Чем происходит сварка алюминия

Содержание
  1. Как и чем варить алюминий
  2. Почему свариваемость алюминия низкая
  3. Способы сварки алюминия
  4. Что нужно для сварки алюминия
  5. Чем варить алюминий в домашних условиях
  6. Сварка вольфрамовыми электродами в инертной среде
  7. Задействуем полуавтомат
  8. Выполняем работы инвертором
  9. Технология сварки алюминия при помощи флюсов
  10. Заключение
  11. Сварка алюминия и его сплавов
  12. Содержание:
  13. Чем можно объяснить плохую свариваемость алюминия
  14. Преимущества и недостатки сварки алюминия
  15. Виды сварки алюминия
  16. Как выполняется подготовка алюминия к сварке
  17. Сварка алюминия электродами
  18. Особенности проведения электродуговой сварки
  19. Как проводится сварка неплавящимся электродом в среде аргона
  20. Особенности сварки в среде аргона
  21. Как выполняется полуавтоматическое сваривание алюминия
  22. Главные особенности полуавтоматической сварки
  23. Особенности сварки инвертором
  24. Инвертор для работы с алюминием
  25. Сварка алюминия аргоном
  26. Что будет нужно для сварки аргоном
  27. Как выполняется сварка аргоном
  28. Технология плазменной сварки алюминия
  29. Особенности
  30. Режимы плазменной сварки
  31. Оборудование для плазменной сварки
  32. Особенности техники безопасности
  33. Интересное видео

Как и чем варить алюминий

Внушительный список достоинств сделал алюминий востребованным материалом во всех отраслях экономики, включая корабле- и самолетостроение. Но, как и любой другой металл, он имеет и недостатки. Один из них – технологические сложности при сваривании заготовок из алюминия и его сплавов. Качественно выполнить подобную работу могут только высококвалифицированные специалисты.

Почему свариваемость алюминия низкая

Мягки серебристый металл сложно поддается сварке в силу объективных причин, которые вытекают из его свойств. А именно:

  • На поверхности алюминия образуется окислительная пленка. И если температура плавления металла составляет всего лишь 660 градусов Цельсия, то защитной пленки – 2044 °C.
  • В процессе работы очень сложно контролировать сварочную ванну из-за высокой текучести металла. Необходимо использовать специальные теплоотводящие подкладки.
  • Расплавляясь, алюминий выделяет много водорода. В результате после остывания расплава внутри и на поверхности остается много микропустот.
  • Алюминий характеризуется высокой степенью усадки. Из-за этого во время охлаждения не исключена деформация шва.
  • Высокая теплопроводность вынуждает использовать ток, сила которая намного больше, чем при исполнении аналогичных работ с другими металлами. Сравнительно с обычной сталью разница составляет 100 процентов.

Необходимо подчеркнуть, что в домашних условиях любителям не приходится иметь дело с чистым алюминием. Сваривать приходится его сплавы. Это усложняет и без того непростой процесс, поскольку для каждого сплава (а чаще всего его марка неизвестна) нужно подобрать конкретный режим и дополнительные материалы. Унифицировать сварочный процесс в данной ситуации практически невозможно.

Способы сварки алюминия

На практике есть большое количество приемов и разных способов сварки алюминия и его сплавов. Они отличаются не только методами работы, но и оборудованием, дополнительными материалами. Наиболее часто применяется три способа сварки:

  • с использованием вольфрамовых электродов и инертного газа;
  • в инертной среде полуавтоматической сваркой;
  • без газов с применением плавящихся электродов.

Третий способ представляет собой распространенную технологий сварки алюминиевых заготовок без аргона.

Важно! Сварочные работы со сплавами алюминия подразумевают необходимость разрушения оксидного слоя, образованного на поверхности в результате окисления металла. Для достижения результата используется переменный ток или постоянный с обратной полярностью.

Что нужно для сварки алюминия

Традиционно процесс начинается с подготовки соединяемых заготовок. Основная задача здесь очень проста – очистить поверхность от посторонних включений и грязи. Кромка алюминия очищается с помощью химических составов. Далее после полного высыхания поверхность обезжиривается бытовым растворителем. Пригодны любые обезжиривающие составы: уайт-спирит, ацетон, бензин с высоким октановым числом и т.д.

При работе с заготовками толщиной от 4 мм и больше предварительно нужно «разделать кромки». Способов выполнения данной работы несколько, включая наиболее распространенный – создание конусовидной формы. Завершающим этапом является удаление оксидной пленки при помощи напильника либо любого иного абразива, в том числе наждачной бумаги с крупным зерном.

Чем варить алюминий в домашних условиях

Соединение алюминиевых заготовок с использованием покрытых электродов обозначается аббревиатурой ММА. Режим Manual Metal Arc применяется при работе с металлическими заготовками толщиной от 4 мм и в случаях соединения конструкций с невысокими требованиями к качеству. Этот метод не относится к числу высокотехнологичных: во время выполнения работ внутри швов остаются поры, которые заметно снижают их прочность. Еще одни большой минус – очень сложно застывший шлак, который в конечном итоге приводит к усилению коррозии.

