Как сварить алюминий инверторной сваркой

Техника сварки инвертором алюминия электродами в домашних условиях

Высокая прочность, малый удельный вес и доступная цена сделали алюминий одним из самых популярных металлов. Его используют везде: от авиакосмической отрасли до производства домашней утвари. Ремонт алюминиевых изделий и создание собственных конструкций в мастерской на дому затруднены рядом особенностей металла. Сварка алюминия электродом в домашних условиях инвертором – один из способов преодоления этих сложностей, не требующий дорогостоящего оборудования и высокой квалификации работника.

Особенности работы

Температура плавления металла 660 о С. При нагреве атомы вступают в реакцию с кислородом, образуя слой тугоплавкого оксида алюминия с температурой плавления свыше 2200 о С. Этот слой препятствует полноценному формированию шва.

Алюминий обладает высокой теплопроводностью и электропроводностью. На практике это означает, что для прогрева металла заготовки, особенно при большой толщине, придется использовать большие значения рабочего тока.

Металл и его сплавы характеризуются также высокой текучестью, затрудняющей работу в ряде сварочных положений.

Чтобы предотвратить контакт расплава и кислорода воздуха, используют сварку в газовой среде. В рабочую зону подают гелий, аргон или его смеси, вытесняющие воздух и создающие защитное облако. Этот способ требует дорогостоящего оборудования и постоянной подачи газа. Он экономически эффективен при больших объемах работ.

Для ограниченных объемов работы на дому подойдет ручная электродная сварка постоянным током. Для этого производятся электроды с покрытием, оптимизированные для применения с теплопроводящими материалами.

Что нужно знать, чтобы сделать качественный шов?

Чтобы получать прочные и долговечные соединения, необходимо знать и учитывать следующие моменты:

  • изделия из алюминиевых сплавов всегда покрыты слоем тугоплавких оксидов;
  • перед началом сварки этот слой следует снять с помощью механической зачистки или протравливания;
  • оксидный слой быстро восстанавливается на воздухе, поэтому обработку нужно проводить непосредственно перед сваркой;
  • цвет алюминиевой заготовки при нагреве практически не меняется, следить за температурой визуально не удастся;
  • при нагреве снижается прочность изделия, это может привести к появлению микродефектов в ходе кристаллизации.

Учет этих особенностей позволяет избегнуть типовых ошибок, когда нужно заварить алюминиевые заготовки на дому.

Можно ли инвертором?

Как варить алюминий инвертором и можно ли вообще это сделать? Такая возможность существует. Использование электродов с обмазкой дает возможность работать с использованием обычных инверторов средней мощности бытового класса. Разумеется, такими устройствами можно сваривать только заготовки толщиной 3-4 мм. Для более толстых потребуется мощные полупрофессиональные инверторы.

Специфика

Сам инвертор, применяемый для сварки алюминиевых заготовок, может быть начального уровня, бытового класса. Решающее значение играет подготовка поверхности, подбор сварочных материалов и тщательное соблюдение технологии.

Электроды серий ОЗ обладают отличными эксплуатационными качествами. Но проявляются эти качества только при низкой влажности материала обмазки. Поэтому до применения их обязательно нужно прокалить при температуре 120-140 о С в течение 40 минут. После прокаливания электроды нужно хранить в печи или в специальном герметичном футляре.

В ходе работы нужно соблюдать внимательность и осторожность. Высокая текучесть расплава и его тенденция к образованию брызг не позволяет работать в вертикальном и потолочном положениях. И в нижнем сварочном положении рекомендуется использовать подкладные пластины, чтобы предотвратить протечку расплава.

Во избежание температурных деформаций в ходе затвердевания швы нужно стараться по возможности размещать дальше друг от друга.

Каким должен быть аппарат?

Особо специфических условий к аппарату не предъявляется. Он должен поддерживать рабочий ток, достаточный для выбранной толщины заготовки и диаметра электрода. Рабочее напряжение выставляется в районе 22-24 вольт.

Читайте также:  Пороги для l200 алюминий

Аппарат должен поддерживать режим обратной полярности.

Большой запас по току приводит к росту габаритов, веса и повышенному расходу электроэнергии.

Если планы на сварку алюминия большие и такие работы планируется выполнять постоянно, то лучше сразу приобрести устройство, поддерживающий режим TIG, или сварку неплавким электродом в аргоновой или гелиевой защитной атмосфере. Электрод может быть из вольфрама или графита. Такой полуавтомат позволяет варить и обычными стержневыми плавкими электродами без подачи газа.

Электроды

Наиболее популярными электродами, применяемыми по алюминию для инверторной сварки, являются изделия следующих серий:

  1. ОЗА-1. Служит для сварки чисто алюминиевых заготовок. Перед сваркой требуется снять оксидный слой и подогреть поверхность для ее осушения.
  2. ОЗА-2. Применяется для наплавных работ кремниево-алюминиевыми сплавами. а также для ремонта брака отливок.
  3. ОЗАНА-1. Для чисто алюминиевых деталей толще 10 мм. Прогревать их необходимо до 400 о С.
  4. ОЗАНА-2. Модификация для сварки алюминиевых сплавов.
  5. ОКБ96.20. Для работы по алюминиевым сплавам, легированным Mn, Mg и Si. Применим и по дюралюминию.

[stextbox получения прочного и долговечного соединения необходимо использовать электроды строго по назначению. Для этого следует определить тип алюминиевого сплава, который собираются сваривать.[/stextbox]

Техника сварки покрытыми

Сварка деталей из алюминия инвертором проводятся с использованием тока обратной полярности, в нижнем сварочном положении. Это обуславливается высокой текучестью расплава и необходимостью поддерживать высокую скорость движения электрода

Электрод следует подносить перпендикулярно линии шва либо с небольшим наклоном назад. Траектория движения- прямая, без поперечных качаний.

Рабочие режимы для сварки алюминиевых деталей разной толщины.

Содержащиеся в составе обмазки вещества повышают сопротивление материала сварочной ванны прохождению тока, это осложняет повторный розжиг электродуги.

Если дуга погасла, следует снять слой шлака с кратера и с кончика стержня, отступить на 1 см назад. Остаток шва и кратер должны вариться повторно, чтобы не возникла пористость.

По окончании шва его поверхность зачищается от шлаков и промывается водой.

Правила подготовки и проведение

Сваривать ответственные соединения алюминиевых заготовок лучше всего методом аргонодуговой сварки. Метод с использованием инвертора и стержневых плавких электродов позволяет получить качество, достаточное для домашнего ремонта или конструирования. Как сварить заготовки из алюминия в домашних условиях инвертором?

Прочность и долговечность шва во многом определяется качеством и тщательностью подготовительных работ. Они призваны удалить слой оксидов с высокой температурой плавления, покрывающий любую деталь из алюминия или его сплавов при контакте с воздухом.

[stextbox предварительного прогрева заготовок толще 4 мм следует использовать газовую горелку.[/stextbox]

Работы выполняются в такой последовательности:

  • зачистить область шва и околошовную область с помощью проволочной щетки или угловой шлифмашины;
  • для зачистки можно применить и химический способ, обработав поверхность реагентом;
  • прокалить электроды, чтобы избавиться от влажности обмазки;
  • при необходимости прогреть заготовки;
  • рука с горелкой должна двигаться с постоянной скоростью по прямой траектории, без поперечных качаний.

По окончании шва его следует зачистить от слоя шлака, тщательно промыть водой и просушить. Это снижает риск возникновения и распространения коррозии.

Заключение

Сварка алюминия электродом с обмазкой — доступный и несложный метод, применимый в домашних условиях. Для этого необходимо использовать инвертор, качественные электроды и соблюдать технологию.

Источник

Сварка алюминия при помощи инвертора

Довольно часто возникает необходимость произвести сварку алюминиевых деталей, но в наличии имеется только инверторный аппарат. С его помощью в домашних условиях тоже можно произвести качественное соединение этого цветного металла. Особенность заключается не столько в процессе, сколько в том, какие электроды для этого применяются.

Особенности сварки алюминия инвертором

Чтобы произвести качественную сварку деталей из алюминия в домашних условиях потребуется соблюсти ряд требований. Дело в том, что этот металл является легкоплавким и при неправильных режимах и вообще подходе к делу ничего путного не выйдет.

Если же действовать по инструкции, то все получится и даже более того, шов вас удивит своим качеством и равномерностью.

Читайте также:  Алюминий багет для картины

Перед тем, как начать сам процесс сваривания деталей, необходимо заранее ознакомиться со всеми нюансами:

  • Сварка алюминия сложна, прежде всего, из-за наличия на его поверхности оксидной пленки. Это очень плотный и практически неплавкая пленка, которая делает его прочнее. Чтобы качественно произвести работу, пленку следует удалить.
  • Особенность алюминия заключается в том, что, находясь в жидком или твердом состоянии, он будет иметь одинаковый цвет, поэтому разобрать, где качественно выполнен шов, а где нет, будет затруднительно.
  • Качественная сварка алюминия возможна в среде аргона, поэтому потребуется приобрести держатель для электрода с соплом и баллон с аргоном. Также можно применять специальные электроды для сваривания алюминия, если нет газа.
  • Прогревать шов необходимо основательно, поэтому спешка совершенно неуместна. Все действия следует выполнять размерено, чтобы следить за качеством места сварки.

Технология сварки алюминия инвертором

Процесс сваривания алюминия в общем плане практически ничем не отличается от стандартной работы при работе с черным металлом. Разница состоит лишь в типе используемого электрода. Он должен быть из специального металла – вольфрама для сваривания в газовой среде. Для работы без газа продаются другие.

Перед началом работы электроды необходимо хорошенько подогреть. Что касается маркировки, то это должны быть следующие типы: E 4043, E 4047, ESAB OK, UTP 48, ОЗА и другие. Выбираются они по виду сплава свариваемых деталей, в которых присутствует не только алюминий, но и кремний, медь, магний в различной концентрации.

Марка электродов Для каких сплавов Толщина изделий, мм
E 4043 С содержанием кремния до 7% типа AlMgSi5, AlMgSi1, AlMg1SiCu , AlSi7Mg, AlSi6Cu4 до 5
E 4047 С содержанием кремния до 12% типа AlSi12, AlSi10Mg(Сu), AlSi9Mg до 10
ОЗА-1 А0, А1, А2, А3, с нагревом до 250-400 ºС до 5
ОЗА-2 АЛ-4, АЛ-9, АЛ-10, 250-400 ºС до 5
ОЗАНА-1 Технически чистый, 250-400 ºС до 10
ОЗАНА-2 АЛ-4, АЛ-9, АЛ-10, 200 ºС до 10
Kjellberg Finsterwalde CMA 512 AlSi12, AlSi10Mg(Сu), AlSi9Mg, с нагревом до 150-200 ºС до 10

После того, как электроды прожарены, можно приступать к работе. Далее, процесс полностью идентичен сварке черных металлов. Образуется дуга, металл плавится в месте соприкосновения, круговыми движениями заделывается шов. Перед сваркой деталей из алюминия обязательно необходимо по местам будущего шва пройтись щеткой или абразивом, чтобы содрать оксидную пленку на его поверхности.

Подготовка материалов перед сваркой

Отличительной особенностью сварки алюминия при помощи инверторного аппарата в дуговом режиме заключается в том, что использовать металл и электроды без предварительной подготовки не получится.

Искра, конечно же, будет, но кроме брызг алюминия в разные стороны ничего не выйдет. Чтобы получить ожидаемый результат, необходимо предварительно подготовить материалы как свариваемые, так и те, которые будут применяться для обработки металла.

Чтобы придать электродам требуемые свойства, их необходимо предварительно разогреть в печи. В домашних условиях можно использовать тигельную, главное не передержать, индукционную или даже газовую, сложенную из нескольких жаростойких кирпичей.

Что касается алюминиевых деталей, то перед свариванием торцы тщательно обрабатываются для удаления защитной пленки. Это обеспечит качественное схватывание с поверхностью жидкого металла.

Оборудование для сварки алюминия инвертором

Для выполнения качественной сварки алюминия в домашних условиях потребуется следующее оборудование:

  • Инверторный аппарат для дуговой сварки, подойдет любой мощности, потому что алюминий легкоплавкий металл.
  • Печь для прогревания электродов или обычная буржуйка, куда они будут заблаговременно уложены.
  • Газовая горелка для подогрева свариваемых мест деталей.
  • Ручной фрезер для снятия фаски под углом 45 градусов, если толщина листа составляет 5 мм.

Пошаговое описание процесса сварки

Сварка алюминия осуществляется следующим образом:

  1. Сначала необходимо подготовить материалы: прогреть электроды и зачистить места сваривания деталей щеткой по металлу, выполнить разделку торцов.
  2. Обезжирить место сваривания ацетоном, это обеспечит лучшее плавление и схватывание металлов.
  3. Прогреть место сваривания до 150-170 градусов при помощи горелки.
  4. Начать сваривание, при этом электрод необходимо держать строго перпендикулярно к поверхности свариваемых деталей или под углом 45 градусов, если угол стыковки 90 градусов.
  5. Шов заливается расплавом круговыми движениями, хорошо прогревая место соединения.
  6. После каждого прохода удаляется шлак.
  7. Если используется газ, то он отключается только через несколько секунд после того, как дуга погаснет.

Только при соблюдении всех этапов можно поучить действительно качественный шов.

Источник

Как сварить алюминий инвертором — пошаговая инструкция

Алюминий не самый прочный материал, поэтому не удивительно, что предметы из него нередко ломаются. Необязательно относить их в мастерскую, отремонтировать можно и дома сваркой алюминия инвертором. Однако для создания надежных соединений нужно учитывать неординарные свойства этого капризного материала.

Можно ли варить алюминий инвертором

Сложность сваривания алюминия инвертором обусловлена его характеристиками:

  1. У оксидной пленки, которой покрыта поверхность этого металла, температура плавления 2000⁰C, а у металла — 660⁰C.
  2. Перед работой пленка удаляется. Сварку начинают сразу после снятия оксида, чтобы очищенная поверхность не успела окислиться.
  3. При значительном перепаде температуры прочность алюминия уменьшается.
  4. Из-за высокой текучести металл стремится убежать из сварочной ванны, что затрудняет наложение вертикальных швов.
  5. Из-за высокого коэффициента температурного расширения заготовки при усадке могут деформироваться, а шов растрескаться.
  6. Цвет алюминия при нагреве не изменяется, что затрудняет контроль над процессом при выполнении инверторной сварки.

Какой инвертор подойдет для сварки алюминия

Выбор инвертора для сварки алюминия зависит от объема и сложности работы. Если ремонтом заниматься приходится нечасто, а к качеству соединения не предъявляется высоких требований, достаточно дешевого аппарата. В противном случае предпочтение отдается модели с функциями MMA и TIG. Таким аппаратом выполняются соединения электродами с покрытием и аргонодуговой сваркой. Для домашнего ремонта достаточно силы тока 200 А.

Для упрощения и ускорения работы при больших объемах следует обратить внимание на инверторы с осциллятором, позволяющим зажигать дугу бесконтактным способом. Полезной будет опция постепенного затухания дуги, управления балансом полярности и импульсный режим. Если предполагается частое перемещение инвертора, предпочтение следует отдавать компактным моделям. Они дороже аппаратов с аналогичными функциями, но удобней при перевозке.

Выбор расходных материалов для сварки

Чтобы варить алюминий инвертором без аргона применяются электроды, сделанные из близкого по составу материала. Их покрытие при нагреве создает газовую среду, которая препятствует проникновению воздуха в зону сварки. Лучшими отечественными признаны марки ОЗА, ОЗР, ОЗАНА. Аналоги зарубежного производства OK 96.20, OK 96.40, Kobatek-213 лучше по качеству, но стоят дороже.

Аргонодуговая сварка выполняется неплавящимися электродами из вольфрама. Для создания шва используют присадочную проволоку диаметром от 2 до 5 мм. В составе популярных марок АО, АД, АК содержится много магния.

Чтобы сваривать алюминий инверторным полуавтоматом используется присадочная проволока диаметром от 0,8 до 1 мм в катушках по 0,5 кг. Большей популярностью пользуются марки ER 4043 и ER 5356, сделанные из сплава кремния с алюминием. Св-АК 5 и Св-АМг из алюминия с магнием применяются реже.

Технология сварки алюминия инвертором

Перед началом сварки алюминия в домашних условиях нужно обработать место соединения:

  1. Если толщина деталей больше 5 мм, с кромок снимаются фаски под углом 45 — 60⁰. Чем толще металл, тем больше скос.
  2. Заготовки на расстоянии 2 — 3 см от стыка очищаются металлической щеткой от оксидной пленки и обезжириваются растворителем.
  3. Рекомендуется предварительный нагрев деталей до 400⁰C.
  4. Для предотвращения деформации, при усадке алюминиевые заготовки в зависимости от толщины размещают с зазором 1 — 2,5 мм между ними.
  5. Если детали тоньше 5 мм, под них подкладывают графитовые или керамические пластины, чтобы расплавленный металл не протекал на обратную сторону.

Сварка плавящимися электродами с покрытием выполняется постоянным током с плюсом на держателе, а вольфрамовыми — переменным. Чтобы шов по всей длине был одинаковой ширины, заготовки сначала прихватываются с обеих сторон. Диаметр электрода и ток в зависимости от толщины алюминия определяются по таблице:

Источник