Технология сварки алюминия электродом

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:

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

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.

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

2

2

5

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

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

Рекомендуем!   Сварка полуавтоматом нержавеющей стали

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

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.

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.

Читайте также:  Токарный станок тв-6: устройство, технические характеристики

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

Заключение

Ядовитый дым, выделяющийся при сварке, а также дороговизна электродов и их капризность в хранении не сделают данный метод популярнее MIG или TIG. Применяют его, как правило, в тех случаях, где невозможно использование или нецелесообразно использование газового оборудования.

Источник: https://svarkagid.ru/tehnologii/kak-varit-alyuminij-invertorom.html

Сварка алюминия – как правильно варить алюминий в домашних условиях

Сварка алюминия затруднена многими факторами (в первую очередь его характеристиками), но специалисты постоянно работают над совершенствованием технологий, позволяющих надежно соединять детали, выполненные из данного металла и его сплавов. Сам алюминий и его сплавы отличаются поистине уникальными свойствами: небольшим удельным весом, высокой электро-, а также теплопроводностью, устойчивостью к механическим нагрузкам.

Процесс сварки алюминия

Чем объясняется плохая свариваемость алюминия

Сложности и особенности сварки алюминия и его сплавов объясняются целым рядом уникальных свойств этого металла.

  • Основная трудность тепловой обработки алюминия состоит в том, что поверхность данного металла всегда покрыта окисной пленкой, которая отличается очень высокой температурой плавления – 20440 (сам металл плавится при значительно более низкой температуре – 660 градусов).
  • Капли расплавленного алюминия, которые образуются в сварной зоне, моментально покрываются тугоплавкой окисной пленкой, которая препятствует формированию сплошного шва. Это определяет некоторые особенности сварки алюминия: сварную зону надежно защищают от взаимодействия с окружающим воздухом, для чего используется газ аргон.
  • В расплавленном состоянии алюминий обладает высокой текучестью, что серьезно затрудняет процесс формирования сварочной ванны. Именно поэтому технология сварки алюминия предполагает использование специальных теплоотводящих подкладок.
  • В составе алюминия содержится растворенный водород, который при застывании расплавленного металла стремится выйти наружу. Это способствует образованию в шве пор, а также кристаллизационных трещин. Кроме того, сплавы данного металла характеризуются повышенным содержанием в них кремния, что также способствует образованию трещин, возникающих при охлаждении деталей.

Трещина в сварном шве, возникшая в результате нарушения технологии работ

  • Алюминий обладает приличным коэффициентом линейного расширения. По этой причине происходит значительная усадка металла при его застывании, что ведет к серьезным деформациям соединяемых деталей.
  • Сварка алюминия и его сплавов осуществляется на высоких значениях сварочного тока. Это объясняется тем, что данный металл отличается высокой теплопроводностью. Примечательно, что при сварке стали (а у нее температура плавления выше, чем у алюминия) используются токи меньшей силы (в 1,2–1,5 раза).
  • Сварка деталей из данного металла (особенно сварка алюминия в домашних условиях) часто затруднена и тем, что точную марку сплава, из которого изготовлены соединяемые детали, определить очень сложно. Это серьезно осложняет выбор режимов сварки и используемых для ее выполнения методов.

Какие методы применяют для сварки алюминия

Для сварки алюминия могут использоваться разные методы, предполагающие применение различных материалов и оборудования, специальных средств для защиты сварочной зоны (инертные газы и флюсы).

Сравнительная оценка типов сварки (нажмите, чтобы увеличить)

Среди методов выполнения сварки алюминия и в домашних, и в производственных условиях наибольшее распространение получили следующие:

  • сварка, осуществляемая в среде инертных газов, для выполнения которой используется вольфрамовый электрод (AC TIG);
  • полуавтоматическая сварка, также проходящая в среде защитных газов, для выполнения которой используется специальная проволока, подаваемая в автоматизированном режиме (DC MIG);
  • сварка, при которой применяются электроды, покрытые специальным составом (MMA).

Задавая себе вопрос о том, как варить алюминий, чтобы получить надежное соединение, важно понимать, что для этого необходимо разрушить оксидную пленку, формирующуюся на поверхности металла.

Чтобы решить эту задачу, для сварки применяют постоянный ток, а полярность устанавливают обратную.

В данном случае добиваются эффекта катодного распыления, с помощью которого и удается разрушить такую тугоплавкую пленку.

Как осуществляется подготовка металла к сварке

Вне зависимости от того, в каких условиях свариваются детали из алюминия – производственных или домашних, необходимо тщательно подготовить кромки этих деталей. Такая подготовка заключается в следующем.