Особенности сварочных работ по алюминию электродами со специальным покрытием:

  • используется только обратно полярный постоянный ток;
  • величина силы тока определяется, выходя из соотношения 25-30 А на каждый миллиметр толщины заготовки;
  • качественный шов может получиться только при условии, что кромка детали средней толщины нагрета до температуры 300 градусов Цельсия. Толстые детали разогреваются до 400 °C;
  • в обязательном порядке необходимо медленное остывание. В противном случае шов будет хрупким;
  • электрод нужно сжигать «за один присест». В случае разрыва электрической дуги на поверхности алюминия и электрода образуется слой из шлака, который препятствует протеканию тока. Повторно разжечь дугу будет затруднительно.

По завершению работы требуется хорошо очистить шов от шлака: в дальнейшем он становится причиной активной коррозии металла. Для этого достаточно иметь горячую воду и обыкновенную щетку по металлу.

Сварка вольфрамовыми электродами в инертной среде

Когда прочность и качество сварного шва поставлены во главу угла, то самое время прибегнуть к технологии сварки алюминия вольфрамовыми электродами с использованием инертного газа. Для защиты подойдет аргон или гелий. Электроды применяются диаметром от 1,6 до 5 мм. Дополнительно используется присадочная проволока толщиной 1,6-4 мм.

Сварка подключается к сети переменного тока, а технологические параметры подбираются в зависимости от оборудования. Другими словами, под определенные режимы сварки приобретаются электроды и проволока нужной толщины; определяется скорость подачи инертного газа, сила тока и прочие параметры.

  • Важно, чтобы длина дуги не превышала 2,5 мм.
  • Электрод по отношению к поверхности ставится под углом порядка 80 градусов.
  • Между присадочной проволокой и электродом выдерживается прямой угол.
  • Изначально по шву перемещается проволока и только следом проходит горелка с электродом.
  • Ровность шва можно обеспечить при условии продольного перемещения электрода. Нежелательно двигать электродом в поперечном направлении.
  • Чтобы ванна заполнялась равномерно проволоку в рабочую зону следует подавать возвратно-поступательным перемещением.
  • Свариваемые элементы следует укладывать на железный стол. Черный метал будет отводить избыточное тепло.
  • Подача инертного газа начинается за 4-5 сек до образования и прекращается через 6-7 секунд после прерывания сварочной дуги.

Задействуем полуавтомат

Применение для сварки алюминиевых сплавов полуавтоматического аппарата является идеальным решением. Устройство генерирует импульсы тока высокого напряжения, благодаря чему отлично разрушается пленка оксида металла. Но полуавтоматы с режимом сварки алюминия стоят очень дорого. Поэтому в бытовых условиях умельцы приспособились обходиться обычными полуавтоматами без такого функционала. Метод идентичен технологии сваривания черных металлов, но вместо обычной присадочной проволоки используется алюминиевая.

Еще несколько особенностей:

  • В силу того, что алюминиевая проволока расплавляется с большей скоростью по сравнению со стальной, соответственно, подавать ее надо в несколько раз быстрей.
  • Коэффициент расширения алюминия больше, чем стали. Чтобы выровнять ситуацию, необходимо приобрести специальный наконечник с обозначением «Al».
  • Мягкая проволока может стать причиной образования скрутки или петли, что приведет к прерывания сварочных работ. Желательно предусмотреть специальный механизм подачи. Его несложно смастерить самостоятельно из трех-четырех направляющих роликов.

Выполняем работы инвертором

Для сваривания алюминиевых заготовок нередко используется инвертор. Очень важно правильно подобрать силу тока и электрод. Лучше всего подходят продукты марки ОЗАНА, ОЗА или ОЗР. Выбор силы тока выполняется с учетом высоких плавильных свойств материала. В остальном все идентично процессу сваривания черных металлов.

Важно! Вначале электроды желательно прокалить в печи, специально предназначенной для их термической обработки.

Технология сварки алюминия при помощи флюсов

На рынке флюсы представлены в большом ассортименте, что позволяет выбрать наиболее подходящий вариант для сваривания конкретного вида алюминиевого сплава. Флюсы с этой целью применяются достаточно давно и призваны разрушить защитную оксидную оболочку. Под воздействием высокой температуры флюс растворяется и вступает в реакцию с оксидом алюминия, разрушая его. В этот же момент заготовки соединяются между собой.

Можно приобрести флюсы, которые предназначены отдельно для дуговой или газовой сварки. Помимо этого, для работы с дуговой сваркой можно использовать графитовые или угольные электроды.

Заключение

Из материала статьи несложно сделать основные выводы. Прежде всего то, что для сваривания алюминия есть множество вариантов, которые отличаются оборудованием и способом. Но в любом случае важна тщательная предварительная подготовка, правильный выбор материалов и настройка аппарата.

Источник

Сварка алюминия и его сплавов

Содержание:

Алюминий является качественным металлом, который используется для изготовления различных металлических конструкций. Он обладает маленьким весом, высокими свойствами теплопроводности и хорошей прочностью.

Однако у него имеется один недостаток — он плохо подвергается сварению. По этой причине сварка алюминия должна проводиться высококвалифицированными специалистами при помощи специального оборудования. Но многие ее выполняют в домашних условиях, но предварительно стоит изучить важные особенности и нюансы.

Чем можно объяснить плохую свариваемость алюминия

Сварка алюминия и его сплавов обладает некоторыми сложностями и трудностями, которые могут повлиять на дальнейшее качество и прочность сварных швов. Это объясняется определенными особенностями данного металла:

  • главная трудность тепловой обработки заключается в том, что на поверхности металла постоянно образуется окисная пленка. Она плавится при высоких температурах — 2044 градусов. А сам металл расплавляется при сниженной температуре — при 660 градусах;
  • во время сварки алюминия в сварной области образуются капли сварного металла, на которых быстро образуется покрытие из окисной тугоплавкой пленки. Именно она предотвращает получение равномерного соединения. Чтобы предотвратить все эти проблемы алюминиевая сварка должна выполняться с применением защиты сварной области от взаимодействия с окружающим воздухом. Для этих целей применяется аргоновый газ;
  • при расплавлении у алюминия наблюдается высокая степень текучести, именно это создает трудности при формировании сварной ванны. По этой причине технология сварки алюминиевых сплавов рекомендует применять специальные подкладки с теплоотводящей структурой;
  • в состав алюминия входит водород в растворенном виде, который во время застывания металла начинает выходить наружу. Это может привести к появлению в области шва пор и кристаллизованных трещин. Многие сплавы из алюминия имеют в составе повышенный уровень кремния, именно это вызывает появление трещин во время охлаждения деталей;
  • алюминий обладает высоким коэффициентом линейного расширения. Из-за этого возникает сильная усадка металла во время его застывания. Все это приводит к деформированию соединений у деталей, которые применяются для сваривания;
  • процесс сварки сплавов из алюминия должен проводиться только под воздействием высоких разрядов тока. Это объясняется тем, что этот металл имеет высокую теплопроводность. А вот во время сварки других сталей применяются токи с наименьшей силой — 1,2-15 раза. Это связано с тем, что они в отличие от алюминия имеют более высокую температуру плавления;
  • сварка алюминия дома может быть затруднена тем, что часто не получается определить точную марку сплава, из которого выполняются соединяемые детали. Это может достаточно сильно осложнить выбор режимов сварки и применяемых для ее выполнения методов.

Преимущества и недостатки сварки алюминия

Несмотря на то, что сварка по алюминию имеет некоторые сложности. Она все равно пользуется высоким спросом. Это связано с тем, что данный металл позволяет сделать конструкции с высокой прочностью. Его активно используют в разных областях промышленности, и без алюминия не обходится ни одно оборудование.

Сварка алюминия и стали имеет целый ряд положительных особенностей:

  • процесс обходится достаточно не дорого, он позволяет сэкономить приличное количество финансов. Это положительное качество особенно актуально для тех специалистов, у которых имеются в распоряжении профессиональное оборудование;
  • сварка занимает немного времени, она производится в один момент, а сам результат можно сразу же проверить;
  • для проведения сварочных работ могут применяться подручные средства;
  • нет особых требований к качеству шва;
  • сварной шов получается прочным и износостойким.

Но помимо положительных качеств сварочные работы по алюминию имеют недостатки:

  • при сварке алюминия своими руками сварной шов часто получается низкого качества;
  • иногда могут возникать сложности во время выбора присадочного материала;
  • чтобы получить качественное сваривание металла в домашних условиях необходимо применять современные технологии, которые используют на производствах. Но при их применении дома могут возникнуть серьезные сложности;
  • тяжело соблюдать правила техники безопасности;
  • часто хранение электродов проводится в неподходящих условиях, они могут быстро отсыреть или испортиться;
  • нет точных методов контроля качества готового соединения.

Виды сварки алюминия

Методы сварки алюминия могут проводиться с использование разного оборудования и различных приспособлений. Каждый из них обладает некоторые отличительными особенностями, от которых может зависеть качество и вид шва. Но чтобы в итоге получить качественное и прочное изделие требуется соблюдать все правила и нормы сварочного процесса.

К самым популярным и распространенным способам сварки алюминиевых конструкций относятся:

  • сварочный процесс, который выполняется в среде инертных газов. Для его проведения применяется вольфрамовый электрод;
  • полуавтоматическая сварка с использованием защитной среды из газов. Для ее выполнения применяется специальная присадочная проволока, которая подается в автоматизированном режиме (DC MIG);
  • сварка, во время которой используются электроды с покрытием из специального состава.

Рассматривая главные способы сварки алюминия, стоит особое внимание уделить их особенностям. В любом случае основной целью при каждом методе сваривания будет разрушение оксидной пленки, которая формируется на поверхности металла. Обычно для этого используется электрический постоянный ток с обратной полярностью. Важно добиться эффекта катодного распыления, при помощи которого будет проведено разрушение пленки с тугоплавкой структурой.

Как выполняется подготовка алюминия к сварке

Чтобы технология сварки алюминия и его сплавов была проведена правильно, важно провести правильную подготовку кромок всех деталей. При этом совсем не имеет значения, где будет проводиться данная процедура — дома или на производстве.

Подготовка алюминия к сварке состоит в проведении важных мер:

  • поверхность металла необходимо хорошо очистить от грязи, масла и жира. Чтобы поверхности полностью обезжирить их требуется обработать при помощи специальных растворителей — уайт-спиритом, ацетоном, бензином и другими средствами;
  • во время подготовительного этапа может проводиться разделка кромок свариваемых деталей, она делается, если в этом есть необходимость. Если сварка алюминиевых радиаторов и других компонентов выполняется без использования покрытых электродов, то разделка кромок производится при размере толщины соединяемых деталей больше 4 мм. Если в процессе сваривания используются электроды, то разделку кромок делают, когда размер толщины составляет больше 2 см;
  • если для сваривания будут использоваться алюминиевые листы, размер толщины которых составляет не больше 1,5 мм, то перед выполнением соединения, их торцы тщательно обрабатываются;
  • с поверхностей деталей из алюминия перед началом сваривания требуется полностью удалить оксидную пленку. Для этой процедуры может применяться напильник или щетка с ворсинками из нержавеющей стали. При помощи данных изделий с кромок соединяемых заготовок производится удаление оксидной пленки.

Нередко зачистка алюминия перед сваркой выполняется при помощи различных химических растворителей — каустической соды, бензина. Они помогают быстро устранить оксидную пленку. Если для очистки кромок соединяемых деталей будет использоваться каустическая сода, то после данной обработки их требуется промыть при помощи проточной воды.

Сварка алюминия электродами

Проведение электросварки алюминия электродом в домашних условиях возможно только в тех случаях, если выполняется соединение деталей, не несущих высокой ответственности и нагрузки. Но при этом показатель толщины используемых алюминиевых изделий должна быть не меньше 4 мм.

Однако данный процесс может сопровождаться некоторыми негативными особенностями:

  • после сваривания шов получается не сильно прочным и низкого качества. У него отмечается высокая пористость;
  • расплавленный алюминий в сварке начинает разбрызгиваться вокруг соединения, а шлаки, которые образуются на поверхности шва, достаточно плохо отделяются. Все это может спровоцировать развитие коррозионных процессов.

Но все же сварка алюминия со сталью с использованием электродов и обычного инвертора ММА активно применяется для соединения металла. Раньше для этих целей применялись расходники с маркировками ОЗА-1 или ОЗА-2. Имеются наиболее качественные варианты — УАНА и ОЗАНА. Это отечественные электроды, при помощи которых можно варить чистый металл и сплавы.

Сварка алюминиевых проводов и других элементов из этого металла может выполняться с использованием расходных материалов от шведских производителей ESAB. Если в процессе сваривания применяется чистый алюминий без примесей и сплавов, то лучше применять электроды ОК 96. 10. А вот для сварки сплавов подойдут электроды марки ОК 96. 50.

Особенности проведения электродуговой сварки

Чтобы технология электродуговой сварки алюминия была проведена правильно, ее необходимо выполнять с учетом важных правил. От этого будет зависеть качество, прочность и внешний вид сварных соединений. К основным правилам электродуговой сварки относят следующие:

  • сваривание алюминия должно проводиться с проведением постоянного тока, но при этом он должен иметь обратную полярность (для этого на инверторе требуется поменять местами разъемы). Во время этого обязательно должны соблюдаться соотношения показателей мощности и диаметра электрода. Во время сварки алюминия постоянным током должна постоянно регулироваться его сила, она должна быть примерно по 30 ампер на каждый миллиметр диаметра;
  • рекомендуется предварительно выполнить нагревание деталей для сваривания. Изделия из алюминия со средней толщиной нагревают до показателей 200-300 градусов. А вот большие массивные части требуется нагреть до 400 градусов;
  • зажигание дуги выполняется, так как и обычно, но все же стоит учитывать, что скорость горения электродов для алюминиевого металла значительно выше, чем у обычных. По этой причине шов требуется вести немного быстрее;
  • ни в коем случае не стоит обрывать сваривание, так и не закончив соединение. В конце полученного шва может появляться корка шлака, которая в последующий период станет препятствием для разжигания дуги в этой области. Важно проводить планирование свариваемых швов на плавление одного электрода;
  • во время выполнения свариваемого соединения нельзя производить поперечных движений, как это может делаться при варке стали;
  • после того как процесс сваривания будет закончен весь шлак в области соединения необходимо полностью удалить. Обязательно зону сварки требуется зачистить щеткой с ворсом и хорошо промыть при помощи горячей воды.

Как проводится сварка неплавящимся электродом в среде аргона

AC TIG сварка алюминия проводится с использованием электродов. Она является одной из популярных процедур, ее часто используют для создания различных конструкций. Во Время сваривания должны использоваться расходные элементы высокого качества и с хорошей прочностью.

К основным расходным компонентам относятся следующие:

  • сварка алюминия TIG предполагает применение специальных электродов. Для нее подходят вольфрамовые стержни с размером 1,6-5 мм. Они должны выдерживать высокие показатели температуры до 3 тысяч градусов по Цельсию;
  • обязательно должна быть присадочная проволока для сварки алюминия, которая должна иметь поперечник с размерами 1,6-4 мм.

При выполнении сварки в аргоновой среде вольфрамовые стержни практически не будут расходоваться. Они только принимают участие в генерации электродуги. Обязательно должна быть присадка для сварки алюминия, в качестве нее подойдет алюминиевый пруток. Чтобы сваривание получилось качественным и прочным, потребуются защитные газы. Наиболее подходящими будут гелий или аргон с высокой частотой.

Особенности сварки в среде аргона

Многие начинающие сварщики часто интересуются вопросом — как сваривать алюминий с использованием аргоновой среды. Данный процесс может проводиться в домашних условиях, главное требуется приобрести необходимое оборудование, расходные материалы и изучить главные правила.

Итак, можно выделить основные особенности сварки алюминия с использования аргона:

  • процесс питания дуги производится от источника переменного тока. Именно он сможет полностью и качественно убрать оксидную оболочку;
  • основные параметры, а именно поперечник электрода и прутка, должны соответствовать величине применяемого тока. Все зависит от используемого оборудования для сварки;
  • параметры сварочной зоны должны быть на самом минимальном уровне;
  • скорость процесса сваривания электродом по изделию из алюминиевого металла должна зависеть от уровня расхода неактивного газа;
  • дуга должна зажигаться в стороне на отдельной графитовой пластинке. Ни в коем случае не стоит стучать вольфрамовым стержнем по поверхности заготовки, это может привести к ухудшению качества электрода;
  • присадочный пруток должен подаваться постепенно к области края сварочной ванны под углом в 90 градусов к электроду. Нельзя подавать присадку прямо под область электрода, это может сильно испортить качество шва;
  • сварка алюминия в домашних условиях газовой горелкой должна выполняться правильно. Горелка должна проводиться за электродом, но только не наоборот;
  • ни в коем случае нельзя слишком притапливать дугу или, наоборот, через чур сильно отодвигать. Сварочная ванна или область расплавленного металла должна обладать овальной немного вытянутой формой;
  • газ должен применяться в умеренных количествах, иначе это может вызвать появление некоторых проблем. А именно это может привести к попаданию воздуха в рабочую зону;
  • подача газа (аргона) должна осуществляться за 4 секунды до зажигания дуги, а прекращаться через 7 секунд после разрушения дуги.

Как выполняется полуавтоматическое сваривание алюминия

Полуавтоматическое сваривание также имеет и другое название MIG сварка алюминия. Во время данного процесса применяется импульсное оборудование, потому что оно считается наиболее производительным. Оно создает сильный всплеск высокого напряжения, который способствует быстрому разрушению оксидной оболочки.

Оборудование вгоняет каждую частицу расплава металлического стержня в область сваривания. Именно за счет этой забивки и создается высококачественный шов с высокой прочностью. Благодаря этому и создается точечная сварка алюминия.

MIG/MAG сварка алюминия при помощи полуавтомата проводится с использованием дорогого оборудования, которое может не каждый себе позволить. Однако многие умельцы, которые уже достаточно длительное время занимаются сваркой, научились модифицировать стандартные полуавтоматы для сварки алюминия и нержавейки.

Главные особенности полуавтоматической сварки

По принципу действие полуавтоматического сваривания ничем не отличается от обычной сварки алюминия и нержавейки. Однако имеются некоторые технические особенности, от соблюдения которых зависит качество свариваемой конструкции из алюминия:

  • частый алюминий и его смеси нельзя варить током с высоким напряжением и прямой полярностью, допустимо применять противоположный вариант;
  • стоит учитывать, что пруток из алюминия намного мягче стальных компонентов, по этой причине он может делать петли. Что этого избежать, важно приобрести специальное устройство подачи, которое должно иметь 4 ролика, маленький рукав и прокладку из тефлоновой основы;
  • во время нагрева отмечается сильное расширение цветного металла, именно это может привести к тому, что проволока может застрять в зоне наконечника подающего механизма. Чтобы избежать данных проблем, требуется использовать особые наконечники с маркой Al, также подойдут стандартные модели, главное чтобы у них был увеличенный диаметр;
  • от выбранной марки присадочной проволоки для сварки алюминия зависит расход материала и качество сварного шва. Стоит учитывать, что пруток из цветного металла обладает интенсивным плавлением. Именно поэтому требуется обеспечить ускоренный темп подачи. Иначе может потребоваться слишком частая замена наконечника.

Особенности сварки инвертором

Инверторная сварка является самой подходящей и лучшей для изделий из алюминиевой основы. Процесс сварки металла выполняется в специальной оболочке из защитного газа, которая зачастую состоит из аргона. Обязательно используются вольфрамовые электроды с неплавящейся структурой.

Однако во время проведения сварочных работ поверхность данного электрода всегда требуется чистить. Дело в том, что на них скапливаются наросты, которые состоят из окисей вольфрама. В результате этого сильно ухудшается качество сварного шва.

Для удаления наростов применяется абразивный диск. При помощи него производится заточка электродов. Это позволяет сделать их поверхность чистой и гладкой, на ней не возникают заусенцы и канавки. Для заточки рекомендуется использовать отдельный диск, которые не применяется для других элементов.

Кроме этого можно самостоятельно снизить появления больших наростов на поверхности вольфрамовых электродов. Для этого данные элементы рекомендуется подвергнуть сильному охлаждению при помощи газа.

Инвертор для работы с алюминием

Изучая вопрос, чем сваривают алюминий стоит обратить внимание на функциональные устройства — инверторы. Данные приборы для сварки этого металла могут быть разными — они могут отличаться по конструкции и по модификациям. Чаще всего применяются полуавтоматические модели, но иногда могут использоваться электродуговые установки.

Основное преимущество инверторных устройств состоит в том, что они всегда подают стабильное напряжение. Именно это обеспечивает высокое качество сварного шва. Также как и у полуавтоматических устройств, у инверторного оборудования предусмотрена специальная приставка, которая обеспечивает высокую защиту во время работы в газовой среде.

Обычно данная приставка имеет маркировку TIG. Зачастую на многих аппаратах предусмотрена функция, которая позволяет производить быстрый переход в режим эксплуатации в среде защитных газов.

При проведении сварки алюминиевых труб и других элементов из данного цветного металла при помощи инверторного оборудования важно помнить несколько важных рекомендаций:

  • на поверхности изделий из алюминия всегда образуется оксидная пленка, которая может затруднить сварочный процесс. Именно по этой причине важно предварительно поверхность обработать при помощи абразивного диска, он поможет полностью устранить пленку;
  • при нагревании алюминий и его сплавы не изменяют цвет. Именно это намного усложняет процесс контролирования состояния сварочной ванны;
  • важно помнить, что сварочные работы с использованием инвертора, которые проводятся дома, должны выполняться правильно. В этом деле не стоит спешить, необходимо выждать время, чтобы было нужное прогревание;
  • если металл прогреть слишком сильно, то это может привести к деформированию детали. При проведении сварки алюминия с медью и другими цветными металлами в домашних условиях требуется дополнительно вместе с инвертором использовать специальную приставку, она позволит обеспечить контроль над проведением работы и предоставить возможность создать качественный, прямой и прочный шов;
  • способы и особенности сварки алюминия и его сплавов практически ничем не отличаются от сварки черных металлов. Для того чтобы справиться самостоятельно с процессом обработки алюминия достаточно иметь минимальные навыки. Дополнительно можно изучить специальную литературу и видеоматериалы.

Конечно, если соблюдать вышеперечисленные рекомендации при сварке алюминия в домашних условиях, все равно не получится получить шов высокого качества. Стоит учитывать, что процесс сваривания достаточно тяжелый и затратный. Самым лучшим вариантом будет приобретение осциллятора. Данный прибор позволит выдавать необходимые параметры тока.

Если при сварке будет применяться осциллятор, то обязательно дополнительно потребуются вольфрамовые электроды. Могут использоваться плавящиеся и неплавящиеся расходники. Все зависит от вида шва, который требуется получить в результате, а также от материала, применяемого в процессе работы.

Обычно самые прочные сварные алюминиевые конструкции получаются при проведении термического сваривания. Однако данный способ невозможно выполнить в домашних условиях. Для него потребуется подготовить специальную смесь, которая должна состоять из свинцовой стружки, марганцовки, алюминиевой пудры, канифоли.

Для этого обязательно требуется знать точные пропорции всех компонентов. Полученная смесь высыпается в область трещины и поджигается, это все приводит к возникновению небольшого взрыва, который и вызывает сплавление шва.

Сварка алюминия аргоном

Сварка алюминиевых конструкций при помощи аргона проводится для создания прочного и ровного шва. Для ее проведения применяется полуавтоматическое оборудование, которое позволяет выполнить соединение правильно. Обычно для работы подходит аргонно-дуговой аппарат, который имеет в конструкции три агрегата.

Перед тем как будет начата дуговая сварка алюминия с использованием аргона, важно привести в рабочее состояние агрегаты оборудования. Показатели расхода сопутствующих ресурсов могут повлиять на итоговую цену услуги.

Что будет нужно для сварки аргоном

Чтобы автоматическая сварка алюминия с использованием аргоновой среды была проведена правильно и качественно, важно к ней правильно подготовиться. Для нее обязательно должно быть специальное оборудование для сваривания. Аппарат для сварки обычно состоит из трех важных частей:

  • источника электропитания;
  • баллона с аргоновым газом;
  • механизма, который подает присадочную проволоку.

На крупных промышленных производствах устройство подключаются к централизованным магистралям. По ним поступает инертный газ. Также обязательно применяется стабилизатор дуги для сварки алюминия. После подготовки оборудования для сварки, можно приступать к подготовке деталей для сваривания. Они должны быть подготовлены в обязательном порядке, от соблюдения данной меры будет зависеть качество и прочность свариваемого шва.

К основным рекомендациям подготовки деталей для сваривания можно отнести:

  • с их поверхности обязательно очищается вся грязь, жир и остатки от машинного масла. Это можно выполнить при помощи любого растворителя;
  • если толщина деталей для сваривания составляет больше 4 мм, то важно провести разделывание кромок;
  • согласно рекомендациям специалистов и техническим условиям, листовой алюминий с толщиной от 4 мм стоит сваривать только встык;
  • зачистка кромок может выполняться при помощи напильника или на наждачном станке. Если же деталь обладает сложной формой, то область для сваривания зачищается при помощи переносной шлифовальной машинки.

Как выполняется сварка аргоном

Чтобы правильно провести сварку алюминия дуговой сваркой в аргоновой среде при помощи полуавтоматического оборудования важно выполнять все этапы процесса. Для сваривания обязательно потребуются вольфрамовые электроды. Размер диаметра расходных материалов подбирается в пределах от 1,5 до 5,5 мм.

При выполнении сваривания важно следить за тем, как ориентирован электрод относительно свариваемой поверхности. Его требуется держать под углом не менее 800. А присадочная проволока по отношению к электроду должна быть под прямым углом. Максимальная длина дуги должна быть не больше 3 мм.

Имеет несколько правил, которые обязательно требуется соблюдать во время проведения сварки алюминия газовой горелкой в аргоновой среде:

  • если соблюдать все рекомендации и правильное положение, то расход материалов будет оптимальным;
  • при выполнении сварочного процесса присадочная проволока должна перемещаться спереди горелки;
  • электрод и присадочная проволока во время сварки алюминия аргоном должны двигаться только вдоль сварного соединения;
  • нельзя делать поперечные движения;
  • если для сваривания применяются тонкие листы из алюминия, то обязательно будет нужна подкладка. В качестве данного элемента может применяться лист нержавейки;
  • подкладка обеспечит интенсивный отвод тепла от рабочей зоны через лист нержавейки, в результате этого вероятность прожога резко уменьшится. Также снизится расход энергии, потому что рабочий процесс будет выполняться намного быстрее.

Технология плазменной сварки алюминия

Сварка алюминия плазмой по технологии чем-то похоже на процесс сваривания металлов с использованием аргоновой среды. Суть состоит в расплавлении металла в необходимой зоне под влиянием потока плазмы — ионизированных атомов и молекул. Весь процесс осуществляется в защитном облаке, которое предотвращает попадание в область сварочной ванны газов, имеющихся в атмосфере.

Особенности

Стоит учитывать, что плазменная сварка меди и алюминия и сплавов этого цветного металла обладает некоторыми специфическими особенностями. Перед тем как приступать к свариванию требуется внимательно их изучить, от них зависит качество и прочность сварного соединения:

  • во время рабочего процесса образуется оксид алюминия с тугоплавкой структурой, который имеет температуру плавления почти 20500 С. Он обладает плотностью больше чем у алюминия, именно это может усложнить проведение оплавления кромок материала, а соединения загрязняется частичками окиси;
  • при расплавлении алюминий становится сильно текучим, именно высокая текучесть может стать препятствием для распределения металла внутри сварочной ванны. Он может просочиться через зону корня шва и разрушить металл вокруг ванны. Но данную проблему можно с легкостью решить, для этого достаточно использовать прокладки из керамики, графита или стали;
  • во время плазменной сварки алюминия используется водород. Его применение способствует образованию пористости в области сварного шва, которая уменьшает свойства пластичности и прочности заготовки. Чтобы это предотвратить требуется тщательно обезжирить поверхность свариваемые детали. Также снизить пористость можно при помощи нагревания материала до 150-240 градусов;
  • алюминий обладает высоким коэффициентом температурного расширения и сниженной упругостью, это вызывает деформирования во время сварочного процесса. Эту негативную особенность можно снизить при помощи использования разных режимов сварки;
  • алюминий обладает высоким коэффициентом теплопотери, но чтобы его снизить, достаточно применять дополнительные источники тепла и проводить предварительное прогревание металла.

Режимы плазменной сварки

Плазменная сварка алюминиевых трубок кондиционера и других элементов из этого металла может выполняться при помощи нескольких способов. Их можно выполнять в домашних условиях, но предварительно стоит изучить все важные особенности и приобрести необходимое оборудование.

Всего выделяют 4 вида плазменной сварки алюминия, смотрите в таблице.

Автоматическая дуговая сварка трубок кондиционера и других элементов выполняется полуоткрытой плазменной дуги по флюсу или закрытой дуги под флюсом. Для проведения сварочного процесса используется плавящийся расщепленный электрод и флюс АН-А1 для сварочных работ по техническому алюминию, и АН-А4 для соединения алюминиево-магниевых сплавов.

Рабочий процесс выполняется по слою флюса, это защищает от появления шунтирования или нарушения технологического процесса. Размеры флюса для сварки алюминия своими руками могут зависеть от показателя толщины элементов, которые применяются для сваривания. В среднем они составляют — 20-45 мм в ширину и 7-15 мм в толщину.

Ручная сварка используется для деталей из разного металла — из чистого алюминия, алюминиево-кремниевых сплавов, сплавов с магнием, цинком. Но толщина элементов должна быть не меньше 4 мм. Сварочный процесс выполняется с использованием постоянного тока с обратной полярностью и высокой скоростью.

Если показатель толщины кромок составляет больше 1 см, то обязательно нужно выполнить разделку кромок. Во время этого метода сварки шов лучше делать встык, если же он будет делаться внахлест, то много шлаков могут проникнуть в состав соединения и привести к коррозии. К сварке стоит приступать только после прогревания деталей до 4000 С.

Сварка выполняется в вакуумной среде. Во время нее отмечается разрушение оксидов под воздействием паров металлов, в итоге окись разлагается в вакууме. Вакуум ускоряет выведение водорода из области сварного соединения.

В итоге выходят ровные и красивые швы с высокой прочностью. Металл практически не теряет свои свойства в области стыка, а деформирование заготовки сводится к минимуму.

Оборудование для плазменной сварки

Чтобы плазменная сварка трубки кондиционера и других элементов из алюминия была выполнена в соответствии со всеми нормами, важно иметь в наличии специальное оборудование — аппарат для плазменной сварки. Он состоит из источника переменного или постоянного тока с обратной величиной и плазмотрона — специальной горелки, которая нужна для генерации плазменного разряда.

Источники питания, установленные в устройстве аппарата, могут обладать разной продолжительностью нагрузки, величиной силы тока, различным напряжением холостого тока. Соответственно у них могут быть разные показатели потребляемой мощности.

У плазмотрона предусмотрены специальные подводы для плазмообразующего и защитного газов. Также они предназначены для обеспечения жидкостного или воздушного охлаждения стенок сопла. Обязательно для горелки требуется использовать электрод. Он может быть изготовлен из тугоплавкого вольфрама, гафния или меди.

Особенности техники безопасности

Важно помнить, что контактная и любая другая сварка алюминия является тяжелым и ответственным процессом. Она должна не только выполняться правильно, но и безопасно для жизни, иначе можно сильно навредить себе и другим окружающим людям. Чтобы этого избежать необходимо во время сварки выполнять технику безопасности, которая обеспечит максимальную защиту исполнителю.

К важным рекомендациям защиты стоит отнести:

  • обязательно во время проведения сварочного процесса нужно использовать защитные средства — маска, рукавицы, прорезиненная обувь, асбестовое или брезентовое полотно, листовое полотно. Данные элементы должны применяться в обязательном порядке независимо от того будь это сварка простой алюминиевой рамы велосипеда или тяжелых конструкций;
  • все элементы электрической цепи необходимо полностью изолировать;
  • ни в коем случае не стоит проводить сварочные работы в помещениях с наличием легковоспламеняющимися предметами;
  • в комнате должна быть вентиляция, она поможет предотвратить отравление газами.

Сварка алюминия — это ответственная и тяжелая задача, которая требует высокой внимательности. Успешность ее выполнения зависит от точного и строгого соблюдения всех норма и правил. Важно знать основные сложности, которые могут привести к ухудшению качества сварного шва. Но полезные рекомендации помогут быстро их устранить, не ухудшая прочности металла.

Также любой способ сварки алюминия требует наличия специального оборудования и расходного материала, который позволит провести сваривание качественно и правильно.

Интересное видео

Источник

Название Описание
Сварка при помощи плавящегося электрода Данный процесс выполняется в специальной защитной оболочке, которая состоит из газа. Часто применяется аргон, гелий или смесь из этих газов. Сваривание деталей выполняется при помощи специальных электродов из вольфрамовой основы и присадочной проволоки с диаметром не больше 2,5 мм. Сварка проводится под воздействием тока с обратной полярностью.
Автоматическая дуговая сварка
Электронно-лучевая