друзьями

0

0

0

0

Источник: https://svarkalegko.com/tehonology/svarka-alyuminiya.html

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.

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/

Чем варить алюминий – несколько распространенных способов сварки

Благодаря собственным свойствам данный материал широко используется в самых разных областях деятельности человека. В особенности, среди остальных металлов его выгодно выделяет маленькая удельная масса – всего 2,7 г/см?.

Алюминий считается прекрасным проводником благодаря большой тепло- и проводимости электричества, но конкретно такие свойства очень часто мешают его сварке в традиционных режимах. Из-за большой тепловой проводимости регулярно есть угроза прожога.

Однако мощность тока требуется, как минимум, в 3 раза большая, чем для сваривания элементов из стали, необходимо только не дозволять чрезмерного перегрева в точке расплава.

Время сварки@3 — Сварка алюминия для начинающих

Профессиональная сварка алюминия сваркой в среде аргона

Второй помехой для сварки считается различная температура плавления самого алюминия и его окисла на поверхности. Для того чтобы расплавить металл, необходимо всего 660 градусов, а для внешней плёнки требуется уже 2044 градусов.

Из-за такой высокой тугоплавкости даже при образовании ванны жидкого алюминия под влиянием дуги электрода плёнка будет мешать свариванию, расплав станет распадаться на некоторые капли. Чтобы этого избежать, применяются специализированные предварительные процедуры, разрешающие сделать легче плавление алюминия.

А конкретно во время работ, чтобы обезопасить ванную от воздушной среды можно применять аргон.

Также определенную проблему выполняет очень высокая текучесть металла при расплавлении, причём плёнка окисла остается, что, как мы говорили раньше, мешает во время работы. Получается, что при образовании ванны расплавленного алюминия она здесь же заполняется жиденькой смесью, но потёки от различных частей металла из-за окисла не перемешиваются.

Ниже в публикации мы будем рассматривать способы, как сражаться с таким явлением. И, в конце концов, с чем будет необходимо столкнуться при сварке алюминия – это образование трещин при кристаллизации в момент застывания, а еще большая степень усадки.

И это уже неизбежные факторы, которые можно только сделать меньше правильным выбором режима и выполнением конкретных правил.

Готовим поверхность к работе – чистка и нагрев

Выше мы отметили подобные проблемы, как сопротивление окисной пленки плавлению и растрескивание швов в процессе кристаллизации металла из-за быстрого остывания. С первой трудностью можно управиться самым элементарным образом.

Перед тем как заварить алюминий, необходимо полноценно обезжирить заготовку, окунув ее на какое то время в щелочную ванную. Для этого смешиваем в 1 литре воды 50 граммов карбоната натрия, так же тринатрийфосфата (если есть возможность – технического) и 30 граммов стекла жидкого.

Дальше в железной ёмкости нагреваем смесь до 65 градусов и лишь потом опускаем в неё подготавливаемый для сваривания алюминий. Тем не менее, можно обойтись и ацетоном либо уайт-спиритом.

Максимум через 5 минут, а лучше всего – через 3, извлекаем заготовки и приступим к отделке тех кромок, где будет проходить шов сварки. Этот период нужен для спасения от окисной плёнки.

Применяем железную щётку, которая может использоваться как для работы ручным способом, так и в виде насадки на машинку для шлифовочных работ и на дрель.

Тщательно снимаем тоненький слой металла, при этом не надавливаем в процессе обработки, чтобы частицы плёнки не осталось в царапинах, которые в первую очередь появляются при очистке. По завершении подготовки опять отделываем поверхность органическим растворителем или опускаем на 2 минуты в щелочную ванную.

Снятие оксида алюминия в щелочном растворе

Сейчас осталось обезопасить сварное соединение от трещин вместе с усадкой. Для этого прежде чем заварить алюминий, тщательно нагреваем его. Можно применять атмосферную горелку или открытое пламя в горне, однако не муфельную печь, где изделие просто расплавится.

Температура нагрева – от 110 до 150 градусов. Если соединяете неодинаковые по толщине заготовки, начинать нужно с более толстой, чтобы прогрев был одинаковым. Если начинать в обратном порядке, тонкая деталь остынет раньше, чем нагреется более крупная.

Нагрев необходим так же и вследствие того что между кристаллами алюминия содержится определенное количество влаги, которую в первую очередь необходимо выпарить, чтобы сделать меньше кол-во брызг при сварке.

Если будет необходимость после нагрева можно ещё один раз немножко провести обработку поверхности железной щёткой.

Как варить алюминий электродом – важные рабочие нюансы

Этот вариант подходит исключительно в случае, если вам нужно объединить сваркой заготовки, у которых толщина более 4 миллиметров. А дело все в том, что намного тонкие детали можно будет без труда прожечь.

Однако и на случай, когда шов сделан правильно, электродуговая сварка преобразователем напряжения при помощи электрода даёт довольно ноздреватое соединение металлических заготовок. Другими словами непроницаемость швов будет низкой.

О брызгах и высокой степени зашлакованности мы уже говорили выше.

Сварка деталей из алюминия с помощью электрода

Первое и главное правило, позволяющее достигнуть хорошего результата – установить обратную полярность при сварке. Другими словами если в большинстве случаев на заземление предоставляется минус, а на держак – плюс, то на случай с алюминием делаем наоборот.

Дальше на каждый миллиметр диаметра электрода выставляем порядка 30 Ампер тока, говоря по другому, для присадочного материала 0,4 сантиметра должно быть подано 120 Ампер со сварочного преобразователя электрической энергии. Скорость движений – в первую очередь высокая, во избежание прожогов, тем более что электроды для алюминиевой сварки достаточно быстро плавятся.

Поперечные колебания концом присадки делать не нужно, это приведёт к чрезмерному нагреву металла и увеличит вероятность появления прожога.

В первую очередь оббейте шлак сразу после завершения сварки, после помойте шов подогретой водой и жёсткой щеточкой. После этого отделайте железной щеточной насадкой для угловые шлиф машинки, чтобы убрать целиком наличие останков зашлакованности.

Пару секретов для прочного соединения

Для достаточно толстых заготовок в первую очередь исполняют разделку кромок, зачем необходимо сточить или обрезать с помощью пилы либо плазмореза край до угла в 45 градусов. Эта величина не критична и допустимы отклонения в большую или меньшую сторону.

Но нужно не забывать, что чем меньше наклонный угол кромки, тем шире будет линия расплава. Более того, нужно в первую очередь оставлять не очень большой зазор, порядка 2 миллиметров, между заготовками, у которых толщина превосходит 7 миллиметров.

А при заваривании лопнувшего металла или трещины либо случайной прорези, её нужно несколько увеличить и углубить, чтобы не получить поверхностный шов. Когда все готово к работе, прихватываем заготовки в начале и в конце шва.

Это даст возможность хранить постоянным просвет между деталями, так же как и ширину шва в общем.

СВАРКА АЛЮМИНИЯ ММА- электродом + ремонт алюминиевого поддона

Начиная расплав, держим электрод под угол 90 градусов, что нужно для наполнения ванны быстро стекающим с краев металлом. Дуга максимально короткая, при этом следует не утыкать присадочный материал в шов, чтобы не случилось заливание, и не гас факел.

И в том и другом случае поверхность расплава, так же как и кончик электрода, быстро покроются шлаком, что не даст возможность опять зажечь дугу. Если толщина металла большая и потребовалась глубокая разделка, сначала ведется первичный шов, а затем в пару приёмов наплавляется большое количество алюминия, чтобы заполнить весь зазор между кромками.

После любого наложенного шва в первую очередь здесь же сбивается шлак – специализированным молоточком с наиболее острой кромкой, как у столярного тесла.

Источник: http://modut.ru/sovety-i-rekomendacii/chem-varit-aljuminij-neskolko-rasprostranennyh/