  • Поверхности деталей, которые предстоит сваривать (а также присадочный материал) очищаются от грязи, масла и жира. Чтобы обезжирить поверхности, их обрабатывают уайт-спиритом, ацетоном, авиационным бензином и любым другим растворителем.
  • К подготовке относится и разделка кромок свариваемых деталей, которую выполняют, если в этом есть необходимость. Если сварку деталей из данного металла проводят не с помощью покрытых электродов, то разделку кромок следует производить при толщине соединяемых деталей, превышающей 4 мм. Если же для сварки применяются электроды, то разделку кромок выполняют, когда толщина деталей превышает 20 мм. Если сваривать предстоит алюминиевые листы толщиной, не превышающей 1,5 мм, то их торцы отбортовывают перед выполнением соединения.
  • С поверхности деталей из данного металла перед выполнением их сварки необходимо удалить оксидную пленку. Для такой процедуры используется напильник или щетка с ворсинками из нержавеющей стали, с помощью которых с кромок соединяемых заготовок (на ширине 25–30 мм) удаляется оксидная пленка.

Обработка места сварки проникающим составом с целью выявления дефектов и определения места наложения шва

Сварка при помощи электродов со специальным покрытием

Посредством электродов со специальным покрытием выполняют сварку конструкций из алюминия, к которым не предъявляются повышенные требования по надежности и прочности соединения.

Чаще всего именно таким способом выполняют сварку алюминия своими руками в домашних мастерских.

К основным недостаткам данного способа сварки (с его помощью соединяют детали, толщина которых превышает 4 мм) следует отнести:

  • низкую прочность сварного шва, а также его высокую пористость;
  • интенсивное разбрызгивание расплавленного металла;
  • достаточно сложную отделяемость шлака от поверхности шва, что может вызвать коррозию последнего.

Используя покрытые электроды и соответствующее оборудование, можно сваривать детали как из технически чистого алюминия, так и из сплавов данного металла. Наиболее популярными марками электродов, с помощью которых можно сваривать практически все виды алюминиевых сплавов, являются УАНА и ОЗАНА, пришедшие на смену устаревшим ОЗА-1 и ОЗА-2.

Электроды Kobatek для сварки алюминиевых сплавов

С использованием таких электродов сварочные работы выполняют на постоянном токе, подключаемом в обратной полярности, что следует учитывать, выбирая оборудование для выполнения работ в производственных и домашних условиях. Для выбора величины сварочного тока можно пользоваться несложным правилом: на 1 мм диаметра электрода необходимо 25–30 А постоянного тока.

При сварке деталей, характеризующихся средней, а также большой толщиной, необходим предварительный прогрев соединяемых деталей, для чего можно использовать газовую горелку. Когда требуется заварить детали значительной толщины, выполняется локальный прогрев места будущего соединения.

Использование предварительного прогрева деталей (от 250 до 4000 – зависит от толщины металла), а также медленного охлаждения позволяет эффективно проплавить металл даже при сварке на небольших токах, минимизировать риск появления кристаллизационных трещин и деформации готовой конструкции.

Поскольку алюминиевые электроды плавятся достаточно быстро, следует выполнять сварочные работы с высокой скоростью. Очень важно обеспечить непрерывность сварки, осуществляемой посредством одного электрода. Обрыв дуги в таком случае приведет к тому, что конец электрода и кратер шва покроются шлаковой коркой, препятствующей повторному разжиганию.

Удалять шлак следует, как только закончилась сварка. Затем необходимо промыть очищенный шов горячей водой, а после обработать металлической щеткой. Это делается для того, чтобы удалить остатки шлака со всех уголков шва (в противном случае он может стать источником развития коррозионных процессов).

Сварка по данной технологии используется преимущественно для выполнения работ в домашних мастерских и на небольших ремонтных предприятиях.

Для такой сварки не придется приобретать дорогостоящее оборудование, а также расходные материалы, но выполнять с ее помощью ответственные работы не рекомендуется.

Что удобно, при этом можно использовать даже то оборудование, которое изготовлено своими руками.

Сварка с применением защитного газа

Сварка алюминия, которая предполагает применение защитного газа, может считаться наиболее распространенной технологией. Она позволяет получать соединения, отличающиеся высокой надежностью, прочностью и эстетичностью.

Прутки алюминиевые (присадочные) для сварки

Основными расходными материалами сварки по данной технологии являются вольфрамовые электроды (Ø 1,6–5 мм) и прутки (Ø 1,6–4 мм), используемые в качестве присадки. Защитными газами могут быть гелий или аргон, отличающиеся высокой чистотой.

Эффективное разрушение оксидной пленки, обязательно присутствующей на поверхности соединяемых заготовок, обеспечивается посредством запитывания сварочной дуги от источника, выдающего переменный ток.

Все режимы сварочного процесса, которые зависят от типа выполняемого соединения и толщины соединяемых деталей, подбираются по специальным таблицам.

К таким режимам, в частности, относятся диаметр вольфрамового электрода, а также присадочного прутка, величина силы сварочного тока, значение скорости, с которой подается защитный газ.

Ориентировочные параметры сварки при работе с аргоном

Имея соответствующее оборудование и расходные материалы, сварку по данной технологии можно с успехом выполнять и в домашних условиях, получая с ее помощью качественные, красивые и надежные соединения. Чтобы научиться выполнять сварку в среде защитных газов своими руками, можно посмотреть обучающее видео и запомнить нескольких несложных правил ее выполнения.

  • Между вольфрамовым электродом и горизонтальной поверхностью соединяемых деталей следует выдерживать угол, равный 70–80 градусов.
  • Угол между вольфрамовым электродом и присадочным прутком должен составлять порядка 90 градусов.
  • Длина дуги должна находиться в интервале 1,5–2,5 мм.
  • При формировании шва первым двигается присадочный пруток и только за ним горелка (так обеспечивается эффективная защита сварного шва).
  • Подача присадочного прутка в зону сварки осуществляется так, как будто вы держите в руках кисть, которой рисуете картину. Кончик присадочного прутка подводят к краю сварочной ванны, касаясь ее, а затем отводят назад и вверх. Поперечные движения электродом и присадочным прутком, что важно, совершать не рекомендуется. Очень хорошо можно изучить данный процесс, используя соответствующее видео.
  • Чтобы исключить перегрев соединяемых деталей и прожог тонких листов, а также обеспечить быстрый отвод тепла из зоны сварки, под них помещают стальную или медную подкладку, выполняющую роль радиатора.
  • Подача защитного газа в зону сварки включается за несколько секунд до начала ее выполнения (3–5), а выключают подачу спустя некоторое время (5–7 секунд) после обрыва дуги.

Выполняя сварку деталей из алюминия в среде защитных газов, необходимо очень тщательно следить за такими параметрами процесса, как скорость сварки и расход газа, так как они оказывают серьезное влияние на качество формируемого шва.

Читайте также:  Принцип действия ручного профилегибочного станка

При слишком большом расходе газа, например, в зону сварки будет засасываться воздух, что ухудшит ее защиту.

Эффективная защита зоны сварки также не будет обеспечена в том случае, если расход газа слишком маленький, а скорость выполнения соединения слишком высока.

Очевидно, что при наличии соответствующего оборудования и навыков выполнения подобных работ вполне можно выполнять сварку деталей из алюминия своими руками по данной технологии в условиях домашней мастерской или гаража.

Использование полуавтоматического оборудования

Высокую эффективность при сварке деталей, выполненных из алюминия и его сплавов, демонстрируют импульсные полуавтоматы.

Оксидная пленка на поверхности металла при использовании такого оборудования разбивается за счет импульса высокого напряжения, который, кроме того, «вбивает» в сварочную ванну капли расплавленного электродного материала.

Такая технология позволяет получать плотные, качественные, красивые и надежные сварные соединения.

Для сварки в домашних условиях такое оборудование практически не используется, так как стоимость его достаточно высока. Домашние мастера, желающие выполнять соединение деталей из алюминия с использованием полуавтоматического оборудования, используют обычные аппараты, подвергая их незначительной переделке.

Применение как импульсного, так и обычного полуавтоматического оборудования для сварки деталей из алюминия имеет ряд важных особенностей, которые обязательно необходимо учитывать.

  • Сварка выполняется только на постоянном токе обратной полярности.
  • Мягкая алюминиевая проволока при подаче в зону сварки по специальному рукаву может образовывать петли. Чтобы предотвратить образование таких петель, необходимо применять 4-роликовый подающий механизм, использовать более короткий подающий рукав, во внутреннюю часть которого вставляется тефлоновый вкладыш, значительно снижающий силу трения.
  • Алюминиевая проволока, которая имеет значительный коэффициент расширения, может при нагреве застревать в наконечнике подающего устройства. Чтобы этого не происходило, необходимо использовать специальные наконечники для алюминия, которые маркируются буквами «AL», либо обычные наконечники, диаметр которых несколько больше, чем диаметр используемой проволоки.
  • Подача алюминиевой проволоки, которая плавится значительно быстрее, чем стальная, должна быть выше. В противном случае расплавленная проволока, не успевающая попасть в зону сварного шва, будет постоянно выводить из строя наконечник.

Регулятор силы подачи проволоки

Естественно, выбирая марку алюминиевой проволоки для сварочных работ, необходимо учитывать состав материала, детали из которого будут соединяться с ее помощью. Если же информацией о составе свариваемого материала вы не обладаете, то подбирать проволоку придется экспериментальным путем.

Источник: http://met-all.org/obrabotka/svarka/svarka-alyuminiya-v-domashnih-usloviyah.html

Технология сварки алюминия электродами

Главная » Статьи » Технология сварки алюминия электродами

  • 15 декабря
  • 114 просмотров
  • 26 рейтинг

Оглавление: [скрыть]

  • Электроды по алюминию
  • Способы соединения алюминия
  • Сварка алюминия с помощью электродов

Сварка электродом алюминия — довольно редкое явление, но все же встречающееся. Обычно такая сварка используется в полевых условиях, где нет специального оборудования, предназначенного для соединения такого металла, как алюминий. Иногда применяется в небольших мастерских, где нет существенного бюджета, а применение электродов значительно сокращает расходы и время.

Схема сварки алюминия электродом.

Сварка электродами должна осуществляться только опытным мастером, поскольку здесь требуются некоторые знания о процессе и технологии. Следует знать технические характеристики и свойства металла алюминия для достижения положительного результата в работе. Перед сваркой необходимо подготовить все требуемые элементы и инструменты.

Электроды по алюминию

Чтобы соединить детали из алюминия правильно и качественно, необходимо подобрать электроды, которые в точности подойдут для представленного процесса. Стоит отметить тот факт, что соединять детали с помощью тока можно только те, чья толщина не превышает 2 мм. В остальных случая используют совершенно иные способы.

Режимы сварки алюминия неплавящимися электродами.

Произвести сварку алюминия электродами вполне возможно, нужно лишь правильно подобрать материал в любом специализированном магазине. Кроме того, электроды можно смастерить самостоятельно, что сэкономит внушительную сумму денежных средств.

Для этого следует взять алюминиевую проволоку толщиной в 3-4 мм и разрезать ее на куски по 25-35 см. Затем берут обычный школьный мел и измельчают его в порошок. В сыпучий материал необходимо добавить силикатный клей и весь состав тщательно перемешать до однородной массы.

Нанести полученную смесь на проволоку слоем, не превышающем 1-2 мм в толщину. Полученным электродам дают высохнуть и используют их в сварке.

Среди покупных электродов выделяют следующие марки:

  1. ОК — электроды по алюминию с примесью марганца или магния. Следует беречь от влаги, поэтому не стоит вынимать все стержни из упаковки.
  2. ОЗАНА — здесь имеются две разновидности, которые немного отличаются в применении в зависимости от типа и сплава металла. Такие стержни применяются для горизонтальной и вертикальной сварки.
  3. ОЗА — полностью состоят из алюминия и по производству похожи на самодельные стержни. Используются для соединения сплава алюминия с кремнием.
  4. УАНА — по своему происхождению и свойствам предназначены для сварки алюминиевых сплавов, поддаются деформации.
  5. ЭВЧ — применяются для сварки в среде, где в качестве защиты применяется аргон. Эти электроды полностью состоят из вольфрама.

Электроды для сварки алюминия могут значительно отличаться в стоимости, поэтому при подборе обращайте внимание на их характеристики и свойства, чтобы не потратить зря свои денежные средства.

Источник: http://www.samsvar.ru/stati/tehnologiya-svarki-alyuminiya-elektrodami.html

Электроды по алюминию для качественной сварки

Технология соединения алюминия сварочными стержнями обуславливает необходимость тщательной подготовки изделий к данной операции. В обязательном порядке требуется выполнить очистку их поверхности от окислов и любых других загрязнении, а также осуществить профилирование кромок, которые будут свариваться.

Удаление загрязнений и последующее обезжиривание алюминиевых деталей производится при помощи растворителей органического состава или же, если есть такая возможность, в специальных щелочных ваннах. Чаще всего в качестве растворителей применяются такие доступны составы, как “РС-2” и “РС-1”, технический ацетон, “Уайт-спирит”. Приобрести их можно в любом строительном магазине.

Щелочные ванны, впрочем, не очень сложно приготовить самостоятельно. Их стандартный состав следующий:

  • чистая вода – 1000 мл;
  • сода (кальцинированная) – 50 грамм;
  • тринатрийфосфат (технический) – 50 грамм;
  • жидкое стекло – 30 грамм.

В этой смеси алюминий перед сваркой обрабатывается максимум пять минут, причем ванну нужно предварительно нагреть до температуры около 65 градусов.

После того как поверхности конструкций, предназначенных для сварки, будут очищены, необходимо заняться удалением оксидной пленки. Данную процедуру проще всего выполнять щетками из металла, щетина коих сделана из небольшой по толщине проволоки (не более 0,1 миллиметра). Затем нужно опять протереть растворителем алюминиевые поверхности.

Все подготовительные (и повторимся – обязательные) мероприятия закончены, теперь можно приступать к сварке. В большинстве случаев она производится с помощью обычного инвертора. Здесь существует небольшая техническая тонкость. Специалисты советуют просушивать перед началом работ сварочные стержни на протяжении 120 минут при температуре +200 градусов.

Сам сварочный процесс ведется на постоянном токе (полярность выбирают обратную). На один миллиметр сечения электрода принимают сварочный ток не более 25–30 ампер. При этом материал подогревают до 250–400 градусов с целью получения шва по-настоящему высокого качества.

Выбор конкретного показателя температуры подогрева алюминия зависит от толщины изделия. Чем она больше, тем более высокую температуру требуется обеспечить.

Необходимость в подогреве, а затем и в охлаждении медленными темпами металла обусловлена тем, что в данном случае при вполне умеренных токах сварки удается хорошо проплавить материал, снизить коробление и полностью исключить опасность появления кристаллизационных дефектов.

Рекомендуется применять локальный подогрев, если свариваются большие по размерам изделия. А сразу же после завершения сварочной процедуры выполняются такие действия:

  • со шва удаляется образовавшийся шлак;
  • место соединения обдается горячей водой;
  • после этого при помощи стальной щетки выполняют обработку сварного шва.

Выбор вида (графитовые, угольные, вольфрамовые) и марки сварочных стержней осуществляют в зависимости от того, какой способ сварки используется. На сегодня их имеется несколько:

  1. Электродуговая автоматическая. Такой способ применяется для сварки встык алюминиевых конструкций толщиной от 4 мм. Выполняется операция электродами плавящегося типа на токе обратной полярности с использованием флюсов, характеризуемых малой величиной электропроводности. Замешивается флюс на растворе воды и карбоксиметилцеллюлозы. Затем его трут на сите и в течение шести часов прокаливают при +300 °С.
  2. Электродуговая ручная. Применяются металлические и угольные стержни с покрытиями, а также прутки с флюсовым покрытием, которые выполняют функцию присадочного материала. Ручная электродуговая сварка незаменима при отбортовке алюминия малой толщины, для сварки алюминиевых шин и нивелирования браков в отливках. При таком способе сварка ведется на токах прямой полярности.
  3. В атмосфере аргона (гелия и аргона) при помощи дуги. Эта сварка ведется электродами из вольфрама. Она рекомендована для соединения очень тонких изделий из алюминия (горение дуги отличается стабильностью, что гарантирует высокую результативность операции). Процедуру допускается осуществлять и автоматическим, и ручным методом. В первом случае присадка необязательна, а вот при ручной сварке проволоку применяют всегда. Допускается работать по технологии дуговой трехфазной сварки, погруженной и импульсной дугой.
  4. Плазменная. Дуга питается переменным током. Процесс отличается высокой скоростью. Выполняется он вольфрамовыми стержнями сечением до 1,5 мм (не менее 0,8 мм). Плазменная сварка алюминия проводится в гелиевой либо аргоновой защитной среде.

Думаем, что с вопросом, как варить алюминий электродом, вы разобрались. Теперь пришло время дать информацию о марках сварочных стержней, с помощью коих проводится соединение алюминиевых изделий. К таковым относят следующие их виды:

  • Щелочно-солевые “ОК” (96.20, 96.10 и 96.50). Они оптимальны для сваривания изделий из сплавов алюминия с магнием и алюминия с марганцем, а также из технического алюминия. Важно, чтобы такие стержни хранились в упаковке, куда не проникает влага, так как они характеризуются повышенной гигроскопичностью.
  • “ОЗАНА”. Очень популярные электроды двух видов. Одни (“ОЗАНА-1”) эксплуатируют тогда, когда требуется наплавить либо сварить изделия из алюминия марок (А0–А3). Вторые (“ОЗАНА-2”) применяются для соединения сплавов АЛ9, АЛ11, АЛ4 и некоторых других. Описанные стержни для проведения сварочных мероприятий обеспечивают качественный шов и стабильную дугу. Ими можно выполнять работы не только в нижнем положении, но и в вертикальном.
  • “ОЗА”. Электроды из проволоки (сделана из алюминия) марки СвА (5, 3, 1, 10) для работы со сплавами кремния и алюминия и конструкциями из чистого алюминия.
  • “УАНА”. С их помощью соединяют конструкции из литейных и деформируемых алюминиевых сплавов.
  • “ЭВЧ”. Вольфрамовые изделия для выполнения сварки в защитной среде (в аргоновой). Они не очень любимы профессионалами, так как данные электроды не обеспечивают качественное зажигание дуги.

Так как все описанные стержни стоят совсем недешево, домашние умельцы создали метод самостоятельного производства сварочных изделий. Вы можете сделать электроды по алюминию своими руками, сэкономив немалые деньги. Процесс их изготовления выглядит так:

  • берут 3–4-миллиметровую проволоку из алюминия и режут ее на куски по 250–350 миллиметров;
  • измельчают обычный мел в порошок, а затем соединяют его с жидким стеклом (иначе говоря – с силикатным клеем) и перемешивают эти компоненты до получения пастоподобной консистенции.
Читайте также:  Клещи для опрессовки наконечников: описание, виды, принцип работы

Сделанную смесь после этого наносят на проволоку слоем около 1,5–2 мм и сушат до полного затвердевания изделия. Ваш самодельный электрод готов!

Источник: http://tutmet.ru/jelektrody-svarki-aljuminiju-kak-varit.html

Способы и технологии сварки алюминия в домашних условиях

Процесс сваривания алюминия весьма трудоемкий. Это обуславливается характеристиками цветного металла. Разрабатываются специальные режимы, позволяющие надежно скреплять алюминиевые изделия и его смеси. Разберемся в вопросе, как варить алюминий.

Область использования

Алюминий – немагнитный материал, поэтому его смеси обладают необычными характеристиками: легкой массой деталей, высокими показателями проводимости энергии любого типа, стойкостью к механическим воздействиям.

Сплавы из алюминия применяют в сварочных устройствах разного предназначения, так как имеют массу полезных качеств: небольшую плотность, повышенную стойкость к коррозионным процессам и высокую удельную прочность.

Цветной металл в чистом виде очень хрупок, поэтому его применяют лишь в отдельных секторах промышленности. Как известно, он широко используется в качестве полупроводников.

Особенности варки алюминиевых деталей

Сваривать алюминий сложно, ввиду его характеристик. Основные особенности сварки алюминия:

  • На поверхностном слое металла всегда пребывает оксидная оболочка. Температура плавления окиси составляет 2037 градусов, а самого цветного элемента в три раза меньше, около 660 градусов Цельсия.
  • Металл легко окисляем, поэтому чтобы сварить его нужно защитить рабочую область от вредного воздействия воздуха.
  • Обильно растекается в рабочей зоне. Поэтому возникает нужда использования подкладок, отводящих тепло от свариваемой области.
  • Шов не всегда получается крепким, так как в нем могут появиться трещины и поры. Возникновению пор в металле способствует газ, который растворен в нем, и он стремится выйти в атмосферу. Появление трещин присуще алюминиевым сплавам, вследствие высокого содержания кремния при охлаждении металла.
  • Склонность к значительной усадке.
  • Из-за чрезмерной теплопроводности металлического элемента появляется необходимость использования повышенного показателя сварочного тока.

Приведены главные особенности сварки алюминия, но их гораздо больше. Поэтому металл считают капризным элементом и заварить его проблемное дело.

Методы сварки алюминиевых деталей

Для осуществления процесса предусмотрены разные способы сварки алюминия, например, использование различных составов и приспособлений, особых элементов для ограждения сварочной области.

Под особыми средствами, как правило, подразумеваются флюсы и неактивные газы. Флюс – порошкообразное вещество, разбавляется водой до получения состояния, напоминающего сметану, и намазывается на скрутки кистью либо методом погружения.

Порошок способен избавить металл от окисного слоя и предотвратить залипание угольного электрода.

Самыми популярными вариантами варки алюминия дома и в производственных условиях считаются:

  • сварка алюминия электродом, используя сферу неактивных газов (метод AC TIG);
  • полуавтоматическое сваривание металла в области инертных газообразных веществ с автоматической подачей присадочного прутка (DC MIG – технология сварки алюминия);
  • применение плавких электродов, окруженных оболочкой-флюсом без газа и использования газообразных веществ (MMA-вариант)

Главным условием варки цветного элемента и его смесей считается потребность удаления слоя пленки с его металлической поверхности. Чтобы выполнить разрушение слоя, нужен переменный либо ток постоянного типа, но обратной полярности. Как итог, осуществляется катодное распыление, а оксидная оболочка разрушается.

Процесс сваривания алюминиевых деталей в домашних условиях

Возникают ситуации, когда появляется острая необходимость соединения трудно свариваемых металлов дома и поэтому возникает закономерный вопрос, как сварить алюминий в домашних условиях либо просто как варить вообще? Человеку приходится часто с ними сталкиваться, так как многие хозяйственные принадлежности выполнены из алюминия либо его смесей.

Но возникает одна проблема, сложно создать нужные условия для того, чтобы сварка электродами по алюминию была аналогичной той, как на производственном объекте. Поэтому качество соединения может пострадать. Обычно дома осуществляется примитивное сваривание металла, то есть сварка алюминия в домашних условиях инвертором.

Приспособление применяется для аргонодуговой варки.

Сварка алюминия дома характеризуется рядом полезных показателей:

  • Экономия средств, особенно если имеется в наличии соответствующее оборудование;
  • Мгновенный результат. Качество шва определяется сразу;
  • Применение подручных элементов.

Дефекты сваривания деталей в домашней среде. Среди изъянов работы выделяют:

  • низкокачественный шов;
  • сложность подборки подручных материалов;
  • трудности соблюдения личной безопасности при работе с газообразными веществами;
  • нет нужных условий для хранения электродов для сварки алюминия.

Подготовка металлических поверхностей к сварке

Подготовка алюминия к сварке предполагает ряд операций:

  • Химическая обработка. Необходимо зачистить рабочие металлические поверхности от загрязнений, в виде жирового и масляного налета. Для обезжиривания деталей применяют технические растворители, например, ацетон или уайт-спирит. Кроме растворителей широко применяется травление в щелочных ваннах. Норма щелочи – 50 г/л, время воздействия 60-90 секунд. После щелочной обработки детали промываются водой. После этого следует операция осветления, для этого заготовку выдерживают в растворе азотной кислоты до 2 минут. Далее следует вновь промывка, и обдувка горячим воздухом.
  • Механическая очистка поверхностей (кромок) заготовок. Для этой операции потребуется шлифовальный аппарат с насадкой-щеткой из стальной проволоки или обычный напильник. После подобной чистки поверхность обезжиривается техническим растворителем.

Ручная дуговая электросварка электродами со специальным покрытием (технология MMA)

Электродуговую сварку алюминия используют для создания обычных (неответственных) конструкций с толщиной металла не менее 4 мм. У этого метода сваривания имеется ряд минусов: низкокачественный шов, обильное разбрызгивание металла в период работы, низкая отделяемость шлака, в результате чего возможно возникновение процесса ржавления.

Электродами со специальными покрытиями сваривают как чистый цветной металл, так и его смеси, например, дюралюминий. В настоящее время выпускаются электроды марок УАНА и ОЗАНА, взамен устаревших моделей ОЗА.

Соединение легковесных металлических поверхностей осуществляется постоянным током с обратной полярностью. На 1 мм электрода принимается ток в 25 ампер.

Чтобы создать высококачественный металлический шов, его прогревают до 350-400 градусов по Цельсию. Так, сварка дюралюминия производится с предварительным разогревом детали до 300 градусов Цельсия.

Этот прогрев и последующую операцию охлаждения делают для того, чтобы избавиться от возможности появления кристаллизационных трещин, а также уменьшить деформации материала.

Для сваривания объемных изделий целесообразно применять локальный нагрев рабочей области.

По окончании работы, следует избавиться от ненужных остатков со шва. Для этого металлическую поверхность следует обмыть горячими водными массами и обработать щеткой по металлу.

Сваривание неплавящимся электродом в среде аргона (AC TIG способ)

Сварка электродом – самая популярная процедура, так как она используется для создания конструкционных форм. К расходным элементам предъявляются особые требования в прочностных составляющих.

Электроды для сварки алюминия здесь специальные – используются вольфрамовые стержни 1,6 – 5 мм, выдерживающие температуру в 3 тысячи градусов по Цельсию, а присадочная проволока с поперечником 1,6 – 4 мм. Эти вольфрамовые стержни почти не расходуются, так как только принимают участие в генерации электродуги.

Присадочным элементом выступает алюминиевый пруток. Защитными газами являются гелий либо аргон с высоким уровнем чистоты.

Питание дуги происходит от источника с переменным током, способного качественно удалить оксидную оболочку. Главные параметры, а именно поперечник электрода и прутка, численная величина сварочного тока – все зависит от применяемого оборудования.

Параметры сварочной области должны находиться на минимальном уровне. Скорость процесса сваривания электродом по алюминию зависит от расхода неактивного газа.

Если газ используется в чрезмерных количествах, то это приводит к нежелательным последствиям, а именно попадания в рабочую область воздуха.

Стоит отметить, что подача газа (аргона) осуществляется за 4 секунды до зажигания дуги, а отключается через 7 секунд после ее разрушения.

Полуавтоматическое сваривание алюминия (DC MIG технология)

Наиболее эффективным способом сваривать легковесный металл считается импульсное оборудование, так как оно более производительное.

Возникающий всплеск высокого напряжения быстро разрушает оксидную оболочку, затем он моментально стремится к базовому значению. Каждая частица расплава металлического стержня (электрода) вгоняется в сварочную зону.

Благодаря этой «забивке» создается высококачественный шов. Так получается точечная сварка алюминия.

Подобное оборудование не из дешевых. Некоторые умельцы научились модифицировать стандартные полуавтоматы для варки алюминиевых поверхностей, и теперь спокойно работают с алюминием при незначительных доработках.

По принципу действия технология сварки полуавтоматическим устройством не отличается от стандартного режима варки стали. Но существуют некоторые аспекты технического характера:

  • Алюминий и смеси, недопустимо варить током с прямой полярностью, только противоположным вариантом.
  • Алюминиевый пруток мягче стального прутка, отчего может создавать петли. Чтобы исключить это, необходимо обзавестись специальным устройством подачи с 4 роликами, маленьким рукавом и вкладышем из тефлона.
  • При нагреве цветной металл расширяется сильнее, нежели сталь, поэтому возможно возникновение ситуации, когда проволока застрянет в наконечнике подающего механизма. Чтобы подобных казусов не возникало, нужно использовать особые наконечники с маркировкой Al или стандартные модели, но с увеличенным диаметром.
  • Сопоставив проволоку для сварки из алюминия и стали, то пруток из цветного металла плавится интенсивнее. Поэтому следует обеспечить ускоренный темп подачи. В противном случае необходима частая замена наконечника.

Специальные материалы, инструменты и практические рекомендации

Процесс соединения деталей требует определенных навыков и зависит от выбранного метода сварки. Среди средств, необходимых для оптимальной работы варки алюминия дома, выделяют:

  • Сварочное оборудование. Устройство становится основным источником питания, которое обеспечивает нужную подачу тока.
  • Электроды или присадочная проволока. Выбранные элементы должны соответствовать выбранному способу сваривания.
  • Газовый баллон с соединительными шлангами.
  • Заземление для электрооборудования;
  • Технические средства защиты.

При сварке алюминия следует руководствоваться некоторыми условиями:

  • проволока и электрод – под углом 90 градусов;
  • подача присадки проводится возвратно-поступательными манипуляциями;
  • недопустимы поперечные колебания вольфрамового электрода;
  • выдерживание дуги длиной от 1,5 до 2,5 мм;
  • сварка тонкого алюминия осуществляется с подкладкой из стали или меди для отвода тепла и исключения прожогов;
  • процесс сваривания происходит справа налево.

Техника безопасности

Проводить сварку алюминия дома достаточно небезопасно. В домашних условиях опасность возникновения травмоопасных ситуаций находится на высоком уровне. Необходимо придерживаться инструкций по газобезопасности и электробезопасности.

Сварка алюминиевых деталей предполагает защиту самого работника. Необходимо применение полной экипировки сварщика (роба, маска) и некоторых других вспомогательных средств персональной защиты.

Перед тем как начать работы соединения алюминия своими руками следует ознакомиться с видео, в котором рассказываются базовые правила работы с держателем и оборудованием.

Провести сварку алюминия дело непростое. Этот процесс требует определенной сноровки. Если соблюдать все правила и рекомендации варки привередливого металла, то можно добиться желаемого результата.

Источник: https://oxmetall.ru/svarka/sposoby-i-tehnologii-svarivaniya-alyuminiya-v-domashnih-usloviyah

Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector