Электроды для инверторной сварки по алюминию: Сварка инвертором алюминия в домашних условиях

Содержание

Сварка инвертором алюминия в домашних условиях

Можно ли инвертором варить алюминий?

Данный вопрос далеко не праздный, но мы отвечаем на него с уверенностью — можно! Однако необходимо соблюдать ряд определённых требований. Сварка алюминия инвертором постоянного тока отличается от работы с другими видами металлов. Алюминий — трудносвариваемый металл, который в процессе сварки выделяет токсичные газы, поэтому работать инвертором необходимо на свежем воздухе или при наличии хорошо функционирующей вентиляции. Проблемы сварки алюминиевых поверхностей связаны со свойствами данного металла:

  • высокий показатель текучести, под действием высокой температуры алюминий расплавляется и деталь деформируется;
  • появление оксидной плёнки, в процессе сварки происходит химическая реакция с кислородом и на поверхности образуется плёнка, отличающаяся тугоплавкостью и препятствующая свариванию поверхностей;
  • высокая пористость при нагревании, способная уменьшить прочность сварного шва. 

Учитывая, что алюминий обладает высокой теплопроводностью, для работы с ним необходимы сварочные инверторы, способные выдавать ток с силой не менее 80 А. Ещё важнее правильнее выбрать электроды. Для сварки алюминия выпускаются электроды с особой маркировкой ОЗА, например ОЗАНА, ОЗА-1, ОЗР-2 и пр. Перед применением электродов их необходимо прокалить в печи.

Инверторная сварка алюминия в домашних условиях требует соблюдения определённых требований

В промышленности сварку алюминия производят при помощи аргона, однако в домашних условиях можно обойтись и без него. Как варить алюминий инвертором без аргона? Для этого используется обычный бытовой или полупрофессиональный инвертор и специальные электроды. Для электрода диаметром 3 мм выставляется ток силой в 90-100 А. Держатель инвертора с электропроводом необходимо держать под углом 90 градусов. Сварка выполняется короткой дугой. 

Учтите, что специальные электроды для работы с алюминием сгорают в 2-3 раза быстрее обычных, поэтому их запас должен быть достаточным. Непосредственно перед сваркой металлической щёткой снимается оксидная плёнка. После каждого прохода дуги необходимо удалять шлак со сварного шва. Нельзя производить следующий слой сварки по шлаку! Количество проходок сварной дугой зависит от силы тока и толщины свариваемых поверхностей. 


Покупая сварочный инвертор для использования дома или в гараже, обратите внимание на его способность сваривать алюминиевые поверхности. Предпочтение лучше отдать тому аппарату, в паспорте которого это указано.

Сварка алюминия инвертором — пошаговая инструкция

При сварке инвертором изделий из алюминия и его сплавов приходиться сталкиваться с рядом сложностей, вызванных его физико-химическими свойствами.

Изделия из алюминия и его сплавов имеют ряд существенных достоинств, что позволило найти им широкое применение как в различных отраслях промышленности, так и во всех сферах нашего быта. Но, к сожалению, этот металл не обладает высокой прочностью и нередко ломается, поэтому алюминиевые детали приходиться иногда ремонтировать. Если раньше такого рода ремонт был возможен только на производстве, то сегодня сварка алюминия инвертором стала вполне доступной даже для неспециалиста.

Можно ли варить алюминий инвертором

При сварке инвертором изделий из алюминия и его сплавов приходиться сталкиваться с рядом определенных сложностей, вызванных его физико-химическими свойствами, а именно:

  • оксидная пленка на поверхности алюминиевых деталей, которая образована вполне естественным взаимодействием с атмосферным кислородом, имеет температуру плавления в 2000⁰ C, а сам алюминий плавится при температуре всего в 660⁰ C;
  • тугоплавкую оксидную пленку с поверхности места сварки необходимо снимать путем механического удаления или химического воздействия, причем производить сварку металла после этого необходимо сразу во избежание повторного окисления;
  • при больших перепадах температур во время электросварки прочностные качества алюминия значительно снижаются;
  • от высокой температуры электродуги алюминий интенсивно расплавляется и начинает вытекать из зоны сварки;
  • при нагревании во время проведения сварочных работ алюминий практически не изменяет свой цвет, отсюда производить контроль размеров сварного шва довольно затруднительно;
  • низкое значение модуля упругости изделий из алюминия может стать причиной деформаций свариваемых конструкции, а при остывании — образования микротрещин в районе сварочной ванны.

Поэтому, зная все нюансы и соблюдая определенные условия, можно сварить алюминий инвертором даже в домашних условиях. Причем, если к инверторному сварочному аппарату не предъявляют особых требований, то к расходным материалам и методике проведения самих сварочных работ уделяют первостепенное значение. Отсюда и постараемся сформулировать ответы на вопрос: как правильно варить алюминий инвертором.

Правила сварки алюминия

При сварке алюминия необходимо соблюдать следующие требования:

  • сварка изделий из алюминия и его сплавов возможна только под защитой инертных газов как аргон или смесь аргона с гелием, поэтому инверторный аппарат должен иметь специальное газобаллонное оборудование аргонодуговой сварки;
  • лучше всего производить сварку при помощи неплавящихся вольфрамовых электродов, которые необходимо периодически очищать от накапливающихся окислов, в противном случае будет ухудшаться качество сварного шва;
  • алюминиевые детали перед сваркой рекомендуется предварительно прогреть для уменьшения последствий температурных деформаций в районе сварного шва;
  • алюминий, в основном, сваривают с помощью переменного электрического тока, причем значение силы сварочного тока устанавливают для работы с алюминием несколько больше, чем для сварки аналогичных стальных изделий;
  • перед использованием присадочные алюминиевые электроды необходимо прогреть в муфельной печи.

Сварку алюминия можно производить практически всеми сварочными аппаратами инверторного типа с любой производительностью и степенью автоматизации рабочих процессов.

Расходные материалы для сварки алюминия

Для сварки различных изделий из алюминия и его сплавов с помощью неплавящихся вольфрамовых электродов на инверторных аппаратах типа TIG рекомендуется применять присадочную проволоку от 2 до 5 мм в диаметре с маркировкой АО, АК и АД с высоким содержанием присадок магниевых сплавов.

А также можно использовать специальные электроды по алюминию марок ОЗА, ОЗР и ОЗАНА российского производства или их более качественные импортные аналоги — ОК 96.20, ОК 96.40 и Kobatek-213, но только с несколько большей стоимостью. Фото

Для сварочных инверторных полуавтоматов выпускают специальную алюминиевую проволоку диаметром 0,8-1,0 мм, намотанную на стандартные катушки весом в 0,5 кг. Как правило, чаще всего используют сварочную проволоку, представляющую собой литой сплав алюминия с кремнием (Al-Si 5) марок ER 4043 и ER 5356, реже аналогичную проволоку, но сделанную из деформируемых с алюминиево-магниевых сплавов марок Св-АК 5 и Св-АМг 5. Фото

Главной составляющей цены метра шва при сварочных работах по алюминию является стоимость расходных материалов, а именно инертного газа аргона и специальных алюминиевых электродов.

Пошаговая инструкция по сварке

Если вы уяснили основные требования, как правильно варить алюминий инвертором, то можно приступать непосредственно к сварочным работам, при этом соблюдая следующую последовательность:

  1. Настраиваем сварочный инверторный аппарат и для этого:
  • переводим тумблер AC/DC в режим переменного электрического тока AC;
  • баланс полярности устанавливаем из положения 50/50, смещая его в отрицательную сторону при работе с чистым алюминием, а для различных сплавов используем положительную часть диапазона регулировки;
  • устанавливаем сварочный ток исходя из толщины самого материала и диаметра электрода, так для двухмиллиметрового листа алюминия и 3 мм присадочной проволоки достаточно выставить силу сварочного тока в 60 ампер;
  • настраиваем замедление процесса затухания электродуги для заварки кратера окончания сварочной ванны, которая также зависит от толщины заготовки и при 2 мм необходимо выставить время примерно в 3 секунды;
  • устанавливаем время и интенсивность продувки инертным газом, необходимое для охлаждения сварочного шва.
  1. Подготавливаем алюминиевые детали для сварки путем:
  • проведения механической очистки от оксидной пленки места будущей сварки с помощью металлической щетки или наждачной бумаги, доводя поверхность до идеального белого блеска;
  • обезжиривания поверхности, обрабатывая ее химическими реагентами — различные растворители или специальной паяльной кислотой;
  • обязательного прогревания заготовок непосредственно перед сваркой до температуры в 400⁰ C.
  1. После выполнения всех подготовительных работ приступаем к чистовой сварке, соблюдая при этом главное правило, которое требует производить сварку алюминия не торопясь, чтобы обеспечить возможность равномерного прогрева материала свариваемых деталей.
  2. Подачу присадочной проволоки или сварочного алюминиевого электрода необходимо осуществлять на начало сварочной ванны под углом в 15 градусов, используя легкие прикосновения так, чтобы сварочный шов получился равномерным и немного ребристым.

Не стоит приступать к выполнению чистовых сварочных работ без наличия должного опыта в сварке алюминиевых изделий. Сначала потренируйтесь и приобретите необходимые навыки и опыт. Для этого вы можете посмотреть видео, где наглядно показано как правильно сварить алюминий с помощью инвертора:

Если у вас есть свой особый опыт в этой теме, то поделитесь им в блоке комментариев.

видео, электроды и их виды

Почти каждый человек, который когда-либо занимался работами с металлом, не раз сталкивался со сваркой алюминия. Этот металл отличается своим небольшим весом и большей проводимостью тока и тепла, обладает высокой прочностью.

Практически в каждом бытовом приборе имеются детали, сделанные из алюминия или из его сплавов. Также этот металл пользуется популярностью и в промышленных отраслях. Сегодня у нас есть возможность делать сварку в домашних условиях, что позволяет работать даже с таким металлом, как алюминий.

Сварка алюминия собственными руками

Данный процесс требует определённых знаний, а также необходимо помнить и о мерах безопасности. Сварочные работы дома, процесс очень сложный, но вполне осуществимый.

Имея у себя инверторный или трансформаторный аппарат для дуговой сварки, можно не прилагая особых усилий, сварить необходимый шов. Для того чтобы начать работу, вам необходимо иметь две вещи, такие как:

  • Электрод. К сожалению, не все магазины или организации знают об электродах, поэтому следует приобретать их в специализированных магазинах для аргонщиков;
  • Осциллятор. Данное устройство позволяет повышать частоту сварочной дуги, которая должна быть примерно 10000 Герц.

Также можно использовать газовую горелку, результат которой будет тоже вполне неплохим. Температура пламени при смешивании кислорода и ацетилена получается намного выше, чем температура плавления самого алюминия, что дает возможность расплавить и соединить детали вместе. Однако существует еще одна проблема, на поверхностях алюминия образуется своеобразная оксидная пленка, которая превышает температуру плавления самого алюминиевого металла, что приводит к затруднениям при создании сварочного шва. Такая пленка образуется моментально, при соприкосновении с кислородом, поэтому в производственной практике используется аргон — инертный газ.

Технологический процесс инверторной сварки алюминия

Для того чтобы осуществить инверторную сварку алюминия в домашних условиях, нужно придерживаться определенных условий. Основное внимание нужно уделить расходным материалам, так как к самому аппарату предъявляются относительно небольшие требования.

Электроды имеют несколько маркировок:

  • ОЗА;
  • ОЗА-1;
  • ОЗР;
  • ОЗР-1;
  • ОЗАНА;
  • ОЗАНФ-1.

Данные электроды, имеющие такую маркировку, специально предназначены для работы с алюминием и другими металлами, имеющими такую же высокую энерго- и теплопроводность.

Что такое сварочные электроды и их использование

Электрод, это стрежень, предназначенный для подвода тока к свариваемому изделию. Есть два вида электродов, металлический или неметаллический. В данный момент на «рынке» можно встретить около трехсот марок различных электродов, причем большинство из них, являются плавящиеся, предназначенные для ручной дуговой сварки.

Для сварки алюминия, производитель инвертора может быть любой.

Во многих случаях, когда сварка алюминия подвергается неудаче, связана с тем, что электроды, перед началом работы с ними небыли подготовлены. Условием успеха является «прожарка расходника», которая проводится предварительно и является неотъемлемой частью работы с алюминием.

Инвертор для работы с алюминием

Сварочные инверторы для алюминия могут быть очень разными, как по конструкции, так и по разной модификации. Чаще всего в работе с алюминием используют полуавтоматы, но иногда и электродуговые установки.

Инверторные модели отличаются стабильностью подачи напряжения, что является определённой гарантией улучшения самого шва сварки. Как и в сварочных полуавтоматах, у инверторного имеется специальная приставка, которая служит защитой при работе в среде газов. Такая приставка имеет маркировку TIG , и чаще всего на аппаратах уже установлен быстрый переход в режим эксплуатации среды защитных газов.

При работе с алюминием нужно помнить несколько важных деталей:

  • Оксид алюминия, он образуется на поверхности металла, обволакивая его пленкой. Даная пленка мешает работе с алюминием, поэтому перед эксплуатацией деталь из этого сплава обрабатывают абразивом, дабы избавится от этой пленки;
  • Алюминий, как и его сплавы не меняют цвет во время нагревания, из-за этого достаточно сложно следить за состоянием сварочной ванны;
  • Необходимо помнить, работа со сварочным инвертором дома, должна выполняться без спешки, дабы обеспечить нужное нагревание материала;
  • Если перегреть металл слишком сильно, это может привести к деформации детали, что в нашем случае не есть хорошо. Делая сварку дома, рекомендуем использовать приставку к инверторному аппарату, это позволит обеспечить контроль над проведением работы и дать нам возможность сделать качественный, прямой, прочный шов;
  • Способы сварки цветных металлов мало чем отличаются от сварки черных. Чтобы справиться с обработкой алюминия дома, достаточно минимальных навыков. Также можно обратиться к специальной литературе или к видео.

Перечисленные нами способы, конечно, не дадут такого качественного шва. Сварка в домашних условиях, процесс весьма затратный и трудоемкий. Наилучшим вариантом все-таки является приобретение осциллятора, выдающего необходимые нам параметры тока. В этом случае, работа с алюминием производится вольфрамовым электродом – как плавящимся, так и неплавящимся. Это зависит от того, какой шов вам нужен и с каким материалов вам предстоит работать.

Достаточно прочные сварные соединения алюминиевых деталей можно получить методом термического сваривания. Только такой способ в домашних условиях невозможен. Для этого готовится специальная смесь из свинцовой стружки, марганцовки, алюминиевой пудры, и канифоли, естественно, надо также знать пропорции. Данная смесь засыпается в трещину и поджигается, это приводит к небольшому взрыву, который и сплавляет шов.

Принципы инверторной сварки алюминия

Полуавтоматы для сварки алюминия используются чаще, чем инверторные, хотя если исходить из качества, то инверторный тип аппарата намного лучше справляется с работой.

Перед тем как начать работу с алюминиевой деталью, необходимо обработать торцы и поверхность, дабы шов был прочным. Электроды перед эксплуатацией подогреваются в специальной печи.

Шов накладывается медленно, чтоб обеспечить нужную глубину провара детали. После того как наш шов готов, необходимо, чтобы подача газа не прекращалась хотя бы еще 5-7 секунд. Это предотвратит деформацию шва и возможного расклеивания. Такую тонкую работу следует проводить, подготовившись, поэтому желательно, чтобы вы уже наблюдали данную работу, хотя бы со стороны или по видео.

Подводим итог

На промышленных предприятиях для работ с алюминием используют неплавящиеся электроды для сварки инвертором и инертный газ, данный электрод обеспечивает прочность и равномерное наложение сварочного шва.

Алюминий плохо поддается термической обработке, но зная некоторые тонкости, с этой проблемой можно справиться и в домашних условиях, имея у себя специальные расходные материалы и нужное оборудование.

Оцените статью: Поделитесь с друзьями!

Сварка алюминия электродом в домашних условиях

Из алюминия произведено множество конструкций применяемых в устройстве автомобиля. Это могут быть блоки двигателя, коробки передач и элементы кузова. Изготавливают из этого нержавеющего материала различные емкости для промышленных и бытовых нужд. В случае образования трещины или свища заварить проблемное место лучше в среде аргона специальным аппаратом. Но если такой возможности нет, то можно воспользоваться инвертором. Сварка алюминия электродом в домашних условиях требует определенного режима и предварительной подготовки. Используются и специализированные расходные материалы. Как все это осуществить описывается ниже и демонстрируется на дополнительном видео.

Содержание страницы

Сварочный процесс-трудности работы с материалом

Электрической дугой можно соединять многие виды железа. У нее достаточно высокая температура горения, что позволяет хорошо проплавлять разную толщину пластин и создавать надежные и герметичные соединения. Но сваривать алюминий инвертором сложнее ввиду нескольких специфичных особенностей этого материала.

Первой трудностью являются гигроскопичные свойства алюминия. Материал способен впитывать окружающую влагу и накапливать в себе. Это не проявляется видимым образом на охлажденном изделии, но сразу станет заметно при ведении сварки. Когда зажигается дуга и металл оказывается в зоне повышенной температуры, то влага начинает испаряться с его поверхности, неизбежно попадая в зону сварки. Это приводит к чрезмерным брызгам и помехам при выполнении шва. Чтобы предупредить такое явление, требуется предварительный подогрев изделия горелкой при температуре 150-190 градусов. Во время выполнения процедуры можно увидеть выделение влаги на поверхности.

Еще одной сложностью является оксидная пленка, покрывающая все изделие тонким слоем. Она защищает металл от разрушения в кислотной среде, но существенно мешает свариванию инвертором в домашних условиях. Трудность заключается в огромной разнице температур плавления. Алюминиевый материал плавится при 500 градусах, а его оксид при 2000 градусах. Чтобы устранить этот перепад необходимо зачистить место сварки железной щеткой, дающей доступ к основному металлу.

Взаимодействие с окружающим воздухом способствует образованию пор в структуре шва, что значительно понижает его герметичные свойства. Защита сварочной ванны выполняется подачей аргона в случае TIG, или созданием газового облака от покрытых электродом при сварке инвертором в домашних условиях.

Поскольку чистый алюминий не используется в изделиях, то трудностью для сварки могут быть другие элементы входящие в сплав. Так, марки Ал2 и Ал9 с содержанием силумина от 4 до 13% считаются ограниченно свариваемыми. Такие же показатели имеют марки AMr1 и AMr6, где марганец может добавляться от 2 до 6%. Дюралюминий Д16 относится к трудносвариваемым.

Выполняем сварку: этапы работы

Как сварить алюминий стало понятно после многочисленных попыток и экспериментов. Далее представлены пошаговые действия, позволяющие получить качественное соединение в домашних условиях:

  1. Если свариваемые пластины имеют толщину более 5 мм, то необходима разделка кромок. Стандартом считается срез краев под 45 градусов, но допускаются и другие значения. Стоит отметить, что чем больше угол разделки, тем шире получится сварочный шов. При толщине пластин более 7 мм между ними требуется технологический зазор в 2 мм. Если рабочим объектом является трещина, то ее необходимо расширить отрезным диском и «болгаркой», иначе шов будет поверхностным.
  2. Подготовленное изделие необходимо прогреть. Удаление влаги производится пропан-кислородным пламенем. Это может быть резак или обычный баллончик с бытовой горелкой. Нагреть необходимо поверхность до 150 градусов. Проверить это можно специальным аппаратом или визуально по сухому состоянию материала.
  3. После нагрева быстро осуществляется зачистка оксидной пленки. Для этого подойдет обычная щетка по металлу. Снять тугоплавкий слой важно в начале зоны сварки. Последующее действие будет оказывать электрод, чей состав и температура разъедают оксид, позволяя производить сварку.
  4. На подготовленном материале ставятся прихватки, фиксирующие свариваемые стороны. Корневой шов необходимо провести ровно, заполнив зазор. Угол относительно свариваемых частей необходим в 90 градусов. Это непривычно для начинающих сварщиков, или тех, кто работал только с углеродистой сталью. Но так расплавляемый металл будет точнее попадать в место соединения. После небольшого остывания поверхности отбивается шлак. Это происходит довольно трудно, поэтому требуется острый молоточек.
  5. Последующие слои шва наносятся до того уровня, чтобы заполнить всю толщину материала и создать небольшой валик поверх места соединения.
  6. Швы ведутся короткой дугой. Чрезмерное увеличение зазора может приводить к обрыву дуги. На конце электрода образуется нагар в виде белого слоя. Это выступающая щелочь. Чтобы продолжить сварку требуется удалить этот диэлектрик.

Электрод при сварке алюминия инвертором плавится быстрее, чем при работе с обычной сталью, поэтому тренировки на нерабочей поверхности помогут привыкнуть руке к сохранению дистанции.

Оборудование и электроды

Сваривание изделий из алюминия можно выполнять обычным инвертором. Аппарат удобен для транспортировки и передвижению на месте. Полярность необходимо выставить так, чтобы в руках сварщика находился «плюс», а на изделие крепился «минус». Потребуется розетка с 220V.

Электроды необходимы специализированные, например UTP 48, или аналоги. Они бывают различных диаметров и подбираются по толщине металла. Состав расходных материалов тоже имеет гигроскопичные свойства, что требует предварительной просушки для образования качественного соединения. Подходящие режимы для сварки могут быть такими:

Толщина пластин, мм Диаметр электрода, мм Сила тока, А
2 2.5 50-70
3 — 4 3.2 80-100
5 4 90-130

Алюминий позволяет долго служить изделиям. А его сварка в домашних условиях простым инвертором обеспечивает быстрый ремонт важной детали или корпуса. Применяя вышеизложенные рекомендации и приобретя подходящие электроды можно быстро заварить требуемую конструкцию из алюминия.

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.

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

Прогрев перед сваркой

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

Электроды по алюминию

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

Электроды для алюминия ОЗАНА-2

Рассмотрим более детальное назначение каждого электрода.

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

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

Техника сварки алюминия покрытыми электродами

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

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

Важно! Перед сваркой электроды следует прокалить.

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

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

Поры в сварном шве

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.

Электроды по алюминию, сварка в домашних условиях инвертором

На чтение 33 мин Просмотров 532 Опубликовано

Электроды для сварки алюминия и алюминиевых сплавов: технические особенности

Алюминий относится к тому типу металлов, которые труднее всего сваривать. Свойства этого металла существенно усложняют процесс сварки, поэтому на крупных предприятиях очень редко используется ручная сварка электродами. Для этого применяется специальная техника.

Однако в домашних условиях или в небольших мастерских использование спецтехники может быть дорогим и невыгодным. Поэтому в таких условиях допускается применение ручной дуговой сварки.

Основные особенности алюминия, которые усложняют сварочный процесс:

  • Оксидная плёнка. Образуется на поверхности алюминиевых изделий и создаёт дополнительные проблемы, так как для её расплавки нужна температура более 2000оС. При том, что сам алюминий начинает плавиться при 600оС.
  • Тяжело сделать цельный шов. Метал быстро окисляется и на расплавленных каплях появляется тугоплавкая плёнка. Поэтому приходится принимать меры по снижению уровня кислорода в окружающей среде (с помощью специального оборудования это сделать проще, чем вручную).
  • Алюминий быстро плавится и сильно растекается. При сварочных работах нужно использовать теплоотводящие подкладки.
  • Склонность к образованию кристаллизационных трещин. В большинстве алюминиевых сплавов находится кремний. Из-за этого при сварке швов могут образоваться расколы.
  • Высокий показатель линейного расширения. В процессе затвердения шва форма может деформироваться.
  • Для сварки конструкция и деталей из алюминия нужно применять ток в 1,5 раза сильнее, чем при работе с другими металлами.

Марки электродов для сварки алюминия

Приведенный перечень электродов применяется при сварке алюминиевых конструкций с помощью инвертора. Изделия со спецобмазкой позволяют работать с алюминиевыми деталями или сплавами на основе алюминия с кремнием либо марганцем, например, АМг и АМц.

Расходные материалы для сварки диаметром 3 мм выпускаются длиной 225-300 мм, а при диаметре 4-5 мм имеют длину 350-450 мм.

Электроды ОЗАНА

Электроды ОЗАНА

ОЗАНА-1. Расходники с солевой обмазкой подходят для сварки чистого алюминия марок А0-А3. Тонкостенные детали толщиной до 10 мм можно соединять без предварительного подогрева. Остальные детали прогреваются до температуры 200° в течение 30 минут. Для работы необходим переменный ток обратной полярности. Возможна сварка нижних и потолочных швов.

ОЗАНА-2. Предназначены для сваривания сплавов алюминия и кремния. Не подходят для наплавки, ремонта литейного брака. Иногда для работы необходимы дополнительные алюминиевые флюсы.

Электроды ОЗА

Электроды по алюминию изготовлены из стального стержня с соляной обмазкой. Выпускаются диаметром 4, 5 и 6 мм. Марка подойдет для сваривания заготовок из чистого алюминия и его сплавов. Ограничение по толщине деталей — от 3 мм до 16 мм. Ток сваривания – постоянный, с обратной полярностью. Нужен предварительный подогрев свариваемых торцов до 250°С. Подготовительная зачистка кромок обязательна.

Марка УАНА

Электроды этой марки предназначены для заготовок из литейных и деформируемых алюминиевых сплавов. Условия подготовки кромок и сваривания — как и для марки ОЗА. Расположение шва — верхнее и нижнее.

Сварка алюминия электродами (MMA)


MMA (Manual Metal Arc) — ручная дуговая сварка покрытыми электродами. Этот способ далеко не самый эффективный при работе с алюминиевыми изделиями. Недостатки ручной дуговой сварки:

  • сложно сделать ровный шов;
  • шов может быть пористым и не очень прочным;
  • при плавлении электрода наблюдается сильное разбрызгивание;
  • тяжело очищать шов от шлаков.

И всё же, несмотря на перечисленные недостатки, бывают ситуации, когда без ручной дуговой сварки не обойтись. Сварка способом MMA может осуществляться для соединения алюминиевых конструкций, которые не несут ответственной нагрузки. Минимальная толщина металла должна быть не меньше толщины электрода (4 мм).

Ручная дуговая сварка покрытыми электродами пригодится в домашних условиях, когда нет возможности использовать громоздкое и дорогостоящее оборудование.

Сварка инвертором


Почему, если уж нет вариантов кроме MMA, то тогда рекомендуется сварка алюминия инвертором? Хоть и сварка алюминия электродами — довольно-таки сложный процесс, есть способ немного облегчить себе жизнь. Алюминий относится к плохо свариваемым металлам, поэтому для достижения ровного и качественного шва следует использовать инвертор.

Конечно, существует другая техника, которая может применяться при ручной дуговой сварке: выпрямители, трансформаторы или генераторы. Однако инвертор является наиболее выгодным вариантом, благодаря следующим преимуществам:

  • Высокий КПД — до 95% и выше. Высокочастотный импульсный полупроводниковый преобразователь позволяет полностью исключить индуктивные потери.
  • Эффективный расход электроэнергии. Преобразователь автоматически отключается, когда прекращается работа.
  • Защита от нестабильной электрической сети. Инвертор выдаёт нужное напряжение независимо от просадок в сети. Импульсный преобразователь автоматически подстраивается под входное напряжение и обеспечивает требуемые выходные параметры.
  • Точная регулировка сварочного тока. Сила тока, необходимая для конкретных сварочных работ, напрямую зависит от толщины используемых электродов. Ручка регулятора инвертора позволяет установить нужное значение перед началом работ.
  • Быстрый поджиг дуги. Достаточно легко ударить электродом по детали. Инвертор обеспечивает стабильное горение сварочной дуги.
  • Удобно использовать в домашних условиях. Инверторы, как правило, имеют компактные габариты. Для сравнения — сварочный трансформатор мощность 8 кВт весит более 40 кг, в то время как инвертор такой же мощности — менее 5 кг.

Особенности технологии

Рассмотрим особенности технологии сварки электродами по алюминию. Ручная дуговая сварка алюминия — не самый удобный процесс, поэтому важно знать и учитывать некоторые особенности проведения сварки.

  • Выбор электродов.
    Прежде всего нужно подобрать подходящий тип электродов. Дело в том, что некоторые марки имеют покрытие, предназначенное только для работы со сплавами алюминия. Другие же используются исключительно для сварки чистого алюминия. Поэтому этот параметр следует учитывать. Производители электродов указывают назначение конкретной марки, так что вы сможете без проблем выбрать подходящую.
  • Чистота поверхности. При сварке электродами большое значение имеет подготовка поверхности конструкции. Её следует хорошо обработать, чтобы шов получился ровным и прочным.
  • Ток. Сварка алюминия ведётся с использованием постоянного тока обратной полярности. Это обусловлено тем, что на поверхности данного металла образуется оксидная плёнка. А при обратной полярности плёнка разрушается с помощью катодного распыления.

Химические свойства алюминия


Для алюминия характерна высокая растворимость водорода в жидкой форме при низкой растворимости в точке кристаллизации. Это напрямую влияет на качество сварочных работ. Если даже в металле шва растворится небольшое количество водорода, шов может стать пористым, так как водород будет стремиться выйти наружу.

Ещё одно важное химическое свойство алюминия — окисление. Соединение с кислородом создаёт оксид алюминия, который образует своеобразную плёнку на поверхности металла. С одной стороны, оксидная плёнка надёжно защищает металл от коррозии. С другой же, становится препятствием для проведения сварочных работ. При том, что алюминий плавится уже при 660.3оС, температура плавления оксидной плёнки — 2037оС.

Механические свойства алюминия

Прочность, упругость и удлинение сварного шва зависят от вида сплава, из которого изготовлены детали, а также от состава электрода. Прочность сварного соединения будет достаточно слабой в сплавах холодной закалки. Чтобы добиться хорошей прочности шва в термостойких сплавах, необходимо большее время термической обработки и медленное охлаждение.

ВАЖНО! Алюминий имеет хорошую теплопроводность, поэтому при проведении сварочных работ рекомендуется использовать теплоотводящие подкладки. Это поможет сохранить остальные части заготовок от усадок и деформаций.

Использование легирующих компонентов

Для улучшения качеств сварного шва в составе электродов по алюминию могут использоваться следующие легирующие добавки:

  • Марганец (Mn) — повышает коррозийную стойкость.
  • Кремний (Si) — уменьшает плавление алюминия, улучшает текучесть и свариваемость.
  • Магний (Mg) — придаёт металлу отличную свариваемость и хорошую прочность. В сочетании с кремнием формирует термостойкий сплав.
Электроды ОК AlMn1 (96.20) с марганцем в составе.

Требования к электродам по алюминию

Стандартный электрод для сварки алюминия вручную имеет угольный или металлический стержень с покрытием, которое разрушает оксидную пленку и одновременно защищает расплав в зоне стыка от преждевременного контакта с атмосферным воздухом.

Для выполнения работ в бытовых условиях используется инвертор с выпрямительным блоком для получения постоянного напряжения. Аппарат пригоден как для соединения малогабаритных элементов, так и для заделки трещин в корпусах узлов, отлитых или отштампованных из алюминиевых сплавов.

Электрод защищает расплав от преждевременного контакта с воздухом.

Если применяется плазменная установка, то оборудование рассчитано на использование вольфрамового стержня диаметром 1,5 мм, который не плавится в процессе сварки. В зону дугового разряда подают присадочную проволоку из алюминиевого сплава. Технология отличается повышенной скоростью выполнения работ и предусматривает использование переменного тока.

При автоматической сварке в зону соединения подают флюс и присадочную проволоку.

Автоматизированные линии предназначены для ускоренной сварки деталей, имеющих толщину до 4 мм.

Необходимые легирующие компоненты в составе электродов

Алюминиевые электроды имеют центральный сердечник из проволоки, которая может содержать присадки:

  • марганец, повышающий устойчивость расплава к коррозии;
  • кремний, улучшающий свариваемость деталей;
  • магний, обеспечивающий повышение прочности стыка;
  • кремний с магнием, позволяющие улучшить термическую устойчивость шва.

Электроды для инвертора

Специализированных деталей из технически чистого алюминия или сплавов для инверторной сварки не существует. При присоединении инвертора необходимо выбрать постоянный ток и подключить провода по схеме обратной полярности (отрицательный полюс – к заготовкам). Подобная технология позволяет разрушать оксидную пленку дугой, при прямой коммутации варить алюминий инвертором затруднительно.

Качественные электроды для сварки инвертором дают хороший шов. Электроды для сварки инвертором

Характеристики для дуговой сварки

При проведении дуговой сварки плавящимся электродом формируется постоянный разряд, обеспечивающий быстрый переход материала стержня в жидкое (а также газообразное) агрегатное состояние.

Сварка алюминиевых деталей занимает в 2-3 раза меньше времени, чем соединение стальных листов с аналогичными габаритами. Поскольку при остановке электрода на наконечнике стержня и поверхности шва образуется слой шлака, то повторный розжиг дуги затруднителен. Опытные сварщики формируют шов до полного израсходования длины электрода.

Электроды для дуговой сварки.

Поверхность стержней для сварки алюминиевых сплавов покрыта плотным слоем, состоящим из соединений хлора и фтора с щелочными или щелочноземельными металлами. При горении дуги флюс вступает в химические реакции с оксидной пленкой, формируя нерастворимые в алюминии шлаки, которые затем удаляют с поверхности шва механическим способом.

Встречаются электроды с покрытием, содержащим легирующие металлы, но стандартно присадки вводят в состав плавящегося стержня.

Особенности для дюралюминия

Помимо стандартных электродов для алюминия (которые теоретически подходят и для работы с дюралем), существуют специальные изделия, которые отличаются химическим составом стержня и покрытия. Например, шведский производитель ESAB выпускает продукцию под маркой ОК-9620 или ОК-9650, рассчитанную на дюралюминий.

Шведский производитель электродов ESAB.

Варим с инвертором без аргона

Сварка алюминия в домашних условиях инвертором вполне возможна, и здесь нам опять помогут правильные электроды – специальные расходники по алюминию. Безусловно, качество швов с помощью аргонодуговой сварки несоизмеримо выше, чем при методах без аргона, но для домашних работ оборудование для работы в аргоне слишком дорого. У самодеятельных мастеров чаще всего в распоряжении есть лишь элементарный сварочный аппарат.

Вольфрамовые электроды для сварки алюминия.

Домашняя сварка алюминия электродом требует знания и выполнения следующих рекомендаций:

  • Соединения швов нужно делать только стыковыми. Другие виды типа тавровых или швов внахлест не подходят для алюминия из-за риска затекания шлака в зазоры. Впоследствии это приводит к коррозии.
  • Очистка шва после плавления важна так же, как очистка поверхностей перед работой. Лучший способ – промывание шва водой.
  • Про удаление оксидной пленки перед сваркой здесь уже писалось, но повторение лишним не будет: слишком уж важно это действие.
  • Разделка краев металлических заготовок также чрезвычайно важна. Все зависит от толщины кромок. Если они толще, например, 3-х мм, разделку нужно формировать под углом 60° V-образной формы.
  • Также не помешает предварительный нагрев заготовок перед сваркой. Таким способом вы сможете хоть немного «выровнять» дисбаланс низкой температуры плавления и высокой проводимости тепла.

Правила выбора расходника такие же и зависят от химического состава сплава – сварка алюминия инвертором в этом вопросе – не исключение. Сразу заметим, что чистый алюминий варится намного легче и лучше, чем его сплавы. Немаловажным фактором является немалая цена алюминиевых электродов.

Устройство горелки для сварки.

Стержни самых популярных из них сделаны из проволоки, покрытой смесью солей хлора или фтора очень тонким слоем. Так устроен целый ряд марок электродов, причем каждая из них имеет свое точное назначение с самыми подробными деталями использования.

Электроды для сварки алюминия инвертором следующие:

  • ОЗА-1 для сварки с обязательным нагревом перед процессом для заготовок из чистого алюминия с зачищенными кромками.
  • ОЗА-2 для наплавки сплавов алюминия с кремнием и заделки брака, полученного во время литья.
  • ОЗАНА-1 для сварки чистого алюминия с толщиной кромки больше 10-ти мм с предварительным нагревом до 400°С.
  • ЩЛ96.20 для сплавов алюминия с марганцем, магнием, кремнием, дюралюминия.

Инвертор для сварки алюминия может быть самой различной модификации. Чаще применяются полуавтоматы, но электродуговые аппараты тоже вполне подойдут.

Выполнение сварки алюминия

Наличие таких электродов — не единственное условие, которое необходимо соблюсти, чтобы получить качественное сварное соединение деталей, изготовленных из этого распространенного металла. Прежде всего, чтобы варить такие изделия, необходимо тщательно очистить их поверхности от различных загрязнений и окислов, а также подготовить их кромки: придать им оптимальный профиль.

Для очистки алюминиевых деталей и удаления с их поверхности жира используются органические растворители, а в производственных условиях для этого делают щелочные ванны. Из наиболее распространенных растворителей, которые для этого применяются, можно выделить «Уайт-спирит», технический ацетон, составы «РС-1» и «РС-2». Такие растворители несложно приобрести в специализированных точках продаж.

Если есть необходимость в использовании щелочной ванны, то приготовить ее своими руками можно и в домашних условиях. Для этого необходимо смешать следующие компоненты:

  • 1000 мл воды;
  • 50 г кальцинированной соды;
  • 50 г технического тринатрийфосфата;
  • 30 г жидкого стекла.

Электроды для ручной сварки алюминия Kjellberg Finsterwalde CMA 512.

Для того чтобы обработать алюминиевую деталь, полученный состав необходимо предварительно нагреть до температуры 65 градусов. Важно и время выдержки изделия из алюминия в таком растворе, которое составляет 5 минут.

Следующая операция, которую необходимо будет выполнить, — это очистка алюминия от оксидной пленки. Выполняется такая процедура при помощи специальных щеток, щетина которых состоит из тонкой (диаметр до 0,1 мм) стальной проволоки. После очистки такой щеткой поверхность алюминия необходимо еще раз обработать растворителем, чтобы обезжирить.

В предварительной подготовке нуждаются и электроды для сварки алюминия. Чтобы сварное соединение получилось более качественным, специалисты рекомендуют просушивать электроды перед использованием при температуре 200 градусов, для чего используются специальные печи. Такую просушку необходимо выполнять в течение 2 часов. После выполнения всех вышеуказанных процедур можно начинать варить алюминиевые детали, для чего может быть использован обычный инвертор.

Принцип сварки вольфрамовым электродом в среде защитного газа.

Режимы для сварки выбирают следующие: постоянный ток, подключаемый с обратной полярностью, сила которого должна составлять 25–30 ампер на один миллиметр диаметра используемого электрода. Если к качеству и надежности получаемого соединения предъявляются повышенные требования, то детали лучше всего нагреть предварительно до 250–400 градусов. Важно, что чем больше толщина алюминиевых деталей, тем до более высокой температуры их необходимо нагревать.

Детали из алюминия нагревают перед сваркой для того, чтобы обеспечить хорошую проплавляемость зоны соединения и, соответственно, хорошее качество шва. Чтобы минимизировать риск коробления деталей из алюминия после сварки и избежать кристаллизационных дефектов готового соединения, необходимо обеспечить их медленное остывание после окончания процесса.

Если варить предполагается крупногабаритные детали, то их нагревают не целиком, а только те участки, которые находятся в зоне будущего сварного соединения. Когда сварка алюминиевых деталей завершена, выполняются следующие технологические операции:

  • сварной шов очищается от образовавшейся корки шлака;
  • не успевший остыть шов поливается горячей водой;
  • выполняется обработка шва при помощи щетки с металлической щетиной.

Сварочный шов при использование электродов ОЗАНА-2.

Способы сварки алюминия

Варить детали, изготовленные из алюминия и его сплавов, можно различными способами. Наиболее распространенными из них являются следующие.

В качестве электродов при выполнении такой сварки могут использоваться металлические или угольные стержни, которые и обеспечивают горение электрической дуги, нагрев и плавление кромок соединяемых частей. За счет введения в зону сварки алюминиевого прутка, поверхность которого покрыта специальным флюсом, обеспечивается формирование шва. При помощи такой дуговой сварки можно соединять детали небольшой толщины, а также устранять небольшой брак в алюминиевых отливках.

Таким методом можно варить встык алюминиевые детали, толщина которых превышает 4 мм. Для получения соединения данным методом применяются плавящиеся электроды и ток с обратной полярностью. Формирование сварного шва происходит под слоем специального флюса, который предварительно замешивают, перетирают через сито и прокаливают при температуре 300 градусов.

Режимы аргонодуговой сварки алюминия вольфрамовым электродом.

Такой технологический процесс, в котором также используется дуговой разряд, выполняется при помощи неплавящегося электрода, изготовленного из вольфрама. Благодаря использованию защитного газа дуга при такой сварке отличается исключительной стабильностью горения, поэтому применять данную технологию можно для соединения даже очень тонких деталей. Чтобы варить таким способом, могут использоваться автоматические или ручные аппараты. В первом случае применяется сварочная проволока, которая в зону сварки подается автоматически, во втором — неплавящиеся электроды для формирования дуги и присадочный материал из алюминия. Сварка по данной технологии может выполняться и на трехфазном токе, для этого должна использоваться погружаемая и импульсная дуга.

В аппаратах, работающих по данной технологии, применяются вольфрамовые электроды (диаметр 0,8–1,5 мм), а защита дуги обеспечивается гелием или азотом.

Почему алюминий сложно варить


Сварка алюминия при помощи инвертора TIG.

Все дело в физике и, в частности, температуре плавления. Сам алюминий плавится при весьма невысоких температурах, не превышающих уровня 650°С. В отличие от других металлов он не меняет своего цвета при нагревании, в результате чего очень сложно понять, когда детали готовы к формированию сварочного шва. Все это было бы не так страшно, если бы в процесс не вмешивалась оксидная пленка, которая образуется на поверхности этого металла с молниеносной скоростью.

Пленка ведет себя совсем по-другому. Во-первых, чтобы ее расплавить, температуру нужно нагнать до 1750°С. Во-вторых, оксид значительно тяжелее самого металла, поэтому во время сварки погружается в него и таким образом застывает. Простым и элегантным решением проблем с оксидной пленкой является тщательная зачистка поверхностей алюминиевых заготовок – это одно из обязательных требований в сварочных работах по алюминию.

Алюминий – отличный проводник тепла, его теплопроводность в пять раз выше, чем у других металлов. А низкая температура плавления в комбинации с высокой теплопроводностью приводит к еще одной рабочей неприятности: сварка электродом по алюминию сопряжена с высоким риском прожога металла во время плавления.

Алюминий отлично ладит с другими металлами и образует сплавы самого разного назначения, иногда с диаметрально противоположными свойствами. Эти сплавы тоже не без проблем. В работе с ними существует высокий риск образования трещин. Это происходит из-за недостаточной прочности металла на разрыв, когда он находится в частично жидком и твердом состоянии в пограничном температурном диапазоне. В результате усадочного напряжения образуется деформация деталей в процессе охлаждения в виде трещин.

Виды электродов для алюминия

ОЗА произведены из алюминиевой проволоки и используются для чистого алюминия и алюминиевых сплавов с кремнием.


Особенности сварки алюминия аргонодуговой сваркой.

  • ОЗА – 1 подходят практически для любых алюминиевых сплавов и наплавок. Это плавящиеся электроды по алюминию из металлического стержня и соляным покрытием. Диаметр может быть самым разным. В работе нужно использовать постоянный ток обратной полярности. Применяются для заготовок с толщиной кромок в диапазоне от 3-х до 16-ти мм. Предварительный нагрев деталей до температуры 250 – 400°С обязателен. Расход ОЗА – 1 довольно высокий: на килограмм металлических заготовок уходит два килограмма электродов. Состав сварного шва получается сложным: больше половины никеля, медь, марганец, железо. После выполнения шов обязательно промыть подогретой водой, затем зачистить металлической щеткой. Недостатком этих расходников является сложность сварки в вертикальном положении, при котором может образоваться ненужная боковая дуга. В итоге работать можно только в нижнем положении.
  • ОЗА – 2 – узкоспециализированные расходники для алюминиевых сплавов с кремнием. Покрытие солевое. Расход такой же: два килограмма на килограмм металла.

Щелочно-солевые ОК. К этому виду относятся марки 96.10, 96.20 и 96.50.

Самый подходящий вариант для сварки технического алюминия и алюминиевых сплавов с марганцем и магнием. Чрезвычайно гигроскопичны.

  • Расходники 10 шведского производства ESAB используются в аргонодуговом методе и являются самым предпочтительным вариантом в этой технологии. Их особенность – покрытие нового состава из смеси солей хлора и фтора. В результате дуга получается ровной и стабильной без разбрызгивания металла. Шов выходит качественным и эстетичным на вид. В работе предварительный нагрев заготовок предпочтителен, но не обязателен. В отличие от ОЗА -1 нагрев не влияет на качество шва, он помогает лишь уменьшить расход дорогих электродов. Еще одним позитивным отличием от ОЗА – 1 является возможность производить сварочные работы на вертикальных поверхностях. Расход электродов значительно меньший из-за особенностей покрытия и тонкой проволоки в качестве стержня, что снижает общую стоимость данной технологии. Сварной шов отличается высокой твердостью.
  • ОК 96.50 очень популярны в машиностроении для деталей автомобильных двигателей, монтаже разнообразнейших строительных конструкций и исправлении литейных дефектов в алюминиевых сплавах. По составу это алюминиевый электрод: стержень выполнен из алюминия, кремния и железа с четырьмя вариантами толщины. Ток применяется постоянный обратной полярности. Обмазка с щелочно-солевым составом позволяет сформировать защитный кратер для нейтрализации оксидной пленки. Предварительный нагрев заготовок очень желателен, оптимальная температура 250 – 300°С.


Марки электродов и области применения.

Две марки вида ОЗАНА: ОЗАНА – 1 для наплавки или сварки из четырех марок алюминия А0 – А3 и ОЗАНА – 2 для сварки алюминиевых сплавов АЛ4, АЛ9, АЛ11. Пожалуй, самые популярные расходники из всех: дают возможность формировать ровную дугу и шов высокого качества. Можно работать и в вертикальном положении в отличие от других видов алюминиевой сварки.

  • ОЗАНА – 1 разработаны специально для работы с деталями и наплавки из чистого алюминия. Покрытие из солевого состава, стержень – из сплава алюминия, кремния и железа. Обмазка позволяет справиться с оксидной пленкой и стабилизировать процесс плавления. Ток используется постоянный обратной полярности. Расход немного меньший в сравнении с другими расходниками: 1,7 кг на один килограмм наплавки. Шов отличается очень высоким качеством с выраженной антикоррозийной устойчивостью. Предварительный нагрев заготовок зависит от толщины кромок. Если она больше 10 мм, рекомендуется нагрев до 200°С. Если кромка тоньше 2 мм, необходимо сделать предварительную отбортовку кромок вдоль намечаемого шва. Эти расходники нужно прокаливать перед работой в течение 30-ти минут при температуре 150°С.
  • ОЗАНА – 2 является обновленным вариантом ОЗАНА – 1.

УАНА – специальные расходники для работы со сплавами, которые легко деформируются.

ЭВЧ – вольфрамовые наконечники для сварки в аргоне.

Особое свойство алюминиевых электродов – их чрезвычайно высокая гигроскопичность, они ухитряются выбрать из воздуха все влагу, какую только возможно. Отсюда нужно помнить об особых условиях их хранения – во влагонепроницаемой упаковке и в только в строго сухих помещениях.

Варим с инвертором без аргона

Сварка алюминия в домашних условиях инвертором вполне возможна, и здесь нам опять помогут правильные электроды – специальные расходники по алюминию. Безусловно, качество швов с помощью аргонодуговой сварки несоизмеримо выше, чем при методах без аргона, но для домашних работ оборудование для работы в аргоне слишком дорого. У самодеятельных мастеров чаще всего в распоряжении есть лишь элементарный сварочный аппарат.


Вольфрамовые электроды для сварки алюминия.

Домашняя сварка алюминия электродом требует знания и выполнения следующих рекомендаций:

  • Соединения швов нужно делать только стыковыми. Другие виды типа тавровых или швов внахлест не подходят для алюминия из-за риска затекания шлака в зазоры. Впоследствии это приводит к коррозии.
  • Очистка шва после плавления важна так же, как очистка поверхностей перед работой. Лучший способ – промывание шва водой.
  • Про удаление оксидной пленки перед сваркой здесь уже писалось, но повторение лишним не будет: слишком уж важно это действие.
  • Разделка краев металлических заготовок также чрезвычайно важна. Все зависит от толщины кромок. Если они толще, например, 3-х мм, разделку нужно формировать под углом 60° V-образной формы.
  • Также не помешает предварительный нагрев заготовок перед сваркой. Таким способом вы сможете хоть немного «выровнять» дисбаланс низкой температуры плавления и высокой проводимости тепла.

Правила выбора расходника такие же и зависят от химического состава сплава – сварка алюминия инвертором в этом вопросе – не исключение. Сразу заметим, что чистый алюминий варится намного легче и лучше, чем его сплавы. Немаловажным фактором является немалая цена алюминиевых электродов.


Устройство горелки для сварки.

Стержни самых популярных из них сделаны из проволоки, покрытой смесью солей хлора или фтора очень тонким слоем. Так устроен целый ряд марок электродов, причем каждая из них имеет свое точное назначение с самыми подробными деталями использования.

Электроды для сварки алюминия инвертором следующие:

  • ОЗА-1 для сварки с обязательным нагревом перед процессом для заготовок из чистого алюминия с зачищенными кромками.
  • ОЗА-2 для наплавки сплавов алюминия с кремнием и заделки брака, полученного во время литья.
  • ОЗАНА-1 для сварки чистого алюминия с толщиной кромки больше 10-ти мм с предварительным нагревом до 400°С.
  • ЩЛ96.20 для сплавов алюминия с марганцем, магнием, кремнием, дюралюминия.

Инвертор для сварки алюминия может быть самой различной модификации. Чаще применяются полуавтоматы, но электродуговые аппараты тоже вполне подойдут.

Самодельные расходники по алюминию

Поскольку покупные алюминиевые электроды – удовольствие не из дешевых, домашние мастера придумали способы изготовления расходников.


Марки электродов для сварки алюминиевых конструкций.

Самодельные электроды для сварки алюминия производятся по несложной технологии:

  • Нарезать на ровные куски длиной 30 см из алюминиевой проволоки диаметром не более 4 мм.
  • Покрытие или обмазку приготовить из измельченного мела, который нужно перемешать с силикатным клеем и тщательно перемешать. Опустить алюминиевые прутки в смесь.
  • Слой обмазки должен составлять примерно 1,5 – 2,0 мм. Высушить до полной твердости слоя.

Предварительная очистка поверхностей заготовок перед сваркой – классическое правило во всех видах работ. Но в алюминиевых технологиях очистка является не просто полноценной, а ключевой частью самого процесса сварки.

Требования к очистке изложены в инструкциях к каждому виду алюминиевых электродов в качестве обязательного компонента технологии. Самым тщательным образом следует удалять масла, смазки и мелкие частицы металлов. Для минимизации риска образования окалины и высокой пористости кромки должны быть идеально ровными и чистыми.

Обмазка алюминиевых электродов

Покрытие электродов, предназначенных для работы с конструкциями из чистого алюминия или его сплавов, изготавливается из хлоридов и фторидов щелочных и щелочноземельных металлов. Такой состав покрытия позволяет ему вступать в реакцию с оксидом алюминия во время горения сварочной дуги. При этом образуются комплексные соединения, которые переходят в шлаки.

В зависимости от конкретной задачи подбираются расходники с разным составом покрытия. Некоторые виды позволяют осуществлять легирование металла шва, благодаря добавлению в состав обмазки дополнительных элементов. Хотя чаще всего легирование производится за счёт особого состава стержня.

Электроды для инверторной сварки

От неопытных сварщиков часто можно услышать вопрос по поводу того, можно ли сваривать алюминий при помощи инвертора. И какие при этом электроды использовать. Ответ на этот вопрос очень простой — если у вас нет специального оборудования, и вы решили проводить сварку электродами, обязательно нужно использовать инвертор.

Так как алюминий — металл трудносвариваемый, применение инвертора обеспечит формирование ровного и качественного шва. Вот основные преимущества инвертора:

  • Потребляет сравнительно мало электричества. При этом достигается высокий КПД.
  • Защищает от перепадов напряжения, позволяет поддерживать стабильный ток на протяжении всего сварочного процесса.
  • Компактность аппарата. Имеет небольшие габариты, удобно использовать в любых условиях.
  • Можно работать с трудносовместимыми сплавами.
  • Можно использовать электроды любого типа. Поэтому все покрытые электроды, которые могут применяться для сварочных работ с алюминиевыми конструкциями, подойдут для инвертора.

ВАЖНО! При сварке алюминия нужно использовать постоянный ток обратной полярности. В таком случае образуется катодное распыление, которое разрушает оксидную плёнку на поверхности металла. Если же использовать прямую полярность — плёнка не разрушится, и сварить конструкцию будет очень сложно.

При обратной полярности должна быть стабильная подача сильного тока. Так как снижение силы тока может привести к плохому горению сварочной дуги и формированию плохого шва. Инвертор поможет поддержать нужный уровень тока и обеспечить стабильную сварку.

Электроды по дюралюминию

Почти все виды электродов, которые предназначены для сварки алюминия, подходят и для работы с его сплавами. В том числе и для сварки дюралюминия. Однако есть некоторые марки, состав покрытия которых разработан исключительно для работы с чистым алюминием (например, изделия шведской компании ESAB OK 96.10). Другие же марки подходят для работы с алюминиевыми сплавами (от того же производителя, марка ОК 96.50).

Особенности сварочных работ с деталями из алюминия

Всем специалистам-сварщикам известно: варить алюминий непросто. Это объясняется наличием на поверхности деталей из этого металла тугоплавкой оксидной пленки. Важнейшими задачами, которые необходимо решить для того, чтобы сварка была выполнена качественно, являются тщательная очистка поверхностей соединяемых заготовок от загрязнений и удаление с них оксидной пленки.

Чтобы эффективно очистить и обезжирить поверхности алюминиевых деталей перед тем, как вы начнете выполнять сварочные работы, можно использовать органический растворитель (ацетон, РС-1, РС-2, уайт-спирит) либо щелочную ванну (в ней заготовки оставляют на несколько минут – не более 5). Выдержка в щелочной ванне является более эффективным способом очистки деталей из алюминия. Приготовить раствор для нее несложно даже в домашних условиях своими руками. Для этого потребуются:

  • 1 л воды;
  • 50 г карбоната натрия;
  • 50 г технического тринатрийфосфата;
  • 30 г жидкого стекла.

Пример очистки алюминиевой детали в щелочном растворе.

Раствор, приготовленный в результате тщательного смешивания данных компонентов, надо нагреть до 65 градусов Цельсия. Только после этого можно помещать в него заготовки из алюминия.

После очистки деталей из алюминия и их обезжиривания надо решить еще одну важную задачу – удалить тугоплавкую оксидную пленку. Если этого не сделать, варить такие заготовки будет очень затруднительно, а полученное соединение будет обладать низким качеством и невысокой надежностью. Для удаления оксидной пленки в производственных и домашних условиях используют металлические щетки, напильники или шлифовальные машинки. После выполнения механической обработки поверхности соединяемых деталей второй раз обрабатывают растворителем.

Поверхность детали из алюминия, качественно подготовленная к сварке путем механической чистки.

По окончании вышеперечисленных подготовительных работ можно приступать к сварке деталей из алюминия. Лучше всего делать это с помощью инвертора, используя специальные электроды для сварки алюминия. Их, чтобы получить стабильно горящую дугу и качественный сварочный шов, необходимо прогреть в печи, выдерживая температуру 200 градусов Цельсия. Продолжительность такого прогрева должна составлять порядка 2 часов.

Чтобы варить алюминий, необходимо использовать источник постоянного тока и подключать его в обратной полярности. Используя определенные электроды для сварки алюминия, важно правильно выбирать силу сварочного тока: его величина должна составлять 25–30 А на один миллиметр их диаметра.

Прогрев алюминиевых заготовок газовой горелкой.

Необходимо учитывать еще одну тонкость, которая позволяет получать надежные и качественные сварные соединения. Заключается эта тонкость в том, что место будущего соединения прогревают при помощи газовой горелки. Температура, до которой необходимо нагреть соединяемые детали из алюминия, зависит от их толщины. Чем этот показатель выше, тем интенсивнее следует прогревать заготовки из алюминия.

На качество сварного соединения деталей из алюминия влияет в том числе и скорость их охлаждения: она должна быть очень медленной. Такие технологические приемы позволяют хорошо проплавить металл даже при сварке на невысоких токах, избежать коробления соединяемых деталей и появления в месте их соединения кристаллизационных трещин.

Есть ряд обязательных действий, которые выполняют при сварке алюминия (их можно также изучить по видео).

  • Перед сваркой, если предстоит варить детали значительной толщины, место соединения необходимо прогреть при помощи газовой горелки.
  • Полученный сварной шов следует тщательно очистить от шлака.
  • Очищенный сварной шов обдается горячей водой (это обеспечит его медленное остывание).
  • После остывания шов тщательно очищается от остатков шлака металлической щеткой. Если не выполнить это требование, остатки шлака на сформированном соединении могут привести к образованию и развитию коррозии.

Виды и методы использования электродов по алюминию

Варить алюминий можно с помощью электродов различного типа – угольных, графитовых, вольфрамовых. На их выбор оказывает влияние ряд факторов. В первую очередь, это технология сварки, которую планируется использовать.


Сварка, выполняемая по ручной дуговой технологии.

Эта технология предполагает использование в качестве электродов угольных стержней, а также металлических прутков со специальным покрытием, выполняющим роль присадочного материала. Такую сварку проводят на прямом токе обратной полярности. Особенно активно она используется при соединении алюминиевых деталей небольшой толщины, при исправлении брака, обнаруженного в отливках из алюминия. Для сварки с использованием данной технологии, как правило, пользуются инвертором.

Дуговая сварка, выполняемая по автоматической технологии

Такая технология эффективна при соединении встык алюминиевых деталей, толщина сечения которых больше 4 мм. В качестве электродов используется алюминиевая проволока, а сам процесс выполняется под слоем флюса, обладающего невысокой электропроводностью. Основу такого флюса составляет карбоксиметилцеллюлоза, замешиваемая на обычной воде. После замешивания флюс перетирается через ячейки сита, а затем прогревается в течение 6 часов при высокой температуре – 300 градусов Цельсия.


Сварка в среде защитных газов (аргона или его смеси с гелием).

Такая сварка, для которой применяется алюминиевая проволока, используется для соединения алюминиевых деталей, отличающихся небольшой толщиной. Для зажигания и поддержания в стабильном состоянии сварочной дуги при применении данной технологии необходимы вольфрамовые электроды. Выполняться такая сварка может и в ручном, и в автоматическом режимах, для чего используется погруженная или импульсная дуга. Сварочная дуга, создаваемая при помощи вольфрамового электрода, отличается высокой стабильностью, что дает возможность получать качественные и надежные соединения.

Плазменная сварка

Такая сварка характеризуется высокой скоростью выполнения и проходит с применением вольфрамовых электродов и присадочной алюминиевой проволоки. Для плазменной сварки необходим источник переменного тока. Диаметр вольфрамовых электродов, применяемых при этом, находится в интервале 0,8–1,5 мм. Защитным газом для такой сварки выступает аргон (в чистом виде или в смеси с гелием).

Небольшой обзор дорогих электродов для сварки алюминия и его сплавов от производителя Weldcap.

Характеристики электродов для сварки алюминия дуговой сваркой

Дуговая сварка — выгодный и простой вариант при обработке конструкций из алюминия или его сплавов. При этом используются покрытые плавящиеся электроды.

Одна из главных особенностей алюминиевых электродов — быстрая скорость плавления. Поэтому сварка происходит в 2-3 раза быстрее, чем при работе с другими металлами.

При остановке сварки (или при обрыве дуги) на конце стержня, а также на поверхности кратера сварочной ванны образуется слой шлака. Из-за этого сложно повторно разжигать дугу. Рекомендуется варить одним электродом непрерывно, до полного расплавления расходника.

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.

Выбор электродов по алюминию: правила и нюансы

Уникальные свойства алюминия как металла выливаются в серьезные сложности сварочных работ с ним. Эти сложности вполне объяснимы, и способы их решения известны. Чтобы выбрать самую оптимальную рабочую технологию в том или ином «алюминиевом» случае, необходимо разбираться в свойствах этого чрезвычайно интересного и капризного металла.

От работ по нему никуда не деться: по популярности с ним не может сравниться ни один металл, одна автомобильная промышленность чего стоит. Алюминий широко используется в авиационной, космической и многих других отраслях.

Вместе с тем этот металл чрезвычайно капризен в сварочных работах, это один из самых сложных материалов, требующих дифференцированного подхода к каждому технологическому случаю. Электроды по алюминию – ключевой элемент для получения сварочных швов высокого качества.

  1. Почему алюминий сложно варить
  2. Виды электродов для алюминия
  3. Варим с инвертором без аргона
  4. Самодельные расходники по алюминию

Почему алюминий сложно варить?

Все дело в физике и, в частности, температуре плавления. Сам алюминий плавится при весьма невысоких температурах, не превышающих уровня 650°С. В отличие от других металлов он не меняет своего цвета при нагревании, в результате чего очень сложно понять, когда детали готовы к формированию сварочного шва. Все это было бы не так страшно, если бы в процесс не вмешивалась оксидная пленка, которая образуется на поверхности этого металла с молниеносной скоростью.

Пленка ведет себя совсем по-другому. Во-первых, чтобы ее расплавить, температуру нужно нагнать до 1750°С. Во-вторых, оксид значительно тяжелее самого металла, поэтому во время сварки погружается в него и таким образом застывает. Простым и элегантным решением проблем с оксидной пленкой является тщательная зачистка поверхностей алюминиевых заготовок – это одно из обязательных требований в сварочных работах по алюминию.

Алюминий – отличный проводник тепла, его теплопроводность в пять раз выше, чем у других металлов. А низкая температура плавления в комбинации с высокой теплопроводностью приводит к еще одной рабочей неприятности: сварка электродом по алюминию сопряжена с высоким риском прожога металла во время плавления.

Алюминий отлично ладит с другими металлами и образует сплавы самого разного назначения, иногда с диаметрально противоположными свойствами. Эти сплавы тоже не без проблем. В работе с ними существует высокий риск образования трещин. Это происходит из-за недостаточной прочности металла на разрыв, когда он находится в частично жидком и твердом состоянии в пограничном температурном диапазоне. В результате усадочного напряжения образуется деформация деталей в процессе охлаждения в виде трещин.

Нюансы сварки

Перед началом сварочного процесса производятся дополнительные работы по удалению плёночного покрытия с поверхности деталей, иначе соединение будет ненадежным. Один из эффективных методов — это выдержка заготовок в ваннах со щелочной средой, а для приготовления аналогичного раствора нужны простые составляющие: около литра чистой воды; по 50 грамм карбоната и фосфата натрия; 30 граммов жидкого стекла.

Затем проводят зачистку соприкасающихся частей при помощи подручных средств, чтобы дуга устойчиво горела и образовывался шов высокого качества используют инвертор и электроды для сварки алюминия, которые прокаливают в течение двух часов при температуре не менее 200 0 C.

Источники

  • https://WeldElec.com/m/po-alyuminiyu/
  • https://electrod-svel.ru/rashodniki/vidy-elektrodov-po-alyuminiyu-i-pravila-kachestvennoy-svarki.html
  • https://svarkaved.ru/materialy/elektrody-dlya-svarki/kakie-elektrody-po-alyuminiyu-vybirat
  • http://met-all.org/metalloprokat/metizy/vidy-i-harakteristiki-elektrodov-po-alyuminiyu.html
  • https://tutsvarka.ru/vidy/elektrody-po-alyuminiyu
  • http://met-all.org/metalloprokat/metizy/elektrody-po-alyuminiyu.html
  • https://printeka.ru/prochee/elektrody-po-aljuminiju-dlya-invertornoj-svarki.html

Сварка алюминия аппаратом MMA

Сварка алюминия аппаратом MMA.

Электрод: ESAB OK 96.40

Диаметр электрода: 3 мм.

Толщина алюминиевых пластин: 3 мм. и более.

Сварочный инвертор ручной дуговой сварки: Сварог ARC 205 J96.

Может ли сварочный инвертор ручной дуговой сварки сваривать алюминий?

  • Да, может. Если выполнить ряд обязательных действий, перед тем как приступить к сварке. Для начала нужно прокалить электроды. Температуру и время прокалки можно прочитать на пачке электродов, обычно это 150 С и 4 часа.
  • Изделие перед сваркой нужно хорошо зачистить корщеткой.
  • Чем толще изделие из алюминия, тем лучше проварится. Минимальная толщина – 3 мм. Безусловно, можно сваривать изделия и меньших толщин, но это уже сварка профессионалов. Чем толще изделие – тем проще и качественней получится шов.
  • Почти все электроды по алюминию имеют обмазку из хлористого калия и хлористого натрия. Во время сварки вы почувствуете резкий и неприятный запах. Если вы планируете сваривать изделия долго – подумайте о вашем здоровье и используйте специальную маску с фильтром.
  • Электроды очень не любят влагу. Они быстро ее впитывают из воздуха, так что хранить электроды нужно в сухом месте и чтобы испарить влагу – необходима прокалка электродов. Если электрод будет сырым – будет мало толку и много иск и дыма.
  • Электрод очень быстро плавится (горит). По этому необходимо вести электрод очень быстро. Если вести медленно – скорей всего прогорит заготовка. Алюминий очень легкоплавкий металл и быстро нагревается.
  • Желательно зажечь электрод и израсходовать его полностью, проварив при этом как можно больше площадь свариваемых изделий. Если вы остановитесь, а потом продолжите — велика вероятность того, что алюминий немного остыл и новое продолжение шва будет по качеству отличаться от прошлого, в результате чего может образоваться провисание (прогорание) изделия.
  • Во время сварки алюминия нужно давить на электрод несколько сильней, чем при сварке стали. И главное помнить, что вести электрод нужно быстро, не задерживаясь долго на одном месте.
  • В конце сварочного шва не отрывайте электрод от изделия, а вернитесь на 1-2 см назад. Иначе может образоваться негерметичный кратер.
  • Шлак можно отбить молотком, а лучше смыть теплой водой, а затем хорошо пройтись по шву корщеткой. Если этого не сделать, то обмазка электрода из хлора и натрия при контакте с окружающей средой (воздух/вода) может выделять соли, которые пагубно повлияют на сварочный шов.

Несколько фотографий и пояснений.

Видео:

Как варить аргонодуговой сваркой? →← Советы по сварке алюминия полуавтоматом

Могу ли я сваривать алюминий с помощью сварочного аппарата?

Из-за того, насколько грязным и, откровенно говоря, некрасивым может быть процесс сварки алюминия стержневой сваркой, многие люди просто решили, что это невозможно. Это далеко не так, хотя практика требует опыта, осторожности и терпения.

Могу ли я сваривать алюминий сварочным аппаратом? Да, сваривать алюминий можно аппаратом для ручной сварки. Так как это может быть беспорядочно, лучше всего использовать следующие методы:

При сварке алюминиевой заготовки следует учитывать множество факторов.Для начала вы должны учитывать толщину металла и знать, как подготовить деталь к сварке.

Без соответствующих мер предосторожности вы можете устроить себе неудачу. Ниже приведены некоторые из наиболее важных деталей, которые следует учитывать при использовании метода сварки штангой.

Лучшие методы сварки алюминия палкой

Наилучшим методом для максимального контроля процесса сварки алюминия является TIG на переменном токе (вольфрамовый инертный газ) с использованием смеси гелия или аргона.Это самый чистый и медленный метод, гарантирующий, что после него останется очень мало беспорядка (что делает его идеальным кандидатом для сварки тонкого алюминия, особенно).

Сварка TIG на постоянном токе также подходит для алюминиевых заготовок.

Однако, этот метод рекомендуется больше для более толстых деталей из-за большей глубины проникновения . Используйте газообразный гелий, если вы решили использовать метод сварки TIG на постоянном токе.

Недавно я написал подробную статью о сварке палкой: полное руководство по SMAW, взгляните на нее.

У вас есть возможность использовать аргон и флюс при использовании этой техники на алюминии, но есть небольшая вероятность, что у вас будет положительный опыт:

  • Видимость во время сварки.
  • Подготовка сварочного оборудования и заготовки.
  • Очистка рабочего пространства / заготовки.

В-третьих, это сварка MIG (металл в инертном газе). Это значительно быстрее, чем TIG, но с некоторыми компромиссами.У вас будет ограниченный контроль над процессом, поскольку основной металл не будет плавиться без добавления присадочного металла.

Тем не менее, для процесса не потребуется ни пушпульного пистолета, ни катушки, если следующие элементы отрегулированы должным образом:

  • Настройки сварки. Эти настройки включают в себя:
  • Прямолинейность кабеля MIG
  • Натяжение приводного ролика

Алюминий можно сваривать приклеиванием, и, возможно, к удивлению многих, это можно сделать даже с помощью стержня постоянного тока сварщик (работает лучше, чем можно было ожидать!).

Что нужно знать о сварке стержнем алюминия

Алюминиевый стержень имеет обратную полярность DCEP (положительный электрод постоянного тока). Прежде чем начать, имейте в виду, что при использовании алюминиевой палочки вы заметите, что флюс имеет тенденцию к разбрызгиванию.

В начале остывания он будет иметь вид «навозной жижи». Не пугайтесь, если вы впервые наблюдаете что-то подобное — это вполне нормально для этого процесса.

Конечно, различные типы ремонтных сплавов будут вести себя по-разному, и у вас может не быть такого опыта с типами клюшек, которые вы используете.

Естественно, такая степень вариации в первую очередь связана с составом флюса. Тем не менее, полезно заранее знать риски и причуды процесса.

К счастью, есть шаги, которые можно предпринять, чтобы сделать процесс более плавным. >> Посмотрите видео ниже

  1. Перед тем, как начать сварку, вы можете убедиться, что сварка будет немного чище, путем прямого нагрева алюминия с помощью горелки с науглероживающим пламенем.
    1. Примечание: Преднамеренное применение такого экстремального тепла приводит к образованию сажи на поверхности заготовки.
  2. Снова переключить на нейтральное пламя.
  3. Верните концентрированное тепло алюминию.
  4. Когда сажа очищается, заготовка достигает 400 ֯ F.

Такой предварительный нагрев позволит сварке протекать более плавно. Вы также должны помнить следующее:

  • Алюминий рассеивает тепло в четыре раза быстрее, чем углеродистая сталь.
  • Алюминий имеет оксидный слой, который можно удалить проволочной щеткой из нержавеющей стали для достижения наилучших результатов.
    • Многие люди используют свой шлифовальный круг, предназначенный для обработки углеродистой стали, на алюминиевых заготовках и ожидают положительных результатов. К сожалению, это не идеально, так как служит только для загибания оксидного слоя в металл. Это также происходит при использовании щеточной бусины с высокоскоростным проволочным колесом. К лучшим способам удаления этого слоя относятся:
      • Пилинг металла с легким нажатием к желаемому участку (не под углом вверх, вниз или под другим углом).

        Недавно я написал подробную статью о сварке палкой: полное руководство по SMAW, взгляните на нее.

        Вам также необходимо выполнять сварку на относительно высокой скорости движения. Сварка также требует короткой дуги, поэтому помните об этом во время работы. Вот еще несколько ключевых деталей, которые необходимо знать о сварке стержнем:

        • Что происходит при сварке стержнем: При сварке электродом ток течет через стержень к заготовке.Заготовку можно рассматривать как отрицательный электрод, а стержень — как положительный электрод. Когда стержень отрывается от заготовки, образуется дуга. Чем ближе к заготовке вы держите палочку, тем короче будет дуга.
        • Как электрод и флюс работают вместе: Поскольку стержень расходуется на протяжении всего процесса сварки, металл плавится на металле. Флюс защищает расплавленный металл в процессе сварки, защищая его от атмосферных газов.
        • Как работает дуга для сваривания деталей: Дуга, возникающая в результате электрического соединения между электродом и заготовкой, нагревает каждый компонент, в результате чего металл электрода достигает плазмоподобного состояния. Когда лужа расплавленного металла вытягивается вдоль линии сварки, верхняя и нижняя пластины уплотняются вместе.

        Поэтому сварка штучной сваркой работает также и с алюминиевыми деталями. Хотя химия работает точно так же, надо признать, что процесс отличается, прежде всего, из-за его беспорядка и тенденции давать неэстетичный сварной шов.

        (По этой же причине вы должны выбирать электроды, специально предназначенные для сварки алюминия, иначе вы можете получить плохие результаты. 4043 Электродные стержни настоятельно рекомендуются.)

        Процесс сварки алюминия штангой в целом будет очень похож на сварку другие металлы, но помните о вышеперечисленных факторах во время работы. Перед тем, как начать, вам нужно будет немного обнажить электрод, чтобы сделать процесс более аккуратным.

        Для этого вам придется поцарапать кончиком палочки твердую поверхность, чтобы на нее прилегал кусок электрода (особенно при использовании алюминиевого электрода).

        Дополнительная литература: Нужен катушечный пистолет для сварки алюминия?

        Что следует иметь в виду при сварке электродом

        Во время сварки держите электрод как можно ближе к заготовке, чтобы стержень не замерз (не застревая в охлаждающей лужице металла).

        Чтобы этого не происходило, вы должны просто перемещать стержень, не смещая его слишком близко к заготовке или не замедляя слишком сильно во время сварки.

        (Вот почему для этого типа сварки рекомендуется высокая скорость хода.)

        Для изучения этого может потребоваться некоторое время, поскольку известна сварка штучной сваркой, также известная как «дуговая сварка металлического экрана» или SMAW.

        Это второе имя является более показательным по сравнению с кривой обучения, так как оно дает сварщику полный контроль над электродом. Хотя сваривать алюминий можно сваркой штучной сваркой, это, конечно, не лучший вариант.

        Принимайте во внимание достоинства и недостатки этого метода.

        Плюсы Минусы
        Оборудование для ручной сварки относительно дорогое, хотя и не требуется защитный газ, так что это финансовый компромисс. Очень грязно для алюминиевых заготовок.
        Этот метод по-прежнему хорошо работает с окрашенными или ржавыми металлическими деталями. Флюс имеет свойство разбрызгиваться, и для получения чистого шва требуется большой опыт.
        Условия работы гибкие из-за отсутствия защитного газа.

        Рекомендуемая литература

        Можно ли сваривать алюминий без газа? Является ли это возможным?

        Может ли плазменный резак резать алюминий? | Полное руководство — 2020

        Как приклеить сваривать алюминий

        Это сообщение может содержать партнерские ссылки.Это означает, что я буду делать вам комиссию без каких-либо дополнительных затрат, если вы перейдете по ссылке и сделаете покупку. Прочтите полное раскрытие здесь.

        Когда — это rc, сваривающий алюминий с использованием процесса дуговой сварки в среде защитного металла (SMAW), используется электрод с покрытием из флюса, нанесенным методом экструзии, или методом экструзии с обратной полярностью постоянного тока (DCRP). Покрытие электродов аналогично покрытию обычных стальных электродов. Покрытие из флюса обеспечивает газовый экран вокруг дуги и лужи расплавленного алюминия, а также химически объединяет и удаляет оксид алюминия, образуя шлак.При сварке алюминия процесс довольно ограничен из-за разбрызгивания дуги, неустойчивого управления дугой, ограничений на тонкий материал и коррозионного действия флюса, если он не удален должным образом.

        Алюминиевый лист для дуговой сварки. Из-за сложности управления дугой, стыковые и угловые швы трудно производить на пластинах толщиной менее 1/8 дюйма (3,2 мм). При сварке листа тяжелее 1/8 дюйма (3,2 мм) соединение, подготовленное со скосом под углом 20 градусов, будет иметь прочность, равную прочности сварного шва, выполненного кислородно-ацетиленовым процессом.Этот сварной шов может быть пористым и непригодным для герметичных швов для жидкости или газа. Однако дуговая сварка металла особенно подходит для тяжелых материалов и используется для обработки листов толщиной до 2-1 / 2 дюйма (63,5 мм)

        Дуговая сварка алюминия: настройки тока и полярности . Настройки тока и полярности зависят от типа электродов каждого производителя. Используемая полярность должна быть определена путем пробного соединения выполняемых соединений.

        Дуговая сварка алюминия: подготовка кромок листа .В целом конструкция сварных соединений алюминия вполне соответствует конструкции сварных соединений. Однако из-за более высокой текучести алюминия под сварочной дугой следует помнить о некоторых важных общих принципах. Для алюминиевых листов меньшей толщины предпочтительнее меньшее расстояние между канавками, когда разбавление сварного шва не играет роли. Управляющий фактор — совместная подготовка. Специально разработанная V-образная канавка для алюминия показана на A, рис. 7-11. Этот тип соединения отлично подходит там, где сварка может быть выполнена только с одной стороны и где требуется гладкий проникающий валик.Эффективность этой конкретной конструкции зависит от поверхностного натяжения, и ее следует наносить на все материалы толщиной более 1/8 дюйма (3,2 мм). Дно специальной V-образной канавки должно быть достаточно широким, чтобы полностью вместить корневой проход. Это требует добавления относительно большого количества присадочного сплава для заполнения канавки. Получены превосходный контроль проплавления и качественные корневые швы. Такую подготовку кромок можно использовать для сварки во всех положениях. Это устраняет трудности, связанные с прожогом или проплавлением в положениях при перегреве и горизонтальной сварке.Он применим ко всем свариваемым основным сплавам и всем присадочным сплавам.

        См. Также:

        11 советов по TIG-сварке алюминия на постоянном токе — Welding Mastermind

        При TIG-сварке алюминия на переменном токе (или «AC») используется почти всегда. Переменный ток очищает поверхность, разрушая оксиды, ухудшающие качество сварки. Однако это можно сваривать алюминий TIG постоянным током (также называемым «постоянным током»). Иногда для сварки алюминия методом TIG лучше использовать постоянный ток.Как и когда вам следует использовать постоянный ток для сварки алюминия методом TIG?

        Сварка алюминия постоянным током TIG Это будет сложно, но эти уловки помогут вам в этом.

        1. Знать разницу постоянного тока и переменный ток для сварки TIG
        2. Знайте, когда использовать постоянный ток, а когда — переменный ток для алюминия
        3. Используйте подходящие материалы
        4. Соберите нужный электрод, стержни и защитный газ
        5. Настроить сварочный аппарат для сварки постоянным током с обратным полярность
        6. Используйте ножную педаль или ручное управление для сила тока
        7. Сделайте алюминий как можно более чистым
        8. Практикуйтесь перед началом сварки
        9. Используйте правильную технику
        10. Знайте свои пределы — постоянный ток не является всегда правильный выбор для алюминия
        11. Объедините сварку на переменном и постоянном токе, чтобы получить лучший стык

        В этой статье я расскажу вам все советы, которые вам нужно знать, чтобы начать сварку алюминия методом TIG на постоянном токе.

        переменного или постоянного тока — в чем разница?

        Полярность описывает, в каком направлении идет электричество. течет. При постоянном токе (обычно называемом DC) полярность электрический ток всегда течет в одном направлении. Нормальный поток — электрод отрицательный, Это означает, что электричество течет от сварочного аппарата через электрод к заготовку и обратно к сварщику. Обратная полярность меняет положение и пропускает ток от сварочного аппарата через заготовку к электроду.

        Постоянный ток больше всего подходит для сварки TIG. металлов, потому что проникает глубоко.Сварка алюминия — одно из немногих этот переменный ток предпочтительнее.

        Переменный ток или переменный ток, меняет полярность. между стандартом и реверсом быстро, от шестидесяти до ста двадцати раз каждую секунду. Алюминий обычно сваривают TIG на переменном токе. Быстрый Переворот полярности имеет эффект пескоструйной обработки, который разрушает оксиды на поверхности до произвести чистый сварной шов. Недостатки сварки на переменном токе состоят в том, что сварной шов не проникают глубоко и оставляют на поверхности большой шарик.

        Зачем нужен постоянный ток для алюминия

        Проблема с Сварка переменным током заключается в том, что ток не проникает глубоко в стык и производит неглубокий сварной шов. Если вы соединяете алюминиевые детали толщиной ¼ дюйма или более, переменный ток не обеспечит прочного сварного шва за один проход.

        Для производства прочного сварите толстый алюминий переменным током, сварка выполняется поэтапно. Ты необходимо скосить края стыка, уложить корневой валик, затем вернуться с один или несколько проходов присадочных и заглушек для получения прочного соединения.Это требует три или четыре прохода со сварщиком до завершения соединения.

        Обратная полярность Сварочные швы постоянным током не имеют этой проблемы. Вы можете получить хороший и глубокий сварной шов за один пройти сваркой на постоянном токе. Это экономит время и обеспечивает более прочный сварной шов.

        Сварные швы постоянным током также полезен для заделки глубоких ямок и выбоин в алюминии. Вы можете быстро заполнить полости с помощью сварки постоянным током и получить прочный стык, удерживающий заливку на месте. Один раз отверстие залито, загладить поверхность шлифовальной машиной, деталь как новый.Это помогает исправить дорогие обработанные алюминиевые детали, которые стали слегка поврежден.

        Используйте правильные материалы

        Не все марки из алюминия подходит для сварки TIG на постоянном токе. Лучшие марки алюминия для этого процесс 6061, 2219 и чистый алюминий (все в серии 1100). Если вы работаете с другими категориями алюминия, вам может потребоваться сделать сварной шов.

        В дополнение к При использовании алюминия правильного сорта необходимы правильные размеры.ОКРУГ КОЛУМБИЯ сварка нагревает заготовку. Если вы попробуете сваривать на постоянном токе тонкий шток, он может перегреться и покоробиться. Сварка постоянным током лучше всего работает с деталями толщиной не менее дюйма. Помимо проблемы коробления, преимущества сварки постоянным током Алюминий в любом случае не вступит в игру, пока не появится на складе. Придерживайтесь переменного тока для вещь штука.

        Оборудование для сварки алюминия постоянным током

        Использование правильного оборудования важно для с использованием постоянного тока для сварки алюминия методом TIG. Имея правильные стержни, электрод, а газ имеет большое значение для качества сварки.Если вы не получите права снаряжение, вы не сможете образовать хорошую лужу и применить стержень, чтобы покрыть соединение.

        Стержни

        Стержни из чистого алюминия необходимы для сварки алюминия методом TIG на постоянном токе. 4043 работает лучше всего и дает чистый валик. Вы также можете использовать стержни 5356, но сварные швы будут шероховатыми и не будут выглядеть хорошо. Не используйте стержни из сплавов или другие металлы для сварки постоянным током.

        Электрод

        Лучшие электроды для сварки TIG на постоянном токе — это стержни из вольфрама с 2% лантана.У них синий наконечник. В отличие от сварки на переменном токе, для сварки на постоянном токе вам понадобится острый наконечник электрода. Доступны предварительно заточенные стержни, или вы можете заточить их самостоятельно болгаркой. Стандартные вольфрамовые и торированные стержни также подойдут.

        Из-за высокая температура, связанная с сваркой алюминия TIG, с использованием стандартного 1/16 дюйма диаметр электрода может вызвать перегрев электрода и загрязнение сварка. Чтобы справиться с дополнительным нагревом, выберите электрод чуть больше 3/32 дюйма.

        Газ

        Лучшим газом для сварки на постоянном токе является сверхчистый гелий.Он производит более горячую дугу, чем смесь гелия с аргоном или чистый аргон. Высокая температура от дуги помогает разрушить оксидный слой и обеспечивает лучшую стойкость сварного шва. Дополнительная очистка от тепла важна для сварки постоянным током, потому что у вас нет такой очищающей способности, которую обеспечивает переменный ток.

        Выбор сверхчистый по сравнению со стандартным гелием гарантирует отсутствие загрязнений в защитный газ. Даже небольшое количество кислорода, смешанного с гелием, может вызвать окисление сварного шва, которое приводит к растрескиванию.

        Настройка сварщика

        Разумеется, вам необходимо настроить постоянный ток сварочного аппарата. Ты также необходимо поменять полярность сварщика, чтобы электрод был положительный вывод, а поверхность сварного шва — отрицательный вывод. Обеспечить регресс полярность создаст сварочную лужу под окисленным слоем с плавающим оксидом. наверху. Обратитесь к руководству вашего сварщика, чтобы узнать рекомендованную силу тока и другие параметры. настройки для сварки постоянным током.

        Переменная сила тока

        Вместо того, чтобы использовать ту же силу тока для всю сварку, настройте сварщика с регулятором переменного тока.С участием переменная сила тока, уровень мощности регулируется ножной педалью или скользящей включить электродную горелку. Переменная сила тока очень важна для постоянного тока. сварка алюминия. Использование фиксированной силы тока может вызвать серьезные проблемы с суставом.

        Тепло быстро рассеивается через алюминий. К тому времени, когда вы дойдете до конца стыка, материал нагреется от сварного шва, и теплу больше некуда будет уходить. Благодаря этому алюминий становится достаточно горячим, чтобы его можно было деформировать или расплавить. Использование переменной силы тока позволяет уменьшить поступающее тепло, чтобы предотвратить повреждение от перегрева.

        Процесс сварки алюминия постоянным током

        Чтобы добиться хорошего качества сварки алюминия постоянным током, вам нужно следовать правильному процессу. Некоторые шаги такие же, как и у вас применяются для сварки на переменном токе, но некоторые другие. Обязательно относитесь к сварке постоянным током как это процесс вместо того, чтобы пытаться использовать все шаги для сварки на переменном токе.

        Сначала попрактикуйтесь

        Прежде чем пытаться сварить готовое изделие, потренироваться в сварке детали за несколько минут лома алюминия. Сварка алюминия на постоянном токе отличается от сварки на переменном токе. и непросто получить бусинку, которая выглядит как «стопка десяти центов» хорошего TIG сварка.Небольшая практика поможет вам нащупать сварной шов и продлится долгое время. способ красиво сварить готовый продукт.

        Get It Clean

        Вы всегда должны как можно тщательнее очистите свариваемый металл, прежде чем возникнет дуга. Этот Шаг особенно важен для сварки алюминия постоянным током. Температура плавления оксид на поверхности намного выше, чем температура плавления алюминиевой основы металл. Если вы попытаетесь сварить оксидированный алюминий, оксид загрязнит сварите и не допустите его затвердевания.В результате получится некрасивая, ломкая бусинка.

        Алюминий должен очищаться независимо от того, какой процесс вы используете, но это особенно важно с постоянный ток. Дуга от сварки алюминия переменным током обладает некоторой очищающей способностью. ОКРУГ КОЛУМБИЯ не хватает очищающей способности, поэтому вам нужно все довести до совершенства, прежде чем начать сварка.

        Начать с очистки Удалите краску, жир и масло с помощью растворителя. Обезжиривающие средства удаляют масло и жир, а растворитель снимает краску. Ацетон удалит и то, и другое. Этот ступенька необходима для любого вида сварки и любого металла.

        Следующий шаг к подготовка алюминия — это соскабливание оксидного слоя. Этот слой сложно удалите, но вы должны снять как можно больше перед сваркой алюминия постоянным током.

        Очистить щеткой

        Один способ удаления оксидный слой — щетка из нержавеющей стали. Используйте кисть с мелкой щетиной и используйте это только для алюминия. Грубая щетина скорее поцарапает алюминий, чем очистка оксидного слоя. Используя кисть с другими материалами, можно добавить загрязнений на поверхности и ухудшают сварочный процесс вместо лучше.

        Если вы чистите щеткой, потрите металл, пока он не станет ярким и блестящим. Не торопитесь и снимите оксидный слой.

        Лучшая химическая очистка

        Если у вас большой или оксидное покрытие является значительным, требуется химический очиститель. Используйте кислотная ванна или промышленный очиститель алюминия, чтобы удалить оксидный слой с поверхность вашей заготовки. Химические вещества, удаляющие оксид алюминия неприятны, поэтому обязательно прочтите и следуйте указаниям на этикетке и носите надлежащее защитное снаряжение.Эти чистящие средства удаляют весь оксид с поверхность, хотя.

        Не позволяй этому сидеть

        Когда твоя поверхность чистый, обязательно приварите его в течение дня или около того; в противном случае кислород в воздух вступает в реакцию с поверхностью и образует новый слой оксида, который необходимо удалить. Если ваш деталь сидит слишком долго, очистите ее перед сваркой.

        Когда вы чистка, не упускайте из виду стержни и электрод. Сварка постоянным током не имеет естественный эффект очистки, который производит сварка на переменном токе, поэтому все, что нужно перед сваркой будьте идеально чистыми.

        Техника для сварки алюминия на постоянном токе TIG

        Техника важен для большинства видов сварки. Вы должны скорректировать свой стиль работы, чтобы соответствовать потребности в металле, наполнителе и настройке, которые вы используете. Сварка постоянным током алюминий ничем не отличается. Несколько советов, которые помогут вам использовать постоянный ток для Алюминиевые сварные швы TIG:

        • Будьте в безопасности. Как и другие виды сварки, сварка TIG требует высокой температуры и яркого света. Сделать обязательно наденьте сварочную маску, перчатки и длинные рукава.
        • Используйте правильный метод резки. Плазменные резаки и высокоскоростные дисковые пилы оставляют хороший чистая поверхность для сварки. Избегайте низкоскоростных ленточных пил, которые могут размазать загрязнения. в разрез, и избегайте кислородно-ацетиленовых горелок, которые приводят к окислению разреза поверхность.
        • Используйте плотная дуга — намного плотнее, чем при сварке алюминия переменным током. Жара течет вверх от заготовки, а не вниз от электрода. Свести к минимуму распространение дуги, чтобы получить максимальное количество тепла в лужу. Держите кончик электрод в пределах одной восьмой дюйма от поверхности.
        • Держите резак под углом 90 градусов к заготовке и держите наконечник близко к поверхности. Этот обеспечивает равномерную лужу и чистый сварной шов. Держать электрод в вертикальном положении обеспечивает лучшую газовую защиту сварного шва и обеспечивает лучший контроль дуга.
        • Держите глаз на кончике электрода. Сварка с обратной полярностью может закруглить кончик электрод и вызовет распространение дуги. Если это произойдет, остановитесь и повторно заточите кончик.
        • Держите стержень почти плоский. Ткните стержнем в лужу посередине дуги, затем потяните его обратно.Вы можете получить чистый сварной шов стопки монет с помощью постоянного тока, но вы должны быть осторожно со стержнем.
        • Алюминий плавится при гораздо более низкой температуре, чем оксидное покрытие. Обратная полярность прогоняет тепло через металл и образует лужу под оксидом. В оксид всплывает на поверхность лужи; старайтесь не беспокоить его удочкой. Работа под оксидным слоем.
        • Перенести быстро, чтобы изделие не сильно нагрелось. Используйте переменный элемент управления, чтобы уменьшить увеличивают силу тока и предотвращают точечную коррозию, деформацию или плавление детали.
        Я помогу вам улучшить качество сварки!

        Подпишитесь на мою еженедельную рассылку и получайте полезные советы, инструменты и теории о сварке и соединении.

        Еще один шаг!

        Подтвердите подписку Электронная почта в вашем почтовом ящике. Ссылка действительна всего 60 минут.

        Когда использовать AC

        Если ваша деталь сильно загрязнен или окислен, постоянный ток может быть не лучшим выбором. С тех пор не обладает очищающей способностью переменного тока, постоянному току требуются нетронутые поверхности, чтобы получить хороший сварной шов.Если вы работаете с деталями двигателя, имеющими углеродное покрытие, или старые детали, которые сильно окислены, сварка на переменном токе может быть лучшим выбором.

        Сварка постоянным током также плохой выбор для соединения деталей из литого алюминия. Процесс литья производит большее окисление поверхности, чем другие производственные процессы, такие как механическая обработка. Поверхностный оксид затрудняет получение хорошего сварного шва, поэтому прямой ток — плохой выбор для сварки литых деталей.

        Вам также следует Избегайте сварки алюминия постоянным током, если внешний вид шва важен.это труднее получить традиционный вид стопки монет при сварке постоянным током, поэтому придерживайтесь переменного тока, если важен внешний вид окончательного сварного шва.

        Лучшее из двух миров

        Для некоторых проекты, использующие как переменный, так и постоянный ток, могут быть победителями. Для очень толстой ложи вы можете нужно комбинировать приемы, чтобы получить наилучший результат. Чтобы получить лучший сварной шов толстый материал, выполните следующие действия:

        • Снимите фаску края деталей, которые нужно соединить, чтобы они образовали V-образную форму.
        • Сделать корень бусины на постоянном токе.Это основной сварной шов, который заполняет нижнюю часть V-канала. Постоянный ток обеспечит глубокое проплавление и прочную основу для сварного шва.
        • Почистить начисто сварите, чтобы удалить как можно больше окислов и загрязнений.
        • Сделать колпачковый сварной шов на переменном токе. Кондиционер удалит загрязнения с поверхность корневого шва и края стыка. AC также делает это легче получить красивый сварной шов, похожий на гладкую стопку монет.

        Переменный ток является стандартом для сварки алюминия методом TIG.Он хорошо справляется со свойствами алюминия и делает сварные швы красивыми. Однако сварка на переменном токе имеет свои ограничения. Когда вам нужно глубокое проникновение в толстый алюминий, постоянный ток проникает лучше и обеспечивает лучший сварной шов. Знание того, когда и как использовать постоянный ток для сварки алюминия, открывает новые возможности и позволяет справляться с вещами, с которыми переменный ток просто не может.

        Также ознакомьтесь с моей статьей о сварке алюминия методом MIG. Сварка MIG может быть лучшим вариантом, особенно для толстых листов (> 4 мм) и высокой производительности наплавки.

        Если вам понравилась эта статья, посмотрите другие мои статьи по этой теме, которые я написал!

        СЛОЖНЫЙ МИР АЛЮМИНИЕВОЙ СВАРКИ

        Алюминий, несомненно, является одним из самых трудных для сварки материалов. Из-за сложного характера Форни получает массу вопросов по сварке алюминия. Прочтите, чтобы узнать больше о сварке алюминия TIG.

        Откровенно говоря, сварка алюминия может быть головной болью, когда дело доходит до получения эстетичных сварных швов.Однако, если все сделано правильно, это может продлить срок службы вашего проекта, уменьшить вес, устранить деформацию и сделать несколько действительно красивых сварных швов.

        Обычно для сварки алюминия используются два процесса: GTAW (TIG) и GMAW (MIG). Большинство сварщиков скажут, что TIG — лучший вариант для сварки алюминия, потому что он позволяет добиться лучших результатов при работе с материалами меньшего калибра.

        При правильной сварке алюминия TIG можно получить качественные сварные швы. Этот процесс также позволяет лучше контролировать сложные параметры сварки, такие как нагрев, проплавление и общий внешний вид.В дополнение к этим преимуществам, сварка алюминия TIG упрощает работу с более тонкими материалами!

        Сварка алюминия требует много времени и терпения, поэтому чаще используется там, где эффективность не так важна, как качество и внешний вид. Но как только вы это сделаете, будьте уверены, у вас будут отличные на вид сварные швы.

        Теперь, когда вы знаете основы, вот еще несколько полезных советов, которые помогут вам освоить алюминий!

        Очистите свои материалы

        Те, кто не знаком со сваркой алюминия, могут не осознавать, что этот материал образует оксидный слой.Если оксидный слой останется на поверхности алюминия, это может помешать адекватному проникновению. Чтобы этого избежать, перед сваркой можно очистить оксидный слой специальной проволочной щеткой из нержавеющей стали или латунной щеткой. Чтобы избежать загрязнения, используйте одну и ту же щетку для каждого алюминиевого проекта (или тщательно очищайте щетку, которую вы используете), не забывайте чистить только в одном направлении.

        Размещение руки и горелки

        При сварке алюминия методом TIG лучше всего держать горелку, удерживая ее от запястья до кончика мизинца.Положив руку на стол, удерживайте резак в устойчивом положении и двигайтесь вперед. Достаточно лишь слегка наклонить фонарик назад.

        Используйте правильную полярность

        Даже после очистки материала оксидный слой немедленно начинает восстанавливаться, что может блокировать качество сварки. Вот почему крайне важно использовать полярность переменного тока (AC) при сварке алюминия методом TIG. Эта полярность обеспечивает очищающее действие, которое помогает удалить и разрушить оксидный слой на алюминии, создавая плавную сварочную лужу.

        Используйте меньшую длину дуги

        Важно использовать дугу меньшей длины при сварке алюминия, чтобы вы могли локализовать или сосредоточить тепло на небольшой площади.

        Добавить присадочный металл

        Если вы добавляете присадочный металл в сварной шов при работе с алюминием, легче добиться того, чтобы сварной шов выглядел «стопкой монет». Добавление присадочного прутка вызывает охлаждающий эффект на задней стороне сварочной ванны. Этот эффект придает сварному шву гладкость, делая его похожим на сложенные десятицентовики.

        Интеллектуальное хранилище

        Правильное хранение основных материалов и присадочных материалов может помочь избежать загрязнения. По возможности храните листы алюминия внутри. Если вам необходимо хранить материалы на улице, поставьте алюминиевые листы вертикально, чтобы предотвратить попадание воды.

        Загрязнение

        Причиной многих проблем, связанных со сваркой TIG, является загрязнение из атмосферы или окружающей среды. Чтобы избежать загрязнения атмосферы, используйте газовые линии или шланги в новых или хороших условиях и убедитесь, что воздух или атмосфера не проникают в трубопроводы.

        Регулировка контроля баланса

        Когда у вас есть правильный контроль баланса, вы можете регулировать соотношение между током EN (отрицательный электрод) и током EP (положительный электрод). Хорошее практическое правило — около 70% отрицательных электродов. Ток EN считается сварочной стороной формы волны переменного тока, тогда как EP — это место, где происходит очистка или удаление оксидов. Контроль баланса просто позволяет вам регулировать соотношение между двумя полярностями в зависимости от того, что вы видите в сварочной ванне.Если вы заметили, что ваш сварной шов покрывается перьями (когда в сварочной луже появляются маленькие черные точки), это хороший признак того, что ваш контроль баланса настроен неправильно. Если это произойдет, попробуйте повернуть регулятор баланса вниз, чтобы было меньше EN.

        Установка выходной частоты переменного тока

        Чем выше выходная частота переменного тока, тем более стабильна или сфокусирована дуга. Уменьшение выходной частоты переменного тока до 80 или 90 Гц может обеспечить более широкий конус дуги, что может быть полезно при сварке углового соединения, расположенного в трудном положении.

        Предварительный нагрев

        Вы не поверите, но предварительный нагрев вашей алюминиевой заготовки может помочь избежать растрескивания сварных швов. Предварительный нагрев может помочь замедлить скорость охлаждения и затвердевания. Типичный предварительный нагрев находится в диапазоне от 100 до 200 градусов. Температура вашего материала не должна превышать 230 ° F. Если вы разместите прихваточные швы в начале и в конце зоны сварки, это может помочь в процессе предварительного нагрева.

        Выбор электродов

        GTAW — это дуговая сварка вольфрамовым электродом в газовой среде. Это означает, что сварка TIG требует использования вольфрамовых электродов.В более старых трансформаторных машинах использовался чистый вольфрам, хотя в настоящее время более новые инверторные машины обычно рекомендуют 2% церия или 2% лантана. Узнайте больше о вольфраме здесь.

        Скорость перемещения

        При сварке алюминия следует помнить два слова; быстрые и горячие. Если ваша скорость движения слишком низкая, вы можете чрезмерно прожечь или расплавиться, особенно если вы работаете с алюминиевым листом более тонкой толщины.

        Не плести

        Технику ткачества можно использовать со многими недрагоценными металлами, но не с алюминием. Лучшая альтернатива — бусинка для стрингера. Стрингер-бусинка способствует правильному проникновению и сплавлению. Убедитесь, что вы используете более высокую тепловую нагрузку и высокую скорость движения, чтобы оставаться перед лужей, особенно при сварке TIG.

        Размер сопла

        Размер сопла может повлиять на сварной шов. Если сварной шов пористый, попробуйте использовать газовую линзу или чашу большего размера.Это поможет предотвратить загрязнение и улучшить поток газа.

        Безопасность — приоритет

        Как и сварка любого другого материала, сварка алюминия сопряжена с некоторыми рисками. Чтобы оставаться в безопасности, носите сварочный шлем, защитные очки, сварочную куртку или рукава и сварочные перчатки. Алюминий — это материал с высокой отражающей способностью, и для сварки требуется много энергии. Это может вызвать еще более сильную дугу и, возможно, обжечь кожу.

        С помощью этих рекомендаций и небольшой практики сварка алюминия может быть такой же простой, как сварка стали. А теперь иди и покажи алюминию, кто здесь хозяин!

        Если у вас возникнут вопросы, позвоните в нашу команду по работе с клиентами по телефону 1-800-521-6038 или посетите сайт askforney.com.

        Forney Industries благодарит следующих пользователей за информацию, включенную в этот блог: thefabricator.com, lincolnelectric.com и Mechanicalinventions.blogspot.com

        Как выполнить контактную точечную сварку алюминиевых сплавов?

        Часто задаваемые вопросы

        Алюминий и его сплавы обладают высокой теплопроводностью и электропроводностью по сравнению со сталью, и, поскольку процесс зависит от резистивного (Джоулева) нагрева, для них требуются гораздо более высокие сварочные токи. Кроме того, сопротивление поверхностного контакта играет важную роль в тепловыделении. Короткое время сварки используется для быстрого выделения тепла и, таким образом, минимизации потерь тепла за счет теплопроводности.Более твердые сплавы, как правило, легче сваривать, и наоборот, чистый алюминий не рекомендуется для точечной сварки.

        Оксид алюминия, который естественным образом образуется на поверхности алюминия, имеет очень высокое электрическое сопротивление. Следовательно, состояние поверхности материала оказывает сильное влияние на выделяемое тепло, требуемые настройки, а также на свариваемость материала.

        Листовой прокат: Обычно поддается сварке, но тяжелые или непостоянные оксиды могут привести к нестабильности.
        Лист, подвергнутый химическому раскислению или абразивной обработке: Удаление оксида непосредственно перед сваркой может обеспечить постоянное, но очень низкое поверхностное сопротивление, поэтому требуется гораздо более высокий сварочный ток. Такие контролируемые процедуры используются для сварных швов аэрокосмического качества.
        Обработка модификации поверхности: Некоторые специально разработанные химические средства обработки поверхности, часто применяемые поставщиком материалов, обеспечивают сопротивление поверхности от среднего до высокого и могут быть последовательными.Может быть достигнута хорошая свариваемость.
        Анодированный, тяжелый хромат или другая пассивирующая обработка, или лист с сухой смазкой: Эти виды обработки обычно обеспечивают очень высокое сопротивление, а иногда и полностью изолирующие поверхностные слои и обычно не свариваются.

        Электроды для листового материала толщиной от 1 до 3 мм имеют поверхность купола с радиусом от 50 до 100 мм, предпочтительно увеличивающимся с толщиной листа. Для высококачественной сварки можно использовать большие радиусы, чтобы минимизировать вмятины.Обычно рекомендуются электроды с высокой проводимостью (типы класса 1), но для приложений промышленного качества можно использовать электроды класса 2 (например, Cu / Cr / Zr).

        Поскольку медь легко образует сплав с алюминием, а нагрев контактов высок из-за высоких сварочных токов, износ электродов происходит очень быстро. Внимание к электродам обычно требуется после выполнения нескольких сотен сварных швов, но некоторые специальные обработки поверхности снижают износ. Более частая правка электродов с помощью автоматических инструментов для правки электродов является рекомендуемой стратегией для контроля состояния электродов и минимизации влияния на качество сварки.При выполнении сварных швов аэрокосмического качества электроды зачищают очень часто, чтобы избежать загрязнения контактных поверхностей. Было показано, что очень частая легкая шлифовка или полировка электродов, предотвращающая нарастание видимого слоя сплава на электроде, обеспечивает превосходную воспроизводимость качества сварки и долгий срок службы электрода.

        Подробные настройки сварки доступны в стандартных учебниках или у поставщиков материалов или оборудования и могут зависеть от подробных требований к качеству и используемых материалов.Стандарт «BS EN ISO 18595 Контактная сварка. Точечная сварка алюминия и алюминиевых сплавов. Свариваемость, сварка и испытания» содержит полезные рекомендации.

        Для сварных швов товарного качества на листах толщиной 1,2 мм после прокатки параметры сварного шва обычно находятся в диапазоне —

        Усилие на электродах:
        Время сварки:
        Сварочный ток:
        от 3 до 5 кН
        от 2 до 5 циклов (40-100 мс)
        от 22 до 28 кА

        В то время как источники питания переменного тока могут использоваться для сварки алюминиевых сплавов, были предложены инверторные источники питания постоянного тока, обеспечивающие больший контроль короткого времени сварочного импульса и, таким образом, улучшенную свариваемость.Следует отметить, что с источниками постоянного тока наблюдается заметный эффект полярности. Рост самородка немного смещен в сторону положительного электрода, и это может быть полезно при сварке разной толщины, поскольку более тонкий лист находится на положительной стороне. Кроме того, положительный электрод изнашивается быстрее, чем отрицательный. Источники питания постоянного тока обычно обеспечивают более эффективное использование электросети при высоких требуемых сварочных токах.

        Брызги при сварке могут отрицательно сказаться на качестве сварки, поэтому их следует избегать.Может возникнуть некоторая пористость или образование трещин, особенно в сплавах чувствительных типов. Эти дефекты обычно не оказывают значительного влияния на прочность сварного шва при условии, что при испытании происходит нормальное разрушение пробки (пуговицы). Графики двойного усилия необходимы для высококачественных сварных швов, где требуется контроль дефектов самородка.

        При сравнении материалов одинаковой толщины, статическая и усталостная прочность на сдвиг точечных сварных швов из алюминиевых сплавов составляет примерно одну треть от значений для стальных сварных швов (в зависимости от типа сплава).Если вместо стали используется алюминий, его толщина обычно увеличивается, что дает прочность сварного шва, которая в большей степени отличается от прочности стали, но при этом позволяет снизить вес.

        Сварка алюминия палкой — мой опыт

        Вот результат, когда шлак снова удален многократными ударами вибрирующего гравировального инструмента.

        Сварной шов 3 (предварительно очищенный) был намного лучше сварных швов 1 и 2, которые не подвергались предварительной очистке.
        Сварной шов 4, весь Т, предварительно нагретый до 300 F, показал гораздо более плоский / широкий сварной шов, но слишком широкий! Ой! Предварительный нагрев помог наплавить основной металл, но сделал сварку неконтролируемой.

        Примечание: опять же, на каждый сварной шов использовался почти полный электрод длиной 13 дюймов. (Это будет важно позже.)

        Я должен упомянуть, что для вышеупомянутой сварки требовалась довольно короткая дуга, почти поддерживающая контакт с пластиной. Пришлось продолжать (осторожно) вдавливать стержень в пластину, иначе дуга погаснет. (Не давите слишком сильно … иначе вы заколите стержень.) Если дуга все же погаснет, вам нужно сразу же вставить ее, чтобы снова зажечься … иначе вам придется остановиться и счистить расплавленный флюс. над кончиком стержня.(Этот процесс хуже, чем снятие гильзы 7018). Кроме того, настоящая проблема — правильно запустить стержень, не заедая его или сразу после зажигания … когда дуга погаснет.

        Что было дальше?
        Пришло время для сварщика большего размера с большим током и более высоким напряжением холостого хода (OCR), чтобы поддерживать дугу. Еще раз, я предварительно очистил пластины, используя наждачную бумагу, чтобы стереть оксидный слой в области сварного шва. На фотографиях ниже показаны результаты сварки постоянным током + при 110 ампер после сварки.

        Я слишком медленно выполнял сварку 6 и проделал пару крупных отверстий! Примечание: для стали «медленно» означает очень быстро!
        Важный совет: я обнаружил, как довольно легко удалить этот вязкий шлак. Вместо того, чтобы пытаться удалить его насухо, я поместил образцы для испытаний в горячую проточную воду и протер их зубной щеткой … шлак растворился / счистился, оставив поверхность без молотка / без гальки. Удивительный!

        Вот фото со снятым шлаком.

        Сварка с помощью сварочного аппарата с большим трансформатором была намного проще, чем с помощью меньшего сварочного аппарата с инвертором; дугу было легче поддерживать.

        Weld 5 был довольно хорош, моя техника была здесь ограничением. Как только дуга загорится, нужно начинать. Я ехал довольно быстро и обнаружил, что сжег только 1/2 стержня. Помните, я сжег весь стержень, медленно идя при 80 А на сварных швах с 1 по 4.

        Я подумал, что мне следует сжигать больше, чем половину стержня. В сварке 6 я снизил скорость движения. В итоге я использовал 2/3 удочки, но … Ой! Посмотрите на тепловыделение! Город из расплавленного металла.
        Днища просто выпали дважды!
        Не очень приятно здесь на 1/8 дюймовом материале, но…. такое тепловложение открывает большие перспективы для сварки толстого алюминия.

        Учимся … может быть, пора было немного убавить усилители. К этому времени я тоже стал ленивым, поэтому решил, что больше не нужно проводить предварительную очистку, использовать 100 ампер и следить за своей скоростью движения.
        Вот фотографии сварных швов 7 и 8 (хороший вид на неприятный на вид шлак).

        Продолжение в следующем посте …

        Что такое сварка алюминия переменным током (AC)? Основы сварки TIG

        Все мы знаем, что AC / DC — это не просто название хард-рок-группы, это также означает переменный ток (AC) и постоянный ток (DC).Но что такое переменный ток на самом деле? При чем здесь алюминий? Что такое полуволны в этом контексте? А что такое «кепка»?

        Сварка на переменном токе

        При сварке алюминия вольфрамовым электродом в среде защитного газа используется переменный ток. Почему?

        Сварка алюминия особенно трудна, поскольку материал окружен оксидным слоем. Это только плавится примерно при 2015 градусах Цельсия, но сам алюминий, в зависимости от сплава, плавится примерно при 650 градусах.Это означает, что алюминий будет улетучиваться во время плавления оксидного слоя, что сделает сварку невозможной. Оксидный слой необходимо разрушить или сместить, чтобы процесс заработал.

        Для сварки такого ровного шва TIG требуется определенная практика

        При сварке на переменном токе (AC) электрод продолжает переключаться с плюса на минус. Когда электрод установлен в положительное положение, отрицательно поляризованные электроны перемещаются из заготовки в электрод, разрушая при этом оксидный слой.Затем электрод устанавливается на отрицательное значение, и электроны, движущиеся в заготовку, выделяют тепло — так происходит проплавление сварного шва.

        MagicWave от Fronius подходит для переменного тока и поэтому идеально подходит для работы с алюминием.

        Осциллограммы

        Источники сварочного тока, подходящие для переменного тока, имеют инвертор для генерации переменного тока. Многие сварочные системы предлагают различные настройки для определения того, как должен вести себя переменный ток между плюсом и минусом.Пользователи могут выбирать между различными полуволновыми формами.

        Например, ток может течь сначала в положительном диапазоне, а затем в отрицательном диапазоне с постоянной силой — это приводит к твердому прямоугольнику. При использовании этой настройки дуга становится чрезвычайно стабильной, но чрезвычайно громкий рабочий шум неприятен для сварщика; им может даже потребоваться носить средства защиты органов слуха. Также возможны плавные синусоидальные волны. Тогда дуга будет нестабильной, но сварочный шум будет приятно тихим.В большинстве случаев применения алюминия наилучшим выбором является их сочетание; прямоугольник со скругленными углами для отрицательной полуволны и синусоидальной волны для положительной полуволны.

        Сварочная система MagicWave от Fronius также предлагает форму треугольника для стабильной дуги с высоким давлением и широким диапазоном комбинаций всех форм волны. Таким образом, сварщик может выбрать именно ту настройку, которая подходит для конкретного применения.

        Заглушка

        При покупке конец вольфрамового электрода плоский.Электрод перед использованием на постоянном токе затачивают. Однако для стабильной дуги при сварке на переменном токе конец вольфрамового электрода должен быть полукруглым, чтобы можно было эффективно контролировать дугу. Закругленный конец также называют «колпачком».

        Раньше сварщикам приходилось выполнять сварку куска меди в течение нескольких минут, чтобы сформировать этот колпачок. Высокие температуры заставляли вольфрамовый электрод плавиться, создавая каплю на конце электрода, также известную как полукруглый колпачок.Современные сварочные системы имеют функцию автоматического придания формы крышке: в зависимости от диаметра вольфрамового электрода через электрод пропускается определенная сила тока в течение определенного времени, в результате чего на его конце образуется закругленная крышка.

        Fronius усовершенствовал эту функцию автоматического формирования крышки: MagicWave 230i использует пульсирующий ток. Это заставляет расплавленный металл перемещаться, поэтому крышка формируется более легким и щадящим способом для электрода.

        Колпачок представляет собой закругленный конец электрода и обеспечивает стабильную дугу при сварке на переменном токе

        Дополнительную информацию о сварке вольфрамовым электродом в среде инертного газа можно найти в первой части этой серии блогов: Что такое… сварка TIG?

        .

        Добавить комментарий

        Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *