Газ для сварки алюминия: рекомендации по сварке в среде защитных газов

Содержание

рекомендации по сварке в среде защитных газов

Сварка металлическим электродом в среде защитных газов (процесс GMAW)

Подготовка основы: для сварки алюминия с его поверхности необходимо полностью удалить слой оксида и углеводородных загрязнений от масла или растворов для резки. Поверхностный слой оксида алюминия плавится при температуре 2040°С, а алюминий под ним – при 650°С. Из-за этого оксид может затруднить проникновение заполняющего материала внутрь соединения. Для удаления оксида можно использовать металлическую щетку из нержавеющей стали, растворители или травильные средства. Если для чистки используется щетка из нержавеющей стали, все движения щеткой можно делать только в одном направлении. При этом к ней нельзя прикладывать слишком большое усилие, так как из-за этого оксид может быть занесен еще глубже. Более того, эту щетку можно использовать только для чистки алюминиевых поверхностей – алюминий нельзя чистить щеткой, которой до того обрабатывали нержавеющую или углеродистую сталь. Если для удаления оксида используются химические травильные растворы, перед сваркой с поверхности обязательно нужно удалить их остатки. Чтобы свести к минимуму риск попадания в шов углеводородов из масла или растворов для резки, их нужно удалить обезжиривателем. В состав обезжиривателя не должны входить углеводороды.

Предварительный подогрев: предварительный подогрев рабочего изделия и алюминия помогает избежать растрескивания шва. Температура подогрева не должна превышать 110°С – поэтому для ее контроля нужно использовать термоиндикатор. Также для предотвращения перегрева в начале и конце свариваемой зоны можно разместить прихватки. Предварительный подогрев также необходим в случае приварки алюминиевых изделий большой толщины к более тонким. При образовании холодных натеков попробуйте использовать вводные и выводные планки.

Техника сварки: при сварке алюминия горелку нужно направлять вперед по отношению к направлению сварки, а не назад. Такая техника обеспечивает меньшее загрязнение шва благодаря более качественной очистке и газовой защите.

Скорость сварки:

сварка алюминия отличается высокой температурой и скоростью."" В отличие от стали, высокая теплопроводимость алюминия требует более высокой силы тока, напряжения и скорости сварки. При меньшей скорости значительно возрастает риск прожигания, особенно в случае тонколистового алюминия.

Защитный газ: в качестве защитного газа при сварке алюминия чаще всего используется аргон благодаря его очищающему действию и профилю проникновения. Для сварки сплавов алюминия серии 5XXX используется смешанный защитный газ из аргона и до 75% гелия, который помогает снизить образование оксида магния.

Сварочная проволока: выбирайте алюминиевую заполняющую проволоку с такой же температурой плавления, как и у материала основы. Чем больше оператор сможет сократить разницу в температуре плавления металлов, тем проще станет сварка. Лучше всего подходит проволока диаметром 1.2 или 1.6 мм. При этом чем больше диаметр проволоки, тем проще наладить ее подачу. Для сварки тонкопрофильных материалов больше подходит проволока диаметром 0.9 мм в сочетании с процедурой импульсной сварки при низкой скорости подачи – 2.5-7.6 м/мин.

Форма шва: в случае алюминия большинство поломок сварных соединений вызывается растрескиванием кратера шва. Растрескивание возникает при быстром термическом расширении и сужении алюминия в ходе сварки и последующего остывания шва. Вероятность растрескивания больше всего в случае вогнутых сварных швов, так как в таком случае поверхность кратера по мере остывания сужается и трескается. Следовательно, сварщики должны наращивать кратеры, чтобы придать шву выпуклую форму. Во время остывания выпуклая форма шва будет компенсировать сжимающие силы.

Выбор источника питания: при выборе источника питания для сварки алюминия в защитных газах в первую очередь стоит рассмотреть метод струйного или импульсного переноса металла. Для сварки со струйным переносом металла можно использовать аппараты с поддержкой режимов падающей (CC) и жесткой (CV) вольт-амперной характеристкой. В таком режиме образуется крохотный поток расплавленного металла, который переносится через дугу в металл основы. В случае толстопрофильного алюминия, для которого требуется сварочный ток силой больше 350 A, наилучшие результаты достигаются в режиме CC.

Импульсный перенос металла обычно используется в сочетании с инвертерными источниками питания. Последние модели включают несколько встроенных процедур импульсной сварки для разных типов и диаметров заполняющей проволоки. Во время импульсной сварки заполняющий металл переносится от электрода к рабочему изделию в момент пика сварочного тока. Такой процесс переноса металла имеет меньшее разбрызгивание и более высокую скорость следования, чем процесс струйного переноса металла. Импульсный процесс сварки также позволяет лучше контролировать тепловложение, упрощает сварку в нестандартных пространственных положениях и позволяет вести сварку тонкопрофильных материалов при низкой скорости подачи проволоки и небольшой силе тока.

Механизм подачи проволоки: предпочтительным методом подачи мягкой алюминиевой проволоки на большое расстояние является пуш-пульный метод, в котором проволока размещается в герметичном отсеке, который защищает ее от воздействия окружающей среды. Расположенный в этом отсеке двигатель с постоянным крутящим моментом и переменной скоростью вращения равномерно «толкает» и направляет проволоку через горелку. В сварочной горелке находится второй двигатель с высоким крутящим моментом, который подтягивает проволоку и тем самым помогает обеспечить стабильность скорости подачи проволоки и длины дуги.

На некоторых предприятиях для подачи стальной алюминиевой проволоки используют одни и те же механизмы подачи. В таком случае для более плавной и равномерной подачи алюминиевой проволоки можно воспользоваться пластиковыми или тефлоновыми направляющими. В качестве направляющих трубок используются долотообразные исходящие и пластиковые входящие трубки, которые удерживают проволоку как можно ближе к приводным роликам и тем самым предотвращают ее спутывание. Во время сварки горелку нужно держать как можно ровнее по отношению к проволоке, чтобы свести сопротивление к минимуму. тобы предотвратить соскабливание алюминия, нужно выровнять приводные ролики и направляющие трубки.

Используйте приводные ролики, специально предназначенные для алюминиевой проволоки. Отрегулируйте натяжение приводных роликов так, чтобы обеспечить равномерную скорость подачи проволоки. Слишком большое натяжение приведет к деформации проволоки и перебоям с подачей проволоки, слишком низкое – непостоянной скорости подачи. В обоих случаях это может привести к нестабильности дуги и пористости материала.

Сварочные горелки: для сварки алюминия нужно использовать отдельную направляющую горелки. Чтобы предотвратить перетирание проволоки, постарайтесь зафиксировать оба конца направляющей так, чтобы между направляющей и газовым диффузором горелки не было зазора. Регулярно меняйте направляющие, чтобы свести к минимуму проблемы подачи проволоки из-за абразивного оксида алюминия. Используйте контактные наконечники примерно на 0.4 мм больше, чем диаметр используемой проволоки – наконечник по мере нагревания может принять овальную форму и затруднить подачу проволоки. При использовании сварочного тока выше 200A для предотвращения перегрева и проблем с подачей проволоки часто используются горелки с жидкостным охлаждением.

Сварка алюминия полуавтоматом с газом (аргоном) и без

Устройства, в которых выступающая в качестве электрода проволока и защитный газ подаются в сварочный пистолет при нажатии на кнопку или курок, появились уже довольно давно. Их изначально высокая цена постепенно снизилась. Они появились не только в арсенале крупных предприятий, но и стали доступны людям, желающим приобрести подобное оборудование для собственных нужд. И все же, несмотря на значительное количество размещенных в сети статей и видео, условия, в которых протекает этот процесс, для многих остаются не слишком понятными.

Развеем мифы

Попытаемся разъяснить интересующую многих тему. А чтобы не возникло недопонимания, постараемся, для начала, избавиться от домыслов и мифов, которые преследуют популярную технологию.

  • Чистый алюминий практически никогда не употребляется в производстве, поскольку не обладает всеми необходимыми механическими свойствами. В большинстве случаев изготовителям приходится иметь дело со сплавами алюминия или, как минимум, металлом, насыщенным различными добавками.
  • Чистый алюминий токсичен, но не способен нанести человеку вред при контакте, поскольку практически мгновенно покрывается оксидной пленкой. Таким образом, мы вступаем в контакт уже с оксидом алюминия и утверждение о том, что перед сваркой металла с его поверхности следует удалить окислы, теряет всякий смысл. На самом деле, поверхность свариваемых деталей должна быть очищена от загрязнений.
  • В атмосферных условиях сварка алюминия полуавтоматом без газа невозможна. Место, где накладывается шов, должно быть защищено от воздействия внешней среды. Даже в том случае, когда газ не подается вместе со сварочной проволокой, он возникает при сгорании используемого флюса, создавая, таким образом, необходимую защиту. Существуют электроды с покрытием, выделяющим при сгорании защитный газ, но в полуавтоматах они не используются.
  • Миг-сварка – это не название технологии, а термин, появившийся в нашей стране благодаря появлению на рынке полуавтоматов марки MIG. На самом деле, сварка алюминия может производиться на оборудовании любой фирмы, благо, что в различных производителях сейчас уже нет недостатка. Главное, чтобы используемый аппарат был качественным и исправным. Можно ли изготовить сварочный полуавтомат самому? В принципе да, но будет ли он дешевле заводского, и соответствовать всем необходимым требованиям?

Факты – упрямая вещь

Покончив с мифами, перейдем к реальным фактам, действительно оказывающим влияние на работу с перспективным, но не слишком послушным материалом.

  • Наиболее простым способом обеспечить защиту свариваемого участка деталей от воздействия внешней среды является подача под давлением аргона. Этот благородный газ вполне доступен, хотя и стоит несколько дороже, чем используемый при работе со сталью углекислый газ. Хорошие результаты дает применение смеси аргона и гелия. Поскольку мы уже выяснили, что сварка алюминия полуавтоматом без аргона невозможна, то при отсутствии газа придется раздобыть где-то флюс.
  • В состав флюсов для сварки алюминия, как правило, входят соли щелочных и щелочноземельных элементов и, в небольшом количестве, активизирующие химический процесс фтористые компоненты. Существует множество рецептов различного состава, подбираемых в зависимости от характеристик металла, с которым предстоит иметь дело. Так, для сварки получивших распространение алюминиево-марганцевых сплавов хорошо подходят флюсы АН-А1 и АН-А4. При их использовании соединительный шов получается ровным, однородным и не содержит посторонних включений.
  • Даже при использовании защитного газа наилучшие результаты удается получить, обработав поверхность соединяемых деталей флюсом. Однако такая обработка занимает некоторое время и замедляет ход работ.
  • В промышленных условиях для проведения работ лучше всего использовать оснащение, использующее принципы импульсной сварки. Именно с его помощью достигается оптимальный результат. Ввиду относительной сложности и дороговизны подобного оборудование, все более широкое распространение получают инверторные сварочные полуавтоматы. Не слишком уступая в качестве соединительного шва, они проще, и вполне могут быть использованы даже в домашних условиях.
  • Особое внимание следует уделять качеству сварочной проволоки. Ее химический состав бывает различен, и должен подбираться с учетом химического состава, используемого для изготовления деталей алюминиевого сплава. Проволока низкого качества, не имеющая равномерного сечения и обладающая низкими механическими свойствами, затрудняет работу и часто приводит к повреждению оборудования.

Особые требования

Механические характеристики применяемой для сварки алюминия проволоки заставляют предъявлять определенные требования к конструкции полуавтоматов и их эксплуатации.

  • Недопустимо, чтобы длина подающего шланга превышала три метра, а его защитная оплетка была склонна к скручиваниям или изломам. Важно, чтобы канал, по которому проходит проволока, был максимально ровным, без резких поворотов. Оптимально, если сам подающий канал изготовлен из тефлона.
  • Механизм подачи должен протягивать проволоку без рывков, обеспечивая минимальное механическое воздействие на ее поверхность. Его компоненты следует своевременно осматривать на наличие повреждений и почаще смазывать, обеспечивая свободное вращение роликов.
  • Наилучшие результаты удается получить на оборудовании, в конструкции которых предусмотрена возможность плавной и точной регулировки всех параметров. Важно все – сила тока, скорость, с которой подается проволока, количество поступающего газа. Поскольку воздействие внешней среды может сказаться на качестве сварного шва в процессе его формирования, прекращение подачи газа должна происходить не одновременно с выключением тока, а с задержкой порядка 5 – 7 секунд.

Сварка алюминия полуавтоматом требует от занимающегося ей специалиста определенных навыков и мастерства. И хотя посмотреть на видео, как работают профессионалы, не составляет проблемы, придерживаться их рекомендаций безоглядно не стоит. Такую информацию лучше всего использовать в качестве отправной точки, оттолкнувшись от которой можно поэкспериментировать и самому набраться опыта. Это важно, поскольку отличающиеся по составу и толщине материалы ведут себя по-разному, так же как и полуавтоматы, выпущенные различными производителями.

Достоинства и недостатки

Подводя итог, стоит заметить, что сварка алюминия полуавтоматом удобна, но все же не идеальна. Она имеет свои достоинства и недостатки.

При оценке преимуществ, несомненно, следует упомянуть следующие:

  • Относительно низкую, по сравнению с другими технологиями, стоимость процесса. Благодаря этому он доступен как для больших предприятий, так и для частных специалистов.
  • Универсальность оборудования. Оно может быть использовано для сварки различных материалов. Достаточно просто заменить подаваемые в сварочный пистолет газ и проволоку и произвести не слишком сложные регулировки.
  • Доступность необходимых материалов. С ростом популярности технологии в проволоке, газе и флюсах не стало недостатка.
  • Высокая скорость выполнения работ, подготовка к которым также не занимает много времени.

Что до недостатков, то к ним относятся:

  • Обязательное использование защитного газа или флюсов. Без них качества соединения будет крайне низким
  • Трудность подбора сварочной проволоки при отсутствии информации о составе материала, из которого изготовлены детали.
  • Скорость протекания процесса требует от сварщика сноровки. Людям с плохой реакцией освоить сварку алюминия полуавтоматом бывает не под силу.

Вникать в особенности технологии можно очень долго, ведь на эту тему написано немало серьезных научных прудов. Но надеемся, что изложенной информации будет достаточно для того, чтобы на первом этапе оценить возможности процесса и принять решение о необходимости его использования.

Поделись с друзьями

0

0

1

0

Сварка алюминия полуавтоматом

Алю­ми­ний име­ет уни­каль­ные свой­ства. Он исполь­зу­ет­ся в раз­ных отрас­лях, в том чис­ле авто­мо­биль­ной. Что­бы в пол­ной мере исполь­зо­вать его потен­ци­ал, металл дол­жен быть лег­ко сва­ри­ва­е­мым. Свар­ка полу­ав­то­ма­том в сре­де защит­но­го газа (MIG – Metal Inert Gas) и свар­ка TIG (Tungsten Inert Gas – свар­ка воль­фра­мо­вым элек­тро­дом в сре­де инерт­но­го газа) дела­ют это возможным.

Свар­ка полу­ав­то­ма­том (MIG) поз­во­ля­ет сва­ри­вать широ­кий спектр мате­ри­а­лов, от тон­ко­ли­сто­во­го метал­ла до тол­стых кон­струк­ци­он­ных листов.

Свар­ка алю­ми­ния полу­ав­то­ма­том про­из­во­дит менее акку­рат­ный и менее кон­тро­ли­ру­е­мый сва­роч­ный шов по срав­не­нию с TIG (свар­кой воль­фра­мо­вым элек­тро­дом в сре­де инерт­но­го газа). Свар­ка алю­ми­ния полу­ав­то­ма­том так­же име­ет свои пре­иму­ще­ства: быст­ро­та свар­ки, лег­че научить­ся про­цес­су, чем свар­ке TIG. Одним из глав­ных недо­стат­ков явля­ет­ся слож­ность пода­чи мяг­кой алю­ми­ни­е­вой про­во­ло­ки к месту свар­ки. Эта про­бле­ма реша­ет­ся раз­ны­ми спо­со­ба­ми, кото­рые мы рас­смот­рим в этой статье.

Содер­жа­ние статьи:

В чём сложность сварки алюминия?

Свар­ка алю­ми­ния тре­бу­ет иных мето­дов и про­цес­сов, дру­го­го защит­но­го газа, а так­же раз­лич­ной пред-сва­роч­ной и после сва­роч­ной обра­бот­ки, чем свар­ка ста­ли. Очень важ­но знать эти раз­ли­чия, что­бы успеш­но выпол­нить сва­роч­ные работы.

В целом, вот неко­то­рые из наи­бо­лее рас­про­стра­нен­ных фак­то­ров, кото­рые затруд­ня­ют свар­ку алюминия:

  • Окис­ле­ние. Алю­ми­ний име­ет тон­кое оксид­ное покры­тие, кото­рое предот­вра­ща­ет кор­ро­зию. Слой окси­да алю­ми­ния пла­вит­ся при зна­чи­тель­но более высо­кой тем­пе­ра­ту­ре, чем алю­ми­ний, поэто­му он дол­жен быть уда­лён перед сваркой.
  • Пори­стость. В рас­плав­лен­ном состо­я­нии алю­ми­ний погло­ща­ет водо­род быст­рее. Этот водо­род отде­ля­ет­ся по мере того, как металл воз­вра­ща­ет­ся в твёр­дую фор­му. Это может оста­вить в мате­ри­а­ле пузырь­ки, в резуль­та­те чего металл ста­но­вит­ся пори­стым и слабым.
  • При­ме­си. Посколь­ку алю­ми­ний очень чув­стви­те­лен, в про­цес­се свар­ки он может загряз­нять­ся гря­зью, воз­ду­хом и водой. Алю­ми­ний может быть загряз­нён воз­ду­хом, кото­рый попа­да­ет в сва­роч­ный шов из-за пло­хой газо­вой защи­ты или чрез­мер­но длин­ной дуги.
  • Тол­щи­на. Свар­ка алю­ми­ния вклю­ча­ет в себя рабо­ту с раз­ной тол­щи­ной мате­ри­а­ла. Свар­щи­ки долж­ны знать, как избе­жать про­жи­га­ния более тон­ко­го метал­ла, а так­же доста­точ­но хоро­шо про­ни­кать в более тол­стый металл, что­бы создать проч­ный шов.
  • Алю­ми­ний при­мер­но на треть мень­ше веса ста­ли, пла­вит­ся при тем­пе­ра­ту­ре менее поло­ви­ны тем­пе­ра­ту­ры плав­ле­ния ста­ли и име­ет теп­ло­про­вод­ность, при­мер­но в шесть раз пре­вы­ша­ю­щую теп­ло­про­вод­ность ста­ли. Для эффек­тив­ной свар­ки теп­ло­та плав­ле­ния алю­ми­ния долж­на быть более интен­сив­ной, чем та, кото­рая тре­бу­ет­ся для плав­ки стали.
  • Алю­ми­ний обла­да­ет высо­кой элек­тро­про­вод­но­стью и при нагре­ве он не изме­нит цвет, а будет казать­ся холод­ным, из-за чего слож­но опре­де­лить и кон­тро­ли­ро­вать его нагрев.
  • При свар­ке алю­ми­ния полу­ав­то­ма­том воз­ни­ка­ют про­бле­мы пода­чи мяг­кой алю­ми­ни­е­вой про­во­ло­ки от катуш­ки к месту свар­ки (может дефор­ми­ро­вать­ся, запу­ты­вать­ся), из-за нагре­ва и рас­ши­ре­ния про­во­ло­ка может застре­вать в кон­такт­ном нако­неч­ни­ке обыч­но­го раз­ме­ра (тре­бу­ет­ся исполь­зо­вать нако­неч­ник боль­ше­го раз­ме­ра), так как ско­рость свар­ки быст­рее, чем при свар­ке ста­ли, тре­бу­ет­ся раз­вить навык, что­бы шов полу­чал­ся хоро­ше­го качества.

Алюминиевые сплавы

Почти невоз­мож­но купить обыч­ный алю­ми­ний — он, как пра­ви­ло, постав­ля­ет­ся в виде спла­ва. Алю­ми­ний в чистом виде явля­ет­ся отно­си­тель­но мяг­ким метал­лом, кото­рый име­ет мно­го при­ме­не­ний, но тре­бу­ет добав­ле­ния дру­го­го метал­ла для повы­ше­ния его прочности.

Суще­ству­ет систе­ма клас­си­фи­ка­ции, кото­рая даёт каж­до­му алю­ми­ни­е­во­му спла­ву четы­рех­знач­ное чис­ло. Вот крат­кое опи­са­ние того, что озна­ча­ет каж­дое число:

  • 1XXX: Алю­ми­ни­е­вые спла­вы, кото­рые начи­на­ют­ся с циф­ры 1, очень чисты. Они почти пол­но­стью содер­жат алю­ми­ний. Содер­жа­ние алю­ми­ния в них пре­вы­ша­ет 99%.
  • 2XXX: Спла­вы, начи­на­ю­щи­е­ся с циф­ры 2, как пра­ви­ло, име­ют в соста­ве от 0.7 до 6.8% меди. Они очень проч­ны, но не очень устой­чи­вы к кор­ро­зии. Обыч­но исполь­зу­ют­ся в самолётостроении.
  • 3XXX: Алю­ми­ни­е­вые спла­вы, начи­на­ю­щи­е­ся с циф­ры 3, содер­жат от 0.05 до 1,8% мар­ган­ца. Они не под­да­ют­ся тер­мо­об­ра­бот­ке, но име­ют хоро­шую фор­му­е­мость и кор­ро­зи­он­ную стойкость.
  • 4XXX: Алю­ми­ни­е­вые спла­вы, начи­на­ю­щи­е­ся с циф­ры 4 содер­жат крем­ний (от 0.6 до 21.5%), кото­рый может зна­чи­тель­но сни­зить тем­пе­ра­ту­ру плав­ле­ния метал­ла. Это един­ствен­ная серия, кото­рая содер­жит как тер­ми­че­ски обра­ба­ты­ва­е­мые, так и нетер­мо­об­ра­ба­ты­ва­е­мые спла­вы. Крем­ний, добав­лен­ный к алю­ми­нию, сни­жа­ет его тем­пе­ра­ту­ру плав­ле­ния и улуч­ша­ет его теку­честь при рас­плав­ле­нии. Эти харак­те­ри­сти­ки жела­тель­ны для при­са­доч­ных мате­ри­а­лов, исполь­зу­е­мых как для свар­ки плав­ле­ни­ем, так и для пай­ки твер­дым припоем.
  • 5XXX: Спла­вы, начи­на­ю­щи­е­ся с циф­ры 5 явля­ют­ся алю­ми­ни­е­во-маг­ни­е­вы­ми (с добав­ле­ни­ем маг­ния от 0,2 до 6,2%), кото­рые име­ют самую высо­кую проч­ность сре­ди нетер­мо­об­ра­ба­ты­ва­е­мых спла­вов. Кро­ме того, спла­вы этой серии лег­ко сва­ри­ва­ют­ся, и по этим при­чи­нам они исполь­зу­ют­ся в самых раз­ных обла­стях, таких как судо­стро­е­ние, транс­порт, сосу­ды высо­ко­го дав­ле­ния, мосты и здания.
  • 6XXX: Это спла­вы алю­ми­ния / маг­ния и крем­ния (с добав­ле­ни­ем око­ло 1,0% маг­ния и крем­ния), кото­рые широ­ко исполь­зу­ют­ся в сва­роч­ной про­мыш­лен­но­сти, а так­же в прес­с­фор­мо­ва­нии и вклю­че­ны во мно­гие струк­тур­ные ком­по­нен­ты. Эти спла­вы есте­ствен­ным обра­зом чув­стви­тель­ны к обра­зо­ва­нию тре­щин при затвер­де­ва­нии, и по этой при­чине их нель­зя под­вер­гать дуго­вой свар­ке авто­ген­ным спо­со­бом (без при­са­доч­но­го мате­ри­а­ла). Добав­ле­ние доста­точ­но­го коли­че­ства при­са­доч­но­го мате­ри­а­ла во вре­мя про­цес­са дуго­вой свар­ки необ­хо­ди­мо для обес­пе­че­ния раз­бав­ле­ния основ­но­го мате­ри­а­ла, тем самым предот­вра­щая про­бле­му горя­че­го растрескивания.
  • 7XXX: Это спла­вы алю­ми­ния и цин­ка (добав­ка цин­ка от 0,8 до 12,0%), кото­рые состав­ля­ют одни из самых проч­ных алю­ми­ни­е­вых спла­вов. Эти спла­вы часто исполь­зу­ют­ся в высо­ко­про­из­во­ди­тель­ных при­ло­же­ни­ях, таких как само­ле­ты, аэро­кос­ми­че­ская про­мыш­лен­ность и спор­тив­ное оборудование.

Выбор оборудования

Для свар­ки алю­ми­ния может исполь­зо­вать­ся три режи­ма пере­но­са метал­ла в дуге (напол­ня­ю­щей элек­трод­ной проволоки):

  • Корот­ким замы­ка­ни­ем (так­же, как при свар­ки ста­ли). Это наи­ме­нее пред­по­чти­тель­ный метод, может осу­ществ­лять­ся на мало­мощ­ных аппа­ра­тах и на тон­ком метал­ле. Ток слиш­ком низ­кий, что­бы сге­не­ри­ро­вать доста­точ­ный нагрев для хоро­ше­го про­плав­ле­ния и шов будет скло­нен к рас­трес­ки­ва­нию. Такой режим свар­ки луч­ше не исполь­зо­вать, если тре­бу­ет­ся проч­ность и кра­си­вый внеш­ний вид сва­роч­но­го шва.
  • Струй­ный пере­нос (spray-arc transfer). Исполь­зу­ет более высо­кое напря­же­ние, ток и ско­рость про­во­ло­ки, чем пере­нос корот­ким замы­ка­ни­ем. Рас­пы­ля­ет­ся кро­шеч­ный поток рас­плав­лен­ных капель по дуге, от элек­трод­ной про­во­ло­ки до основ­но­го метал­ла (про­во­ло­ка не каса­ет­ся основ­но­го метал­ла). При пра­виль­ной регу­ли­ров­ке изда­ёт ров­ный гудя­щий звук. Дан­ный метод явля­ет­ся пред­по­чти­тель­ным при свар­ке полу­ав­то­ма­том, одна­ко может не рабо­тать на мало­мощ­ных аппа­ра­тах. Огра­ни­че­ни­ем явля­ет­ся свар­ка тон­ко­го алю­ми­ния и свар­ка вне гори­зон­таль­но­го поло­же­ния из-за силь­но­го нагре­ва и слож­но­го кон­тро­ля дуги. Пре­иму­ще­ства свар­ки в дан­ном режи­ме вклю­ча­ют: высо­кая ско­рость свар­ки, хоро­шее про­плав­ле­ние и про­ник­но­ве­ние, хоро­ший внеш­ний вид шва, мало брызг при свар­ке. Так как при таком режи­ме исполь­зу­ет­ся высо­кий нагрев, веро­ят­ны про­жи­ги на тон­ком метал­ле, поэто­му тре­бу­ет­ся быст­рое дви­же­ние горел­кой и тон­кая элек­трод­ная про­во­ло­ка, что­бы удер­жи­вать нагрев в нор­ме. Для тон­ко­го метал­ла пред­по­чти­тель­ным явля­ет­ся импульс­ный режим пере­но­са метал­ла в дуге.
  • Импульс­ный пере­нос (pulsed spray-arc). Импульс­ная свар­ка поз­во­ля­ет полу­чить струй­ный пере­нос (как в преды­ду­щем пунк­те) при гораз­до мень­шем токе, что поз­во­ля­ет сва­ри­вать алю­ми­ний раз­ной тол­щи­ны (как тон­кий, так и тол­стый). При импульс­ном режи­ме про­во­ло­ка пере­да­ёт­ся через арку, потом сни­жа­ет­ся сила тока, поз­во­ляя сва­роч­ной луже остыть при сохра­не­нии дуги. Это поз­во­ля­ет сва­ри­вать в раз­ных поло­же­ни­ях, нагрев кон­тро­ли­ру­ет­ся луч­ше. Дан­ный режим даёт хоро­шее про­ник­но­ве­ние, мини­ми­зи­ру­ет пори­стость шва, обес­пе­чи­ва­ет отлич­ную проч­ность. Для импульс­ной свар­ки тре­бу­ет­ся инвер­тор­ный источ­ник пита­ния, поэто­му он не рабо­та­ет на любом полуавтомате.

 

Режи­мы пере­но­са метал­ла в дуге при свар­ке алюминия

Итак, при свар­ке алю­ми­ния полу­ав­то­ма­том в боль­шин­стве слу­ча­ев пред­по­чти­тель­но исполь­зо­вать струй­ный пере­нос элек­трод­но­го метал­ла в дуге (spray-arc transfer). Это режим, при кото­ром мель­чай­шие части­цы алю­ми­ни­е­вой про­во­ло­ки фак­ти­че­ски рас­пы­ля­ют­ся в сва­роч­ную ван­ну (рас­плав­лен­ный металл). Такая свар­ка обес­пе­чит проч­ный и кра­си­вый шов. Боль­шин­ство полу­ав­то­ма­тов (MIG) спо­соб­ны осу­ще­ствить свар­ку в таком режи­ме. Всё, что Вам нуж­но сде­лать, это повы­сить напря­же­ние (и ско­рость пода­чи про­во­ло­ки соот­вет­ствен­но) и исполь­зо­вать пра­виль­ную газо­вую смесь (аргон или аргон с гели­ем). Свар­ка тон­ких листов алю­ми­ния не жела­тель­на в дан­ном режи­ме, так как веро­я­тен про­жиг метал­ла, но не исклю­че­на. В каче­стве воз­мож­но­го реше­ния про­цесс свар­ки может осу­ществ­лять­ся тон­кой алю­ми­ни­е­вой про­во­ло­кой (с диа­мет­ром про­во­ло­ки < 1 мм). Одна­ко мяг­кие, тон­кие алю­ми­ни­е­вые про­во­ло­ки труд­но под­да­ют­ся пода­че, что тре­бу­ет реше­ния этой про­бле­мы (пере­обо­ру­до­ва­ния полу­ав­то­ма­та, либо исполь­зо­ва­ние кату­шеч­но­го писто­ле­та «spool gun»). Так­же при свар­ке тон­ко­го алю­ми­ния мето­дом струй­но­го пере­но­са может исполь­зо­вать­ся теп­ло­от­вод (под­клад­ка под сва­ри­ва­е­мые листы), что так­же может умень­шить веро­ят­ность прожига.

Рас­смот­рим, какие могут быть доступ­ные вари­ан­ты покуп­ки полу­ав­то­ма­та для свар­ки алю­ми­ния или исполь­зо­ва­ния име­ю­ще­го­ся аппарата.

  • Луч­ший и самый про­стой вари­ант — это купить сва­роч­ный полу­ав­то­мат (MIG), спо­соб­ный гене­ри­ро­вать доста­точ­но тока для свар­ки алю­ми­ния. Свар­ка алю­ми­ния тре­бу­ет боль­шей силы тока, чем при оди­на­ко­вой тол­щине ста­ли. Напри­мер, полу­ав­то­мат на 140 ампер подой­дёт толь­ко для алю­ми­ния тол­щи­ной до 2–2.5 мм. Аппа­рат на 200 ампер обыч­но справ­ля­ет­ся с мате­ри­а­лом тол­щи­ной до 4.5 мм. Плюс допол­ни­тель­но мож­но при­об­ре­сти кату­шеч­ный писто­лет (spool gun), кото­рый облег­ча­ет пода­чу мяг­кой алю­ми­ни­е­вой проволоки.
  • Дру­гой воз­мож­ный вари­ант – купить полу­ав­то­мат (MIG), спо­соб­ный гене­ри­ро­вать доста­точ­но тока, исполь­зо­вать его без спе­ци­аль­но­го кату­шеч­но­го писто­ле­та, но поме­нять стан­дарт­ный метал­ли­че­ский направ­ля­ю­щий канал для про­во­ло­ки на ней­ло­но­вый или тефло­но­вый, что облег­чит пода­чу мяг­кой алю­ми­ни­е­вой проволоки.
  • Так­же прак­ти­че­ски любой име­ю­щий­ся в нали­чии полу­ав­то­мат спо­со­бен сва­ри­вать алю­ми­ний с учё­том огра­ни­че­ний по его тол­щине (в зави­си­мо­сти от харак­те­ри­стик полу­ав­то­ма­та), а так­же при исполь­зо­ва­нии арго­на и настрой­ки полу­ав­то­ма­та или его дора­бот­ки (этот момент мы рас­смот­рим в этой ста­тье ниже). Как уже было напи­са­но выше, свар­ку алю­ми­ния луч­ше осу­ществ­лять в режи­ме струй­но­го пере­но­са элек­трод­ной про­во­ло­ки. Если харак­те­ри­стик аппа­ра­та не доста­точ­но для это­го, то свар­ка воз­мож­на в режи­ме пере­но­са корот­ким замы­ка­ни­ем (как при свар­ке ста­ли) и с огра­ни­чен­ным выбо­ром тол­щи­ны элек­трод­ной проволоки.

Суще­ству­ют полу­ав­то­ма­ты, кото­рые спе­ци­аль­но пред­на­зна­че­ны для свар­ки алю­ми­ния. Они име­ют сле­ду­ю­щие особенности:

  • Гене­ри­ру­ют боль­ший ток. Это необ­хо­ди­мо для ком­пен­са­ции быст­рой теплопередачи.
  • Могут иметь спе­ци­аль­ные настрой­ки для свар­ки алю­ми­ния (функ­ция «hot start» обес­пе­чи­ва­ет боль­шую мощ­ность в нача­ле свар­ки, что поз­во­ля­ет избе­жать “холод­но­го пус­ка”, к кото­ро­му склон­на свар­ка алю­ми­ния, из-за спо­соб­но­сти быст­ро отво­дить теп­ло от зоны свар­ки. Дру­гая функ­ция «запол­не­ния кра­те­ра» в кон­це сва­роч­но­го шва. Она реша­ет одну из рас­про­стра­нён­ных про­блем при свар­ке алю­ми­ния – обра­зо­ва­ние и рас­трес­ки­ва­ние кра­те­ра в кон­це шва).
  • Име­ют дру­гую систе­му пода­чи элек­трод­ной про­во­ло­ки, напри­мер, кату­шеч­ный писто­лет или тол­ка­ю­щее-тяну­щее устрой­ство пода­чи (spool gun, a push-pull feeder) или систе­му пода­чи элек­трод­ной про­во­ло­ки с двой­ным при­во­дом (dual drive roll electrode wire feed system). Это поз­во­ля­ет исполь­зо­вать более широ­кий спектр диа­мет­ров элек­трод­ной про­во­ло­ки и спла­вов, помо­га­ет устра­нить про­бле­мы с пода­чей мяг­кой алю­ми­ни­е­вой проволоки.
  • В спе­ци­аль­ных аппа­ра­тах для свар­ки алю­ми­ния обыч­но исполь­зу­ет­ся режим импульс­но­го пере­но­са элек­трод­но­го метал­ла в сва­роч­ную ванну.
  • Исполь­зу­ет­ся 100% аргон или смесь арно­на с гелием.

Что такое катушечный пистолет (Spool Gun)? Как он облегчает сварку алюминия полуавтоматом?

Кату­шеч­ный писто­лет — это авто­ном­ный писто­лет, кото­рый под­клю­ча­ет­ся к полу­ав­то­ма­ту и исполь­зу­ет­ся для пода­чи алю­ми­ни­е­вой про­во­ло­ки с катуш­ки, уста­нов­лен­ной в этом писто­ле­те. Основ­ным пре­иму­ще­ством исполь­зо­ва­ния кату­шеч­ных писто­ле­тов явля­ет­ся то, что алю­ми­ни­е­вая про­во­ло­ка пода­ёт­ся толь­ко на корот­кое рас­сто­я­ние по срав­не­нию с обыч­ной горел­кой, направ­ля­ю­щий канал для про­во­ло­ки кото­рой име­ет дли­ну от 2.5 до 3 мет­ров. Про­тал­ки­ва­ние алю­ми­ни­е­вой про­во­ло­ки через такое боль­шое рас­сто­я­ние очень затруд­не­но. В кату­шеч­ном писто­ле­те рас­сто­я­ние меж­ду катуш­кой про­во­ло­ки и кон­такт­ным нако­неч­ни­ком умень­ше­но (обыч­но менее 30 см), что обес­пе­чи­ва­ет ста­биль­ную и надёж­ную пода­чу алю­ми­ни­е­вой проволоки.

Кату­шеч­ные писто­ле­ты реко­мен­ду­ют­ся для про­во­ло­ки с мень­шим диа­мет­ром. Это очень удоб­но и эко­но­мич­но для людей, кото­рые часто пере­клю­ча­ют­ся меж­ду свар­кой алю­ми­ния и стали.

Кро­ме пре­иму­ще­ства лёг­кой бес­про­блем­ной пода­чи про­во­ло­ки, кату­шеч­ные писто­ле­ты име­ют недо­стат­ки. Они доста­точ­но доро­гие и не все сва­роч­ные полу­ав­то­ма­ты могут их под­дер­жи­вать. Так­же они тяжё­лые и гро­мозд­кие, поэто­му не иде­аль­но под­хо­дят для более быст­рой ско­ро­сти дви­же­ния, необ­хо­ди­мой для свар­ки алю­ми­ния, или для исполь­зо­ва­ния в узких местах. Кату­шеч­ный писто­лет мож­но при­об­ре­сти, если Вам часто тре­бу­ет­ся сва­ри­вать алю­ми­ний. Для ред­кой свар­ки алю­ми­ния не сто­ит тра­тить лиш­ние день­ги на дан­ное устройство.

Что такое толкательно-тянущая горелка (Push-pull gun)?

Тол­ка­тель­но-тяну­щий пистолет/горелка (push-pull gun) явля­ет­ся аль­тер­на­ти­вой кату­шеч­но­му писто­ле­ту (spool gun). Он был изоб­ре­тён недав­но, что­бы предот­вра­тить нерав­но­мер­ную пода­чу алю­ми­ни­е­вой про­во­ло­ки. Это осо­бен­но акту­аль­но для более тон­кой алю­ми­ни­е­вой про­во­ло­ки (0,8 мм или 1 мм в диаметре).

При исполь­зо­ва­нии горел­ки push-pull мотор в писто­ле­те про­тя­ги­ва­ет про­во­ло­ку через направ­ля­ю­щий канал для про­во­ло­ки, в то вре­мя как мотор в сва­роч­ном аппа­ра­те ста­но­вит­ся вспо­мо­га­тель­ным. Под­дер­жи­вая рав­но­мер­ное натя­же­ние про­во­ло­ки, систе­ма “тол­ка­тель-тягач” помо­га­ет устра­нить запу­ты­ва­ние про­во­ло­ки. Она более эрго­но­мич­на, чем кату­шеч­ный писто­лет (spool gun), так как вес катуш­ки не нахо­дит­ся в руках свар­щи­ка. Кро­ме того, катуш­ку нуж­но менять реже, чем на кату­шеч­ном писто­ле­те, из-за воз­мож­но­сти исполь­зо­ва­ния катуш­ки боль­ше­го размера.

Переоборудование полуавтомата для сварки алюминия

При адап­та­ции полу­ав­то­ма­та для свар­ки алю­ми­ния Вам понадобится:

  • Неме­тал­ли­че­ский направ­ля­ю­щий канал для про­во­ло­ки (пла­сти­ко­вый или тефлоновый).
  • При­вод­ные роли­ки, пред­на­зна­чен­ные для пода­чи алю­ми­ни­е­вой проволоки.
  • Кон­такт­ный нако­неч­ник уве­ли­чен­но­го размера.
  • Пря­мое сопло боль­ше­го диа­мет­ра для пода­чи защит­но­го газа с боль­шим охватом.
  • Катуш­ка алю­ми­ни­е­вой про­во­ло­ки, под­хо­дя­щая для спла­ва алю­ми­ния, кото­рый Вы соби­ра­е­тесь сваривать.
  • Чистый аргон.

Рас­смот­рим подробнее:

  • В про­да­же мож­но най­ти спе­ци­аль­ные ком­плек­ты для пере­обо­ру­до­ва­ния обыч­но­го полу­ав­то­ма­та для облег­чён­ной пода­чи алю­ми­ни­е­вой про­во­ло­ки (её слож­нее пода­вать, так как она очень мяг­кая). Обыч­но они содер­жат при­вод­ные роли­ки, спе­ци­аль­но раз­ра­бо­тан­ные для пода­чи алю­ми­ния с U‑образным кон­ту­ром, без ост­рых кро­мок, глад­кие, кото­рые обес­пе­чи­ва­ют пра­виль­ное дав­ле­ние, боль­шее сцеп­ле­ние с про­во­ло­кой и мень­шее ее иска­же­ние. Так­же в набор вхо­дит ней­ло­но­вый или тефло­но­вый направ­ля­ю­щий канал для про­во­ло­ки для умень­ше­ния её сопро­тив­ле­ния, а так­же кон­такт­ные нако­неч­ни­ки для алю­ми­ния. Хотя дан­ные ком­плек­ты не явля­ют­ся стро­го необ­хо­ди­мы­ми, они помо­га­ют улуч­шить пода­чу мяг­кой алю­ми­ни­е­вой про­во­ло­ки, в том чис­ле име­ю­щую малый диа­метр. Так­же ком­по­нен­ты для улуч­ше­ния пода­чи алю­ми­ни­е­вой про­во­ло­ки мож­но купить отдель­но. К при­ме­ру, мож­но при­об­ре­сти ней­ло­но­вый направ­ля­ю­щий канал для про­во­ло­ки, кото­рый сни­зит тре­ние про­во­ло­ки в срав­не­нии со стан­дарт­ным металлическим.
  • Вполне реаль­но исполь­зо­вать стан­дарт­ный сталь­ной направ­ля­ю­щий канал для про­во­ло­ки на неболь­ших сва­роч­ных рабо­тах, осо­бен­но если исполь­зо­вать более корот­кий кабель горел­ки и дер­жать его в пря­мом состо­я­нии. Но дли­тель­ное исполь­зо­ва­ние сталь­но­го направ­ля­ю­щий канал для про­во­ло­ки при­ве­дёт к скоп­ле­нию «сбри­то­го» алю­ми­ния, что в свою оче­редь ухуд­шит пода­чу про­во­ло­ки. Если Вы буде­те исполь­зо­вать не новый полу­ав­то­мат для свар­ки алю­ми­ния, то Вам сле­ду­ет почи­стить направ­ля­ю­щий канал, что­бы уда­лить всю метал­ли­че­скую пыль. Любая пыль доба­вит тре­ния и загряз­нит ваш свар­ной шов. Как мини­мум, выдуй­те её воз­ду­хом со сто­ро­ны сва­роч­но­го аппа­ра­та в направ­ле­нии горел­ки. Ещё луч­ший вари­ант – снять направ­ля­ю­щий канал для про­во­ло­ки и почи­стить его ацетоном.
  • Исполь­зо­ва­ние кон­такт­но­го нако­неч­ни­ка немно­го боль­ше­го раз­ме­ра необ­хо­ди­мо, так как алю­ми­ни­е­вая про­во­ло­ка рас­ши­ря­ет­ся при свар­ке, а уве­ли­чен­ный раз­мер не даёт застре­вать про­во­ло­ке, при этом сохра­няя с ней кон­такт. Боль­шин­ство про­из­во­ди­те­лей пред­ла­га­ют кон­такт­ные нако­неч­ни­ки, пред­на­зна­чен­ные для рабо­ты с алю­ми­ни­ем. Обыч­но они име­ют мар­ки­ров­ку “А” или “AL”. Вы так­же може­те купить обыч­ные кон­такт­ные нако­неч­ни­ки на один раз­мер боль­ше, чем ваша про­во­ло­ка. К при­ме­ру, мож­но исполь­зо­вать нако­неч­ник 1,0 мм для про­во­ло­ки тол­щи­ной 0,8 мм.
  • Уко­ро­ти­те пода­ю­щий рукав горел­ки или купи­те горел­ку с самым корот­ким пода­ю­щим рука­вом. Это сокра­тит дли­ну для пода­чи алю­ми­ни­е­вой про­во­ло­ки, тем самым умень­шив её сопротивление.
  • Соп­ла для защит­но­го газа для свар­ки алю­ми­ния обыч­но не име­ют кони­че­ской фор­мы. Пря­мые соп­ла исполь­зу­ют­ся для охва­та боль­шей пло­ща­ди свар­ки, а так­же для пода­чи боль­ше­го пото­ка газа.

Защитный газ для сварки алюминия полуавтоматом

Для свар­ки алю­ми­ния нужен защит­ный газ. Из-за реак­ци­он­ной при­ро­ды горя­че­го алю­ми­ния, сва­роч­ный шов лег­ко испор­тить загряз­ня­ю­щи­ми веще­ства­ми в воздухе.

Чисто тех­ни­че­ски мож­но сва­рить алю­ми­ний без защит­но­го газа, но шов не будет проч­ным. Един­ствен­ный спо­соб соеди­не­ния алю­ми­ния, кото­рый не исполь­зу­ет газ — это пай­ка. Одна­ко пай­ка не реко­мен­ду­ет­ся для соеди­не­ния струк­тур­ных эле­мен­тов или более круп­но­го ремонта.

Про­во­ло­ка с флю­сом (для без­га­зо­вой свар­ки), как пра­ви­ло, для алю­ми­ния не исполь­зу­ет­ся. Она не спо­соб­на обес­пе­чить проч­ный шов, а так­же, если бы такая про­во­ло­ка суще­ство­ва­ла для алю­ми­ния, то она бы была ещё мяг­че (из-за флю­со­во­го сер­деч­ни­ка), что ещё боль­ше бы услож­ни­ло пода­чу мяг­кой проволоки.

Итак, защит­ный газ очень важен. Чаще все­го для защи­ты исполь­зу­ет­ся аргон (в 99% случаев).

Для более тол­сто­го алю­ми­ния (1. 3 см и более) к арго­ну добав­ля­ет­ся от 25% до 75% гелия. Гелий, сме­шан­ный с арго­ном, помо­га­ет создать более горя­чую дугу для про­ник­но­ве­ния в алю­ми­ний. При задан­ной длине дуги добав­ле­ние гелия в чистый аргон уве­ли­чит напря­же­ние дуги на 2 или 3 воль­та. Это так­же рас­ши­ря­ет фор­му попе­реч­но­го сече­ния гото­во­го свар­но­го шва, при­да­вая ему более округ­лый вид. Более высо­кая тем­пе­ра­ту­ра и более широ­кая фор­ма про­ник­но­ве­ния сме­си гелия с арго­ном, как пра­ви­ло, помо­га­ют све­сти к мини­му­му улав­ли­ва­ние газа и сни­зить уро­вень пори­сто­сти в гото­вом сва­роч­ном шве.

Ско­рость пото­ка защит­но­го газа для алю­ми­ния состав­ля­ет от 14 до 47 л/мин. Более высо­кие ско­ро­сти пото­ка исполь­зу­ют­ся для газо­вых сопел более широ­ко­го диа­мет­ра и при исполь­зо­ва­нии сме­сей, состо­я­щих из двух частей гелия. Обра­ти­те вни­ма­ние, что вам может пона­до­бить­ся при­ба­вить выход газа, если вы обна­ру­жи­те, что на вашем свар­ном шве обра­зу­ет­ся боль­шое коли­че­ство сажи, или если место свар­ки (окру­же­ние) вли­я­ет на газо­вое покры­тие свар­но­го шва. Слиш­ком боль­шое коли­че­ство защит­но­го газа охла­дит сва­роч­ную лужу и сде­ла­ет неве­ро­ят­но труд­ным под­дер­жа­ние устой­чи­вой дуги.

Алюминиевая сварочная проволока для полуавтомата

В про­да­же есть несколь­ко сор­тов алю­ми­ни­е­вой элек­трод­ной про­во­ло­ки для полу­ав­то­ма­та. Выбран­ный тип про­во­ло­ки дол­жен быть сов­ме­стим со сва­ри­ва­е­мым спла­вом алюминия.

ER4043 и ER5356 — две наи­бо­лее рас­про­стра­нён­ные алю­ми­ни­е­вые про­во­ло­ки для полу­ав­то­ма­та. Они могут быть исполь­зо­ва­ны с наи­бо­лее рас­про­стра­нён­ны­ми алю­ми­ни­е­вы­ми сплавами.

Про­во­ло­ка 4043 явля­ет­ся фаво­ри­том сре­ди свар­щи­ков, посколь­ку ее алю­ми­ни­е­во-крем­ни­е­вый сплав повы­ша­ет лёг­кость свар­ки и даёт луч­ший кон­троль над сва­роч­ной лужей. Она более щадя­щая с точ­ки зре­ния тре­бо­ва­ний к харак­те­ри­сти­кам аппа­ра­та. Дан­ный сорт обес­пе­чи­ва­ет чистый и кра­си­вый шов, менее склон­ный к рас­трес­ки­ва­нию. Про­во­ло­ка ER4043 так­же под­хо­дит для свар­ки алю­ми­ни­е­во­го литья. Одна­ко при ано­ди­ро­ва­нии она тем­не­ет, и не пред­на­зна­че­на для мате­ри­а­лов с высо­ким содер­жа­ни­ем магния.

Сорт 5356 явля­ет­ся ещё одной элек­трод­ной про­во­ло­кой обще­го назна­че­ния. В неё добав­лен маг­ний. Она немно­го менее удоб­на для свар­ки, но, как пра­ви­ло, обла­да­ет боль­шей проч­но­стью на рас­тя­же­ние по срав­не­нию с 4043. Более высо­кая проч­ность озна­ча­ет, что она пода­ёт­ся лег­че, чем 4043, а так­же име­ет более высо­кую ско­рость рас­плав­ле­ния, поэто­му для про­во­ло­ки тако­го же диа­мет­ра тре­бу­ет­ся более высо­кая ско­рость пода­чи про­во­ло­ки. Сорт 5356 име­ет более высо­кое сопро­тив­ле­ние и при исполь­зо­ва­нии мало­мощ­ных полу­ав­то­ма­тов часто не хва­та­ет харак­те­ри­стик аппа­ра­та для дости­же­ния хоро­ше­го свар­но­го шва с 5356. Дан­ный сорт  луч­ше под­хо­дит для ано­ди­ро­ва­ния. Не исполь­зуй­те дан­ную про­во­ло­ку на литье или мате­ри­а­лах с тем­пе­ра­ту­рой экс­плу­а­та­ции выше, чем 65 гра­ду­сов по Цельсию.

Реко­мен­ду­е­мые диа­мет­ры элек­трод­ной про­во­ло­ки зави­сят от:

  • тол­щи­ны сва­ри­ва­е­мо­го металла.
  • коли­че­ства сва­роч­но­го тока полуавтомата.
  • режи­ма пере­но­са элек­трод­но­го метал­ла в сва­роч­ную ванну.

Про­во­ло­ка боль­ше­го диа­мет­ра луч­ше пода­ёт­ся к месту сварки.

Что каса­ет­ся свар­ки алю­ми­ния в кузов­ном ремон­те, то нуж­но уточ­нять реко­мен­да­ции авто­про­из­во­ди­те­ля по выбо­ру элек­трод­ной про­во­ло­ки. Про­во­ло­ка 4043 не сов­ме­сти­ма с неко­то­ры­ми серий­ны­ми спла­ва­ми, исполь­зу­е­мы­ми в авто­мо­би­лях. К при­ме­ру, Jaguar, Land Rover и Ford реко­мен­ду­ют исполь­зо­вать элек­трод­ную про­во­ло­ку 5554 для струк­тур­ных эле­мен­тов сво­их автомобилей.

Важ­но пра­виль­но обра­щать­ся с катуш­кой про­во­ло­ки. Про­во­ло­ка намо­та­на рав­но­мер­но, что­бы обес­пе­чить её после­до­ва­тель­ную пода­чу. Будь­те осто­рож­ны, что­бы не нару­шить спо­соб намот­ки про­во­ло­ки на катушку.

Настройка полуавтомата для сварки алюминия

  • Уста­но­ви­те пра­виль­ное натя­же­ние пода­ю­щих роли­ков. Оно долж­но быть доста­точ­ным, не слиш­ком сла­бым и не слиш­ком силь­ным. Настра­и­вай­те натя­же­ние, начи­ная с точ­ки, когда роли­ки соскаль­зы­ва­ют и не пода­ют про­во­ло­ку. Затем мед­лен­но уве­ли­чи­вай­те уси­лие до тех пор, пока про­во­ло­ка будет пода­вать­ся нор­маль­но. В ито­ге при­вод дол­жен плав­но и устой­чи­во пере­ме­щать про­во­ло­ку, не соскаль­зы­вая. Слиш­ком силь­ное натя­же­ние раз­да­вит про­во­ло­ку при её подаче.
  • Кон­такт­ный нако­неч­ник не дол­жен выхо­дить за газо­вую насад­ку. Он дол­жен быть уста­нов­лен запод­ли­цо с кон­цом газо­во­го соп­ла или утоп­лен при­мер­но от 1.5 мм до 6.5 мм мак­си­мум. Утоп­лен­ный нако­неч­ник помо­га­ет под­дер­жи­вать газо­вую защи­ту при длин­ном выле­те про­во­ло­ки, реко­мен­ду­ет­ся при свар­ке алюминия.
  • Алю­ми­ний нуж­да­ет­ся в высо­ком нагре­ве и высо­кой ско­ро­сти про­во­ло­ки. В отли­чие от ста­ли, высо­кая теп­ло­про­вод­ность алю­ми­ния дик­ту­ет исполь­зо­ва­ние более высо­ких зна­че­ний тока и напря­же­ния, а так­же более высо­кой ско­ро­сти сварки.
  • Настрой­ки силы тока и напря­же­ния, исполь­зу­е­мые для свар­ки алю­ми­ния полу­ав­то­ма­том варьи­ру­ют­ся в зави­си­мо­сти от: диа­мет­ра элек­трод­ной про­во­ло­ки и её спла­ва, тол­щи­ны сва­ри­ва­е­мо­го алю­ми­ния, типа соеди­не­ния. Неко­то­рые сва­роч­ные аппа­ра­ты име­ют таб­ли­цы, на кото­рых мож­но най­ти исход­ную точ­ку настрой­ки. В целом, для ори­ен­ти­ра, нач­ни­те с уста­нов­ки мощ­но­сти для свар­ки алю­ми­ния при­мер­но на 50% выше, чем при той же тол­щине ста­ли. Эта настрой­ка при свар­ке в режи­ме струй­но­го пере­но­са элек­трод­но­го метал­ла в сва­роч­ную ван­ну. При свар­ке в режи­ме пере­но­са элек­трод­но­го метал­ла корот­ким замы­ка­ни­ем (как при свар­ке ста­ли) мощ­ность может быть подоб­ной как при свар­ке ста­ли (или выше), но с уве­ли­че­ни­ем ско­ро­сти пода­чи проволоки.
  • Ско­рость пода­чи про­во­ло­ки нуж­но настра­и­вать в соот­вет­ствии с настрой­ка­ми напря­же­ния и силы тока. Слиш­ком низ­кая ско­рость пода­чи про­во­ло­ки при­ве­дёт к тому, что про­во­ло­ка сго­рит на нако­неч­ни­ке, слиш­ком высо­кая, и она упрёт­ся в сва­ри­ва­е­мый металл, что потен­ци­аль­но может при­ве­сти к запу­ты­ва­нию про­во­ло­ки внут­ри аппа­ра­та. Ско­рость пода­чи про­во­ло­ки для свар­ки алю­ми­ния при­мер­но в два раза пре­вы­ша­ет эту ско­рость при свар­ке ста­ли с экви­ва­лент­ным диа­мет­ром проволоки.
  • Ско­рость пото­ка защит­но­го газа для алю­ми­ния состав­ля­ет от 14 до 47 л/мин. Ско­рость пото­ка долж­на быть такой, что­бы обес­пе­чи­вать чистый шов без боль­шо­го коли­че­ства сажи. Слиш­ком боль­шой поток защит­но­го газа будет охла­ждать сва­роч­ную лужу и затруд­нит под­дер­жа­ние устой­чи­вой дуги.

Полярность для сварки алюминия полуавтоматом

Для свар­ки алю­ми­ния полу­ав­то­ма­том необ­хо­ди­мо уста­но­вить поляр­ность на DCEP (Direct Current Electrode Positive — Поло­жи­тель­ный элек­трод посто­ян­но­го тока). При такой настрой­ке поляр­но­сти (извест­ной как обрат­ная поляр­ность) элек­тро­ны про­хо­дят от аппа­ра­та через кабель зазем­ле­ния и обрат­но через горелку.

Вся свар­ка полу­ав­то­ма­том в сре­де защит­но­го газа (MIG), в том чис­ле на алю­ми­ни­е­вых мате­ри­а­лах, тре­бу­ет поло­жи­тель­ной поляр­но­сти элек­трод­ной про­во­ло­ки, в то вре­мя как при свар­ке без газа флю­со­вой про­во­ло­кой обыч­но исполь­зу­ет­ся отри­ца­тель­ная поляр­ность электродов.

При обрат­ной поляр­но­сти 80% теп­ла дуги при­хо­дит­ся на элек­трод­ную про­во­ло­ку. Обрат­ная поляр­ность исполь­зу­ет­ся для свар­ки алю­ми­ния, так как обеспечивает:

  • самую высо­кую кон­цен­тра­цию теп­ла, кото­рая необ­хо­ди­ма для алюминия
  • узкую зону теп­ло­во­го фокуса.

Очистка алюминия перед сваркой

Алю­ми­ний обра­зу­ет оксид­ный слой, кото­рый име­ет более высо­кую тем­пе­ра­ту­ру плав­ле­ния, чем сам алю­ми­ний. Во избе­жа­ние обра­зо­ва­ния в свар­ном шве нерас­плав­лен­ных частиц окси­да алю­ми­ния перед свар­кой сле­ду­ет исполь­зо­вать очист­ку. Оксид­ный слой необ­хо­ди­мо уда­лить с алю­ми­ния непо­сред­ствен­но перед сваркой.

Вот несколь­ко шагов, кото­рые необ­хо­ди­мо выполнить:

  • Исполь­зуй­те рас­тво­ри­тель, напри­мер, аце­тон или мяг­кий щелоч­ной рас­твор, напри­мер, силь­ное мыло, что­бы уда­лить мас­ло, жир и водя­ные пары с поверх­но­сти алю­ми­ния. Но затем вам нуж­но будет смыть его с ваше­го алю­ми­ния и тща­тель­но высу­шить. Аце­тон явля­ет­ся пред­по­чти­тель­ным сред­ством для уда­ле­ния масел из алю­ми­ния, так как он не остав­ля­ет следов.
  • Исполь­зуй­те про­во­лоч­ную щет­ку из нержа­ве­ю­щей ста­ли для уда­ле­ния окис­лов поверх­но­сти. Она хоро­шо под­хо­дит для алю­ми­ния. Это объ­яс­ня­ет­ся тем, что щёт­ка доста­точ­но абра­зив­ная, что­бы про­ца­ра­пать покры­тие из окси­да алю­ми­ния, уда­ляя его. При этом она сохра­ня­ет свой состав и не остав­ля­ет кро­шеч­ных части­чек нержа­ве­ю­щей ста­ли на мяг­ком алю­ми­нии. Чистить щёт­кой нуж­но в одном направ­ле­нии, что­бы не вти­рать оксид в алю­ми­ний. Нико­гда не исполь­зуй­те про­во­лоч­ную щёт­ку из угле­ро­ди­стой ста­ли или лату­ни, пото­му что она не будет так эффек­тив­но уби­рать оксид­ный слой. Кро­ме того, дан­ные щёт­ки будут остав­лять частич­ки ста­ли или лату­ни в алю­ми­нии, что при­ве­дёт к пло­хо­му сва­роч­но­му шву. Эти вкрап­ле­ния от щёт­ки будут ржа­веть со временем.
  • Для обра­бот­ки и рез­ки алю­ми­ния могут так­же исполь­зо­вать­ся шли­фо­валь­ные и отрез­ные дис­ки. Важ­но исполь­зо­вать дис­ки, спе­ци­аль­но пред­на­зна­чен­ные для алю­ми­ния. Дру­гие дис­ки могут нагре­вать поверх­ность алю­ми­ния, поли­руя окись алю­ми­ния, но, не уда­ляя её, отрез­ной круг по ста­ли не будет нор­маль­но резать. В каче­стве аль­тер­на­ти­вы для рез­ки алю­ми­ния мож­но исполь­зо­вать полот­но по метал­лу на лобзике.
  • Кром­ки алю­ми­ния долж­ны быть очи­ще­ны напиль­ни­ком, ина­че оксид­ный слой на кром­ке предот­вра­тит сплав­ле­ние двух листов и оста­вит тре­щи­ну в свар­ном шве. Если тре­бу­ет­ся более мас­штаб­ная обра­бот­ка, исполь­зуй­те рашпиль (с ост­ры­ми зуба­ми, рас­по­ло­жен­ны­ми на рас­сто­я­нии око­ло 1 мм друг от дру­га), так как обыч­ный метал­ли­че­ский напиль­ник быст­ро засоряется.
  • Имей­те в виду, что алю­ми­ний обла­да­ет высо­кой реак­ци­он­ной спо­соб­но­стью с воз­ду­хом. И если оста­вить его на несколь­ко часов даже в луч­ших усло­ви­ях мастер­ской, то обра­зу­ет­ся слой оки­си алюминия.

Сварка алюминия полуавтоматом

  • Кабель сва­роч­ной горел­ки луч­ше дер­жать пря­мым, а так­же жела­тель­но, что­бы он не про­ви­сал, а под­дер­жи­вал­ся посе­ре­дине. Алю­ми­ни­е­вая про­во­ло­ка мяг­кая, поэто­му она долж­на про­хо­дить сво­бод­но, без допол­ни­тель­но­го сопротивления.
  • Что­бы начать свар­ку в режи­ме струй­но­го пере­но­са про­во­ло­ки к месту свар­ки (о режи­мах свар­ки алю­ми­ния было напи­са­но выше), настрой­те напря­же­ние и ско­рость пода­чи про­во­ло­ки так, что­бы звук дуги был похож на рас­пы­ле­ние аэро­золь­но­го спрея или гуде­ние. Это изме­не­ние зву­ка ука­зы­ва­ет на то, что вы созда­ли “дугу-спрей” (spray arc), кото­рая рабо­та­ет луч­ше при свар­ке алю­ми­ния, чем режим пере­но­са корот­ким замы­ка­ни­ем. Свар­ка струй­ным пере­но­сом озна­ча­ет, что кон­чик про­во­ло­ки нико­гда не попа­да­ет в сва­роч­ную лужу. Необ­хо­ди­мо сохра­нять пра­виль­ное его рас­сто­я­ние (при­мер­но 3 мм) от сва­роч­ной лужи­цы. При свар­ке алю­ми­ния в режи­ме струй­но­го пере­но­са не долж­но быть трес­ка, как при свар­ке низ­ко­уг­ле­ро­ди­стой ста­ли. Если Вы всё же слы­ши­те избы­точ­ный треск, то веро­ят­но, что пода­ча про­во­ло­ки уста­нов­ле­на слиш­ком быст­ро или слиш­ком мед­лен­но, или Вы сва­ри­ва­е­те близ­ко к основ­но­му метал­лу, и струй­ный пере­нос не происходит.
  • Свар­ка в режи­ме пере­но­са корот­ким замы­ка­ни­ем (когда кон­чик про­во­ло­ки каса­ет­ся основ­но­го метал­ла) так­же воз­мож­на, но, как было упо­ми­на­лось выше, это не пред­по­чти­тель­ный режим свар­ки для алю­ми­ния. Одна­ко он может подой­ти для мало­мощ­ных аппа­ра­тов и для свар­ки более тон­ко­го алю­ми­ния. Проч­ность шва и его внеш­ний вид будут хуже, чем свар­ка в режи­ме струй­но­го пере­но­са. При свар­ке в таком режи­ме мож­но попро­бо­вать уста­нов­ку мощ­но­сти такой же, как при свар­ке ста­ли и при­мер­но в два раза уве­ли­чить ско­рость пода­чи про­во­ло­ки, в срав­не­нии со ско­ро­стью сталь­ной про­во­ло­ки. Горел­ку сле­ду­ет пере­ме­щать очень быстро.
  • Пра­виль­ное рас­сто­я­ние от кон­такт­но­го нако­неч­ни­ка до дета­ли обес­пе­чи­ва­ет доста­точ­ное про­ник­но­ве­ние шва и сокра­ща­ет веро­ят­ность под­го­ра­ния нако­неч­ни­ка горел­ки. Рас­сто­я­ние долж­но быть око­ло 10 — 16 мм. Если рас­сто­я­ние слиш­ком боль­шое, то газо­вая защи­та будет недо­ста­точ­ной. Кон­такт­ный нако­неч­ник дол­жен быть при­мер­но на 3 мм внут­ри насад­ки. Необ­хо­ди­мо исполь­зо­вать более длин­ный вылет про­во­ло­ки во избе­жа­ние про­жи­га нако­неч­ни­ка (око­ло 2 см), что длин­нее, чем при свар­ке стали.
  • Из-за высо­кой ско­ро­сти пода­чи про­во­ло­ки при свар­ке алю­ми­ния, есть веро­ят­ность её запу­ты­ва­ния внут­ри сва­роч­но­го аппа­ра­та до момен­та уста­нов­ле­ния дуги. Что­бы мини­ми­зи­ро­вать эту про­бле­му, нач­ни­те с угла накло­на соп­ла на 45⁰, когда дуга ста­би­ли­зи­ру­ет­ся, изме­ни­те угол на 5–15 градусов.
При свар­ке алю­ми­ния полу­ав­то­ма­том луч­ше исполь­зо­вать тех­ни­ку свар­ки “от себя” (на рисун­ке сле­ва). Так защит­ный газ будет луч­ше покры­вать сва­роч­ную ван­ну. То есть, Вы не тяне­те горел­ку, а как бы толкаете.
  • Свар­ка алю­ми­ния луч­ше все­го рабо­та­ет при тол­ка­ю­щем дви­же­нии горел­ки (push welding), то есть горел­ка рас­по­ло­же­на под углом «от себя» так как защит­ный газ луч­ше покры­ва­ет сва­роч­ную лужу. При попыт­ке тянуть горел­ку, то есть дер­жать её “к себе”, Вы полу­чи­те более гряз­ный шов. Это свя­за­но с тем, что во вре­мя свар­ки лужа рас­плав­лен­но­го метал­ла не покры­ва­ет­ся газом доста­точ­но хоро­шо. Вооб­ще для свар­ки полу­ав­то­ма­том алю­ми­ния необ­хо­ди­мо уметь исполь­зо­вать как метод тол­ка­ния горел­ки (дер­жать “от себя”), так и метод “к себе” (тянуть горел­ку). Если кон­струк­ция соеди­не­ния не поз­во­ля­ет исполь­зо­ва­ние тех­ни­ку тол­ка­ния, Вы може­те дер­жать горел­ку “к себе” (тянуть). В этом слу­чае потре­бу­ет­ся уве­ли­чить поток защит­но­го газа для нор­маль­ной защи­ты сва­роч­но­го шва.
  • Как уже упо­ми­на­лось выше, угол горел­ки при тех­ни­ке «от себя» дол­жен быть при­мер­но 5 — 15° от вертикали.
Сле­ва — шов, сде­лан­ный тех­ни­кой свар­ки, когда горел­ка накло­не­на “к себе” (горел­ка тянет­ся при свар­ке). Спра­ва — шов, сде­лан­ный тех­ни­кой свар­ки, когда горел­ка накло­не­на “от себя” (горел­ку тол­ка­ют при свар­ке). Как мож­но наблю­дать, спра­ва шов чистый.
  • Полу­че­ние балан­са мощ­но­сти и ско­ро­сти пода­чи про­во­ло­ки дости­га­ет­ся про­цес­сом проб и оши­бок. Вы начи­на­е­те мед­лен­нее, когда основ­ной металл холод­ный, и дви­га­е­тесь быст­рее, когда основ­ной металл нагре­ва­ет­ся. Вы долж­ны дви­гать­ся при­мер­но в два раза быст­рее по срав­не­нию со свар­кой низ­ко­уг­ле­ро­ди­стой ста­ли, что­бы предот­вра­тить про­го­ра­ние. Ско­рость пере­дви­же­ния вли­я­ет на про­ник­но­ве­ние и габа­рит­ные раз­ме­ры шва.
  • Что­бы предот­вра­тить про­го­ра­ние основ­но­го метал­ла, избе­гай­те дви­же­ния зиг­за­гом или вол­на­ми, кото­рые при­ме­ня­ют­ся при свар­ке ста­ли. Быст­ро дви­гай­тесь по пря­мой с корот­кой пау­зой для кон­тро­ля тем­пе­ра­ту­ры после 5–6 мм сварки.
  • В отли­чие от ста­ли, алю­ми­ний не меня­ет свой внеш­ний вид при нагре­ва­нии. Он оста­ёт­ся сереб­ри­стым, нет рас­ка­лён­но­го крас­но­го све­че­ния. Из-за это­го слож­но кон­тро­ли­ро­вать тем­пе­ра­ту­ру нагре­ва метал­ла. Нет про­сто­го, оче­вид­но­го спо­со­ба кон­тро­ля нагре­ва алю­ми­ния при свар­ке. Для это­го нуж­на прак­ти­ка и опыт.
  • Важ­но пра­виль­но закон­чить сва­роч­ный шов. При рез­ком пре­кра­ще­нии свар­ки алю­ми­ния обра­зу­ет­ся кра­тер в кон­це шва, кото­рый выгля­дит как затоп­лен­ная или зани­жен­ная область. Он явля­ет­ся сла­бым местом, в кото­ром может обра­зо­вы­вать­ся тре­щи­на при охла­жде­нии. Неко­то­рые сва­роч­ные аппа­ра­ты име­ют настрой­ку, поз­во­ля­ю­щую запол­нить кра­тер, после отпус­ка­ния кур­ка горел­ки. Если сва­роч­ный аппа­рат не име­ет такой спе­ци­аль­ной настрой­ки, то необ­хо­ди­мо ком­пен­си­ро­вать это пра­виль­ной тех­ни­кой завер­ше­ния шва. Сра­зу после оста­нов­ки сде­лай­те секунд­ную пау­зу, что­бы дать сва­роч­но­му шву остыть, а затем сно­ва создай­те дугу, что­бы запол­нить кра­тер. Дру­гой вари­ант – уско­рить дви­же­ние горел­ки в кон­це шва, затем вер­нуть­ся при­мер­но на 2 см для запол­не­ния кратера.
  • Гото­вый шов дол­жен быть бле­стя­щим и не содер­жать окси­дов и сажи.

Сове­ты по свар­ке алю­ми­ния полуавтоматом:

  • Свар­ка полу­ав­то­ма­том алю­ми­ни­е­во­го листа тол­щи­ной менее 3 мм может быть про­бле­ма­тич­ной. Есть высо­кая веро­ят­ность про­жи­га алю­ми­ния. Если зад­няя сто­ро­на сва­ри­ва­е­мо­го метал­ла доступ­на, мож­но исполь­зо­вать под­клад­ку. Это может быть алю­ми­ний под­хо­дя­щей тол­щи­ны и раз­ме­ра, кото­рым Вы утол­щи­те сва­ри­ва­е­мую панель и тем самым сни­зи­те нагрев.
  • Мож­но так­же не утол­щать тон­кий алю­ми­ний, а исполь­зо­вать теп­ло­от­вод из дру­го­го метал­ла, кото­рый будет погло­щать допол­ни­тель­ное теп­ло и поз­во­лит вам сва­ри­вать мед­лен­нее и акку­рат­нее. Под­ло­жи­те латун­ный или мед­ный теп­ло­от­вод, поме­стив его как мож­но бли­же к месту свар­ки. Латунь име­ет гораз­до более высо­кую тем­пе­ра­ту­ру плав­ле­ния, чем алю­ми­ний, а так­же доста­точ­но инерт­на, что дела­ет ее иде­аль­ным мате­ри­а­лом для исполь­зо­ва­ния в каче­стве теплоотвода.
  • Если Вы сва­ри­ва­е­те в холод­ную пого­ду, подо­грей­те немно­го алю­ми­ний, что­бы он не был холод­ным на ощупь. Это мож­но сде­лать феном в тече­ние несколь­ких минут. Пред­ва­ри­тель­ный нагрев алю­ми­ни­е­вой заго­тов­ки облег­чит свар­ку и помо­жет избе­жать рас­трес­ки­ва­ния свар­но­го шва. Нагрев так­же нужен для тол­сто­го алю­ми­ния перед при­вар­кой его к тон­ко­му листу, а так­же при свар­ке мало­мощ­ным аппа­ра­том тол­сто­го листа алю­ми­ния (от 6 мм до 12 мм ), осо­бен­но, если вы исполь­зу­е­те про­во­ло­ку мало­го диа­мет­ра. Исполь­зуй­те дат­чик тем­пе­ра­ту­ры, что­бы не пре­вы­сить 110 гра­ду­сов по Цель­сию. Если обо­ру­до­ва­ние поз­во­ля­ет осу­ществ­лять свар­ку алю­ми­ния име­ю­щей­ся тол­щи­ны, то нагрев метал­ла изли­шен. В любом слу­чае, нагрев не дол­жен быть чрез­мер­ным, ина­че алю­ми­ний изме­нит свои свойства.
  • Как пра­ви­ло, нача­ло свар­ки алю­ми­ния явля­ет­ся «холод­ным» и при­во­дит к отсут­ствию про­плав­ле­ния в нача­ле свар­но­го шва. Функ­ция “горя­чий старт” на спе­ци­аль­ных полу­ав­то­ма­тах для алю­ми­ния уве­ли­чи­ва­ет силу тока в нача­ле свар­ки, что­бы быст­рее нагреть алю­ми­ний. У боль­шин­ства обыч­ных сва­роч­ных аппа­ра­тов такой функ­ции нет и необ­хо­ди­мо ком­пен­си­ро­вать холод­ный старт. Одним из мето­дов ком­пен­са­ции холод­но­го стар­та явля­ет­ся запуск свар­но­го шва вне места соеди­не­ния и пере­ход в стык после того, как дуга уста­нов­ле­на. Дру­гим спо­со­бом ком­пен­са­ции холод­но­го пус­ка явля­ет­ся исполь­зо­ва­ние под­клад­ки под сва­ри­ва­е­мое соеди­не­ние. Про­сто отрежь­те сег­мент 5 на 10 см из алю­ми­ния той же тол­щи­ны, что и сва­ри­ва­е­мый металл и поло­жи­те его в началь­ную пози­цию. Нач­ни­те свар­ку с даль­не­го кон­ца заклад­ки и про­дол­жай­те вдоль неё по шву. «Горя­чий старт» умень­ша­ет дефор­ма­цию и уве­ли­чи­ва­ет про­плав­ку, уда­ляя раз­ни­цу в теп­ло­про­вод­но­сти меж­ду основ­ным мате­ри­а­лом и под­клад­кой в кон­це шва.
  • В кон­це алю­ми­ни­е­вой про­во­ло­ки посто­ян­но фор­ми­ру­ет­ся шарик после сва­ри­ва­ния. Все­гда обре­зай­те его меж­ду свар­ка­ми. Это сэко­но­мит мно­го кончиков.
  • дер­жи­те новую пач­ку нако­неч­ни­ков в ящи­ке для инстру­мен­тов, пото­му что Миг свар­ки алю­ми­ния, даже в хоро­ший день, идет через несколь­ко наконечников.
  • На вер­ти­каль­ной поверх­но­сти при свар­ке нуж­но дви­гать­ся вверх. Это свя­за­но с тем, что при свар­ке вниз по вер­ти­каль­ной поверх­но­сти про­ис­хо­дит поте­ря кон­тро­ля над рас­плав­лен­ной сва­роч­ной лужей и ухуд­ша­ет­ся защи­та газом.

Безопасность

Без­опас­ность явля­ет­ся важ­ным фак­то­ром при свар­ке алю­ми­ния или любо­го дру­го­го мате­ри­а­ла. Все­гда исполь­зуй­те соот­вет­ству­ю­щие сред­ства защи­ты, такие как сва­роч­ный шлем с соот­вет­ству­ю­щим номе­ром оттен­ка лин­зы для защи­ты глаз (исполь­зуй­те более тём­ные оттен­ки из-за более яркой дуги), пер­чат­ки для защи­ты от метал­ли­че­ских искр и брызг, над­ле­жа­щую обувь для защи­ты ног, исполь­зуй­те над­ле­жа­щую вен­ти­ля­цию, что­бы дер­жать сва­роч­ный дым подаль­ше от зоны дыхания.

Дефекты сварки, причины и способы их устранения

Рас­смот­рим раз­лич­ные виды дефек­тов свар­но­го шва и мето­ды их устра­не­ния или све­де­ния к минимуму.

  • Непол­ное про­ник­но­ве­ние часто вызва­но недо­ста­точ­ным сва­роч­ным током при слиш­ком высо­кой ско­ро­сти хода сварки.
  • чрез­мер­ная пори­стость на поверх­но­сти шва вызва­на пузырь­ка­ми водо­род­но­го газа, кото­рые задер­жи­ва­ют­ся в свар­ных швах при охла­жде­нии. источ­ни­ком это­го водо­ро­да явля­ют­ся мас­ла, смаз­ки или водя­ные пары, кото­рые дис­со­ци­и­ру­ют­ся сва­роч­ной дугой. Что­бы кон­тро­ли­ро­вать пори­стость свар­но­го шва, источ­ни­ки этих загряз­не­ний долж­ны быть устранены.
  • Про­го­ра­ние (рас­плав­ле­ние), вызван­ное пере­гре­вом основ­но­го мате­ри­а­ла. Что­бы избе­жать про­го­ра­ния уве­личь­те ско­рость дви­же­ния и сде­лай­те более корот­кие свар­ные швы. Сва­ри­вай­те попе­ре­мен­но в раз­ных местах дета­ли, что­бы рас­пре­де­лять нагрев. Исполь­зуй­те более тол­стый мате­ри­ал, либо изме­ни­те кон­струк­цию шва, сокра­ти­те зазоры.

При свар­ке алю­ми­ния нет гаран­ти­ро­ван­но­го спо­со­ба избе­жать воз­ник­но­ве­ния тре­щин. Раз­бе­рём­ся, какие мож­но при­ме­нять меры, что­бы мини­ми­зи­ро­вать веро­ят­ность рас­трес­ки­ва­ния шва.

  • Во-пер­вых, выбе­ри­те под­хо­дя­щую сва­роч­ную про­во­ло­ку. Алю­ми­ний уса­жи­ва­ет­ся при­мер­но в два раза боль­ше, чем сталь при охла­жде­нии, поэто­му он име­ет боль­шую склон­ность отры­вать­ся от основ­но­го метал­ла, обра­зуя тре­щи­ну. Как пра­ви­ло, элек­трод­ная про­во­ло­ка 4043 менее склон­на к обра­зо­ва­нию тре­щин из-за её низ­кой твёрдости.
  • Вто­рой реко­мен­да­ци­ей по предот­вра­ще­нию появ­ле­ния тре­щин будет тща­тель­ная чист­ка алю­ми­ния перед свар­кой, что напря­мую вли­я­ет на проч­ность сва­роч­но­го шва.
  • Если зава­ри­ва­е­те уже име­ю­щу­ю­ся тре­щи­ну, то нуж­но про­свер­лить её кон­цы. Отвер­стий с диа­мет­ром 2–3 мм будет доста­точ­но. Это помо­жет предот­вра­тить повтор­ное рас­трес­ки­ва­ние сва­роч­но­го шва.
  • Сле­ду­ю­щей реко­мен­да­ци­ей по предот­вра­ще­нию воз­ник­но­ве­ния тре­щи­ны при свар­ке алю­ми­ния явля­ет­ся пра­виль­ная фик­са­ция соеди­не­ния двух сва­ри­ва­е­мых дета­лей. Зажим дета­лей дол­жен быть не слиш­ком сво­бод­ным, но и не чрез­мер­ным. Жест­кий зажим предот­вра­ща­ет усад­ку, кото­рая, в свою оче­редь, при­во­дит к появ­ле­нию тре­щин. Доста­точ­ная фик­са­ция про­сто надёж­но удер­жи­ва­ет дета­ли вместе.
  • Для предот­вра­ще­ния воз­ник­но­ве­ния тре­щи­ны мож­но посо­ве­то­вать сва­ри­вать точ­ка­ми или стеж­ка­ми с пери­о­ди­че­ской корот­кой пау­зой для осты­ва­ния. Это обес­пе­чи­ва­ет балан­си­ров­ку напря­же­ний по мере того, как вы продвигаетесь.
  • Не сле­ду­ет рез­ко оста­нав­ли­вать свар­ку в кон­це шва, ина­че обра­зу­ет­ся кра­тер, в кото­ром воз­ни­ка­ет тре­щи­на при осты­ва­нии метал­ла. Как было упо­ми­на­лось выше, в раз­де­ле «свар­ка алю­ми­ния полу­ав­то­ма­том», нуж­но уско­рить дви­же­ние горел­ки в кон­це шва, потом вер­нуть­ся при­мер­но на 2 см, что­бы запол­нить кра­тер. Так­же мож­но исполь­зо­вать под­клад­ку в кон­це свар­но­го шва (а так­же в нача­ле, для ком­пен­са­ции «холод­но­го пус­ка»). Под­клад­ка может рас­по­ла­гать­ся толь­ко в кон­це и нача­ле соеди­не­ния с выхо­дом за его пре­де­лы или рас­по­ла­гать­ся пол­но­стью под всем швом в виде лен­ты. То есть, шов будет оста­нов­лен даль­ше кон­цов сва­ри­ва­е­мых дета­лей, не созда­вая кратера.

Печа­тать статью

Ещё интересные статьи:

Газовая сварка алюминия | Сварка и сварщик

Алюминий и его сплавы широко применяют в промышленности в виде листов, труб и другого профильного материала. Сплавы алюминия имеют высокие механические свойства при малой плотности, что достигается легированием их марганцем (Mn), магнием (Mg), кремнием (Si), никелем (Ni), хромом (Сr) и другими элементами. Алюминиевые сплавы делят на две группы - деформируемые и литейные. Деформируемые, в свою очередь, подразделяют на неупрочняемые и упрочняемые термообработкой. К деформируемым неупрочняемым сплавам алюминия относят сплавы алюминия с Mg или Мn, а к термически упрочняемым - дюралюмины Д1, Д16 и сплавы АВ, АК и В-95. Из литейных сплавов наибольшее распространение получили силумины - сплавы алюминия с кремнием Si (4-12% Si). Литейные сплавы применяют для деталей, имеющих сложную конфигурацию.

Основной трудностью при сварке алюминия является образование на его поверхности оксидной пленки с температурой плавления 2050°С, которая затрудняет плавление металла и сплавление свариваемых кромок. Оксидная пленка имеет плотность 3,85 г/см3 и остается на поверхности сварочной ванны. Другая трудность при газовой сварке алюминия заключается в том, что при нагреве алюминий не меняет цвет, и поэтому трудно уловить момент начала его плавления. Для этого требуются опыт и навык сварщика.

При газовой сварке алюминия необходимо учитывать низкую температуру плавления и высокую теплопроводность, что требует правильного выбора мощности сварочного пламени. При газовой сварке алюминия возникают также значительные остаточные напряжения и деформации, связанные с высокими значениями коэффициента теплового расширения этих сплавов. Диаметр присадочной проволоки выбирается в зависимости от толщины свариваемого металла:

Толщина свариваемого металла, мм до 1,5 1,6-3,0 3,1-5,0 5,1-10,0 10-15
Диаметр присадочной проволоки, мм 1,5-2,5 2,5-3 3-4 4-6 6-8

Для газовой сварки алюминия и его сплавов согласно ГОСТ 7871-75 используют 11 марок присадочной проволоки: Св-А97, Св-А5с, Св-АМц, Св-Мг3, Св-АМг5, Св-АМг6, Св-АМг7, Св-АК3, Св-АК5, Св-АКЮ, Св-АК12. При сварке алюминия используется сварочная проволока Св-АК5. Сплавы алюминий-магний сваривают сварочной проволокой Св-АК5, Св-АКЮ, Св-АМг3, Св-АМг5, в качестве присадка используют проволоку Св-АМц и Св-АК5.

Согласно ГОСТ 7871-75, применяют следующие диаметры сварочной проволоки: 0,8; 1,0; 1,2; 1,4; 1,6; 1,8; 2,0; 2,2; 2,5; 2,8; 3,0; 3,2; 3,5; 4,0; 4,5; 5,0; 5,5; 6,0; 7,0; 8,0; 9,0; 10; 11; 12 мм.

Сварочная проволока должна иметь ровную, гладкую поверхность, без трещин, закатов и вмятин. Проволока поставляется в бухтах, масса бухты не должна превышать 40 кг. При сварке литейных алюминиевых сплавов применяют присадочной металл того же состава, что и основной. Основным видом соединений при газовой сварке деталей из алюминия и его сплавов являются стыковые соединения. Применение тавровых, угловых и особенно нахлесточных соединений не рекомендуется. Зазор между свариваемыми деталями следует устанавливать, руководствуясь данными, приведенными в таблице.

Толщина деталей в стыковой соединении, мм Величина зазора, мм Расстояние между прихватами, мм
До 1,5 0,5-1,0 20-30
1,6-3,0 0,8-2,0 30-50
3,1-5,0 1,8-3,0 50-80
5,0-10,0 2,5-4,0 80-120
10,1-15,0 3,5-5,0 120-211
15,1-50,1 4,5-6,0 200-360

Стыковые соединения деталей толщиной до 4 мм выполняют без скоса кромок, с зазором между ними от 0,5 до 2 мм. При толщине металла свыше 5 мм обязательно делается V-образный скос кромок (угол 30-35° с каждой стороны). При толщинах свыше 12 мм рекомендуется двусторонняя Х-образная разделка кромок (угол 30-35° с каждой стороны). Разделку кромок осуществляют механическим способом. Кромки свариваемых деталей и присадочный материал перед сваркой необходимо тщательно очистить от грязи и масла напильником или металлической щеткой на ширину 30-40 мм с каждой стороны шва и обезжирить. Присадочную проволоку и свариваемые кромки промывают в течение 10 мин в щелочном растворе, составленном из 20-25 г едкого натра и 20-30 г углекислого натрия на 1 дм3 воды при температуре 65°С с последующей промывкой в проточной воде. После этого кромки и присадочную проволоку травят в течение 2 мин в 25%-ном растворе ортофосфорной кислоты или в 15%-ном растворе азотной кислоты. После травления детали и проволоку промывают в горячей, а потом в холодной воде и протирают ветошью.

Для удаления оксидов алюминия из сварочной ванны, а также облегчения разрушения оксидной пленки при газовой сварке алюминия и его сплавов применяют флюсы. Флюсы содержат легкоплавкие смеси хлористых соединений, щелочных и щелочноземельных элементов, к которым добавляют небольшое количество фтористых соединений. Флюсы наносят на свариваемые кромки или нагретую сварочную проволоку в виде порошка или пасты, приготовленной на воде или спирте. Для разведения флюса применяется фарфоровая, стеклянная или эмалированная посуда, разводят флюс в необходимом количестве из расчета хранения его 4-5 ч. Более длительное хранение флюса в разведенном состоянии снижает его активность.

Флюс на проволоку и кромки наносят чистой кистью или конец присадочной проволоки погружают в разведенный флюс. Флюс наносят тонким слоем на подготовленные кромки детали и на прилегающие к шву поверхности на расстояние, равное трехкратной ширине шва.

Содержащиеся во флюсах фтористые соединения растворяют в расплавленном состояний оксид алюминия. Хлористые соли лития отнимают кислород от оксида алюминия. Все флюсы для сварки алюминия, особенно те, которые содержат хлористый литий, очень гигроскопичны, поэтому их хранят в герметически закрытых банках и открывают лишь перед употреблением. При выполнении прихватки флюс наносят только на присадочный металл. После сварки остатки флюса необходимо удалять с поверхности шва и прилегающей к нему зоне для предотвращения коррозии сварного соединения. Сварные швы очищают металлической щеткой с последующей промывкой 2%-ным раствором азотной кислоты, затем горячей водой и просушкой.

При газовой сварке алюминия и его сплавов пламя берется нормальное. Избыток кислорода и горючего газа не допускается, так как свободный кислород окисляет алюминий, а избыток горючего газа приводит к сильной пористости шва. Мощность сварочного пламени выбирается из расчета расхода ацетилена 75 дм3/ч на 1 мм толщины свариваемого изделия. Расход ацетилена в зависимости от толщины свариваемого металла приведен ниже:

Толщина металла, мм Расход ацетилена, дм3
1,5 50-100
1,6-3 100-200
3,1-5 200-400
5,1 -10 400-700
10,1-15 700-1200
15,1-25 900-1200
25,1-50 900-1200

Газовую сварку выполняют восстановительной зоной пламени, расстояние от конца ядра до свариваемой поверхности 3-5 мм. Сварку ведут левым способом. Угол наклона мундштука горелки к поверхности свариваемого металла в начале сварки должен составлять почти 90°, а затем по мере прогрева свариваемых деталей угол устанавливается в зависимости от их толщины. Мундштук горелки располагают под углом 20-45° к свариваемой поверхности. Угол наклона присадочной проволоки во всех случаях составляет 40- 60° к свариваемой поверхности.

Виды поперечных колебаний мундштука горелки и сварочного прутка зависят от толщины свариваемого металла. При газовой сварке деталей из алюминиевых сплавов толщиной до 3 мм поперечных колебаний не делают, а при. больших толщинах в процессе сварки горелки выполняют различные поперечные колебания. При сварке алюминиевых деталей свыше 5 мм применяют правый способ сварки.

При газовой сварке алюминия необходимо стремиться к тому, чтобы сварка выполнялась только в нижнем положении. Сварку листов необходимо начинать, отступив от края на 50-100 мм, с последующей заваркой оставленного участка в обратном направлении. Сварочный процесс должен выполняться непрерывно, отрыв сварочного пламени от ванны расплавленного металла не допускается. Свариваемые детали толщиной более 10 мм перед сваркой рекомендуется подогревать до температуры 300-350°С. Подогрев осуществляется в электрических, газовых печах или газовыми горелками. Литые детали из алюминиевых сплавов сваривают с общим подогревом до температуры 250°С, отливки из силумина - до температуры 350-400°С. При заварке трещин концы их засверливают, разделывают до определенного угла и заваривают от середины к краям. Длинные трещины заваривают обратноступенчатым способом.

Какой аргон для сварки алюминия

Алюминий является одним из самый распространенный металлов, но в то же время и одним из самых сложных, так как на нем образуется оксидная пленка, имеющая температуру плавления выше, чем у самого металла. Это вызывает трудности при газовой сварке алюминия. В современном сварочном деле существует несколько способов для его сварки:

  • TIG – ручная методика неплавящимся электродом;
  • MIG – полуавтоматический способ.

Эти методы могут проходить как в среде защитного газа, так и без него. Рассмотрим далее, как производится сварка алюминия аргоном.

Аргон представляет собой благородный инертный газ, не имеющий запаха и цвета, почти в полтора раза тяжелее воздуха. Он слишком востребован для использования при соединении деталей из-за своей доступности, в сравнении с другими инертными веществами. Без аргона можно варить, но при этом происходит окисление расплавленного металла (при взаимодействии с кислородом), что значительно влияет на качество и эстетичность соединения. Именно поэтому в приоритете газовая сварка алюминия с использованием данного газа.

Сложности сварки алюминия

Газовая сварка алюминия – процесс довольно сложный и связано это с качествами данного металла. Сварка алюминия аргоном для начинающих требует знаний о характеристике данного металла и навыков при работе с ним. Основные факторы, которые выступают в роли помехи для нормального соединительного процесса, и все эти нюансы должен знать каждый мастер:

  • некачественная зачистка металла перед газовой сваркой алюминия – это одна из самых основных ошибок, которую совершают начинающие сварщики. Для того, чтобы разбить оксидный слой на поверхности металла, необходимо добросовестно его зачистить. Например, если на краю останутся пыль, грязь и верхний слой, то о нормальном скреплении и речи идти не может. Верхний оксидный слой плавится при температуре более 2000 градусов, а сам Al при температуре 660;
  • аргоновая сварка алюминия требует высоких затрат энергии. Это связанно с высоким уровнем теплопроводности и с малой температурой плавления;
  • неправильно выставленный режим на инверторе может привести к пропалу, так как алюминий плавится при низкой температуре;
  • за счет того, что расплавленная Al масса быстро кристаллизуется, необходимо заваривать кратер, который образуется при сплавлении в конце дорожки. В агрегате для газовой сварки алюминия есть специальная функция, позволяющая подать проводник усиленный ток в начала процесса чтобы пробить Al пленку, и в конце, чтобы заварить кратер.

Подготовка алюминия к сварке

Из вышеописанного, можно сделать вывод, что главным этапом при аргонодуговой сварке алюминия является максимально качественная подготовка самого изделия. Чтобы шов отлично соединился, и при этом не возникло пропалов и деформаций, требуется провести очистку. Это делается несколькими способами:

  • химический способ позволяет разрушить оксидную пленку на металле за счет воздействия такого раствора: в литре воды необходимо растворить 50 грамм технического натрия и 45 грамм фтористого натрия. Размешать до получения однородного раствора. После минутного травления, деталь необходимо промыть под проточной водой;
  • механический способ подразумевает воздействие дополнительный инструментов на деталь. Чаще всего поменяют железную щетку для зачистки заготовок. Важно ,чтобы она была предназначена именно для алюминия. Кроме этого можно использовать наждачную бумагу. Вне зависимости от типа дополнительного инструментария, необходимо, чтобы оно было или новое или использованное только после алюминия. Если в царапины, которые появятся от абразивности, попадут частички другого металла, это значительно ухудшит качество и конечный результат газовой сварки алюминия.

Кроме заготовок, необходимо провести подготовку проволоки для сварки алюминия аргоном. Ее надо так же обезжирить и вымочить в техническом натрии по такой же схеме. Это позволит снять все лишние молекулы с материала и позволит создать идеальный шов сплавом Al.

Оборудование для газовой сварки алюминия

Когда изделие готово к сварке аргоном, необходимо позаботиться о наличие всех необходимых комплектующих и о настройке оборудования. Для совершения процесса требуется следующее:

  • аппарат;
  • вольфрамовые электроды;
  • придаточная Al проволока;
  • инертный газ (в нашем случае аргон).

В качестве аппарата используется обычная горелка, применяемая для всех видов газовой сварки, так как производится сварка алюминия постоянным током в среде аргона. Вольфрамовые неплавящиеся электроды бывают разных типов, зависимо от добавок в их составе. Для их различия на конец наносится разноцветная маркировка. Перед использованием электрод требуется заточить. Когда появляется дуга, на его конце образуется шарик. Толщина проводника выбирается в зависимости от толщины изделия, например для тонкого алюминия подходят проводники с диаметром не более 2-х миллиметров.

Важно все комплектующие, необходимые для газовой сварки алюминия проверить на срок годности. Нельзя варить просроченными материалами.

Технология сварки алюминия аргоном

Чтобы в результате аргонной сварки получилось качественное соединение, необходимо соблюдать все правила при работе. Во-первых, важно приготовить материал и проволоку, во-вторых, настроить аппарат, в-третьих правильно возбудить дуг и удерживать ее до конца процесса.

Как правильно настроить оборудование для газовой сварки алюминия

Рассмотрим на примере стандартного листа Al, толщиной в 2 мм. Всегда при соединении аргоном сначала подается и настраивается поток инертного газа, а затем включается источник тока. В идеале, во время аргонодугового соединения алюминия должно расходоваться около восьми литров защитного газа в помещении и в полтора раза больше, если на улице. Но при этом, важно помнить про турбулентность. Если включить сильно большую подачу газа, он может «закручиваться» и смешиваться с воздухом, чего тоже нельзя допускать. Для такого размера заготовок к сварке аргоном подойдет проводник, диаметром 1,6-2,4 мм.

Поджог дуги

После этого можно приступать к образованию дуги. Чем лучше заточен электрод, тем быстрее образуется дуга. Ее можно возбудить ударным способом, ударив проводником по металлу или же автоматическим, если на аппарате предусмотрена такая функция. В самом начале положение его должно быть строго перпендикулярно (90градусов) к положению деталей. Поворачивать или склонять можно электрод, когда уже будет дуга. Далее, очень важно до образования ванны не притрагиваться электродом ни к заготовкам, ни к придаточной проволоке.

Сварочная ванна

Затем происходит процесс формирования сварочной ванны или сварочного ядра (в случае точечного способа). Она появляется за несколько секунд, важно не передержать, чтобы не пропалить изделие. После этого начинается процесс наплавления валиков по стандартной технике и формирования шва. Как это делать, подробнее можно прочесть тут. При этом сопло к детали держится под наклоном, в зависимости от положения соединения. Например, при работе в нижнем положении, сопло от ванны должно находиться примерно под углом 45 градусов. Расстояние от металла до электрода примерно 0,3-0,4 сантиметра. Присадочная проволока держится примерно под углом в 15 градусов во время сварки для деталей из алюминия, как показано на картинке.

В процессе проволока для сварки алюминия аргоном постоянно отводится вдоль соединения. То есть, металл плавиться. Добавляем прут, потом убираем его и отодвигаем. При тонком металле не нужно делать никаких движений соплом. Если деталь шире 3 миллиметров, тогда рекомендуется формировать шов «зигзагом» или «петельками». Чтобы к сварке аргоном присоединить еще и наличие фигурного шва, нужно долго тренироваться. Не все мастера так умеют.

Под конец дорожки, нужно уменьшить подачу проволоки для сварки алюминия аргоном и увеличить ток, чтобы заварить кратер – это и будет финальный этап аргонодугового соединения изделий.

После сварки алюминия аргоном постоянным током нужно внимательно осмотреть все соединения, чтобы оценить качество работы своими руками. Если обнаруживаются дефекты – их всегда можно исправить или переделать.

В завершение хотеться отметить, что к аргонной сварке требуется относиться более чем ответственно и долго тренироваться, только тога получится полноценный шов на изделии.

Более подробно, как производится аргонно дуговая сварка алюминия, можно посмотреть в следующем видео:

Практика показывает, что наиболее удобный и надёжный способ соединить несколько деталей между собой – это аргоновая сварка. Алюминий – популярный материал, используемый во многих сферах. Детали для автомобилей и предметы домашнего применения. Ремонт таких приборов значительно упрощается, если использовать технику сварки алюминия аргоном.

Для этой операции нужно специальное оборудование и умения. Для качественной сварки понадобится мощный источник переменного тока, специальный аппарат и расходные материалы. Полезной будет для начинающих пошаговая инструкция по сварке алюминия аргоном.

Особенности процесса

Алюминий обладает свойствами, которые не присущи другим металлам. Он стойкий к коррозии, лёгкий и очень прочный. Профессионалы заверяют, что алюминий – один из сложнейших металлов для сварки. Чтобы провести эффективную работу, необходимо знать особенности данного материала.

Перед тем, как приступить к газовой сварке алюминия, нужно понимать, чего ожидать от него. Как работать, с чего начать и чем закончить. Например, при нагревании алюминий не меняет цвета, в отличие от других материалов.

При работе с алюминием сварщик должен знать:

  1. Алюминий имеет оксидную плёнку. Этот металл имеет естественное покрытие в видео оксидной плёнки по всей площади. Она выполняет роль защиты от влияния внешних факторов. Стоит понимать, что у данного материала температура плавления 2050С – выше, чем температура кипения алюминия. Такой слой сильно усложняет работу с самим металлом, потому что требует предварительной значительной подготовки. Верхний слой удаляется механическим или химическим методом. Делать это нужно непосредственно перед началом работы, так как слой самовосстанавливается. Алюминий обладает высокой химической активностью, и при контакте с кислородом после зачистки быстро восстанавливает верхний оксидный слой. Поэтому сварка алюминия без аргона испортит качество металла.
  2. Подготовка алюминия к сварке аргоном. Подготовка поверхности – основной момент в работе с алюминием. Требовательному металлу необходима предварительная обработка. Вне зависимости от выбранного метода, следует незамедлительно приступать к сварке, либо предотвратить попадание кислорода на поверхность металла, обернув в полиэтиленовую плёнку. Правильно проведённая процедура предварительной подготовки значительно упростит и ускорит дальнейшую сварку. Непосредственно перед тем, как начать работу, пройдитесь ещё раз по материалу грубой металлической щёткой, чтобы завершить подготовку.
  3. Не требуются высокие температуры. Так как алюминий прекрасно проводит тепло, он быстро нагревается и не требует высоких температур при работе. Тут стоить работать с предельной осторожностью, ведь алюминий очень просто прожечь насквозь. Такие повреждения сложно исправить, а серьёзные оплошности – неисправимы.
  4. Высокое энергопотребление. Теплопроводность алюминия на несколько порядков выше, чем у аналогичных по популярности металлов. В сравнении со сталью, этот показатель выше в 5-6 раз, в зависимости от примесей в сплаве. Исходя из данной особенности, для сварки требуется постоянное внесение мощного тепла. Это реализуется за счёт мощности сварочной дуги. Но если в планах сварка массивного изделия или толстых листов, стоит использовать предварительный прогрев.
  5. Заварка кратера. Из-за свойства алюминия быстро затвердевать, во время сварки в большинстве случаев образуется кратер, который обязательно заваривается в конце. Такая работа требует точности и особой техники. Именно для заварки в большинстве сварочных аппаратов есть режим работы с алюминием. Он работает по следующему принципу: начальная мощность тока увеличена, чтобы пробить защитный слой, а конечная – уменьшенная, для заварки образовавшегося кратера.

Технология

Технология сварки алюминия аргоном зарекомендовала себя как отличный метод скрепления алюминиевых деталей. При правильном выполнении всех этапов, швов не будет заметно. Огромный плюс в полном отсутствии шлака, из-за чего можно быть уверенным в идеальном качестве шва.

К процессу сварки необходимо заблаговременно тщательно подготовиться. Сюда относятся расходные материалы, подготовка оборудования, зачистка металла.

При сварке в расплавленный металл попадают из окружающей среды газы и вещества, ухудшающие качество материала и получившегося шва. Чтобы избежать этого, во время сварки используется защитный газ. Дешёвый и популярный инертный газ – аргон. Он поставляется в специальных баллонах под давлением, и при работе создаёт особую среду. Расход аргона при сварке алюминия зависит от толщины металла, сварочного аппарата и других факторов. В среднем, в минуту уходит от 15 до 20 литров газа.

Аргон – лишь защитный газ, сама сварка – электрическая. Нужно всегда учитывать источник питания, номинальную и максимальную мощность. Сварка может быть ручная и автоматическая. Основная разница в принципе подачи электрода: автоматикой или вручную. Электроды делятся на плавящиеся и неплавящиеся.

Вольфрамовая проволока – неплавящийся электрод, который обеспечивает прочное и надёжное соединение металлов. Он справится с любой поставленной задачей: сварка тонкого алюминия или объединение больших элементов конструкции. Он не плавится, а материал для сварки подаётся непосредственно мастером.

Большинство специалистов утверждают, что сварка алюминия аргоном на постоянном токе невозможна. Другие же уверены, что при подключении к обычному источнику постоянного тока работа возможна, но при условии изменения полярности.

Если не менять полярность и делать сварку алюминия аргоном постоянным током, то стоит ожидать возникновения ряда проблем:

  • сложности в поджоге и поддержании дуги;
  • разбрызгивание расплавленного металла;
  • присадочный пруток не справится с задачей, будет плавиться с большой скоростью;
  • на окончательном шве будут видны серьёзные недочёты: прожоги и чёрный налёт.

Сварка алюминия аргоном для начинающих

Перед началом аргоновой сварки алюминия необходимо ознакомиться с техникой безопасности. Затем – выбрать оборудование, средства защиты, место для проведения аргоновой сварки алюминия.

Сварка аргоном для начинающих – дело несложное, если к нему правильно и полностью подготовиться. Ниже приведено руководство по проведению сварочных работ с использованием ручной аргонно-дуговой сварки алюминия с неплавящимся электродом.

Схема аргонной сварки алюминия своими руками требует наличия определённых компонентов. Обзаведитесь следующими материалами:

  • баллон с редуктором, наполненный аргоном под давлением;
  • шланг для подачи газа, выдерживающий давление;
  • сварочный аппарат с неплавящимся электродом;
  • сам неплавящийся электрод: графитовый или вольфрамовый;
  • материалы для обработки алюминия;
  • присадочная проволока для сварки алюминия аргоном.

Отдельный пункт – одежда и спецзащита. Работа с техникой такого уровня опасна даже для профессионалов. Новичкам гораздо проще допустить ошибку, и специальная защита поможет избежать прискорбных последствий от поражения током. Обратите внимание на подбор помещения: тут должна быть достаточно сильная вентиляция, чтобы удалять выделяющиеся продукты. Категорически запрещено проводить сварочные работы в дождь или грозу.

При выборе баллона с газом учтите страну-поставщика и название фирмы. Уточните, какой газ хорошего качества. Экономия на аргоне приведёт к порче изделия. На самом баллоне должны быть все соответствующие маркировки, уплотнитель, вентиль, товарный знак.

Проволока для сварки алюминия аргоном – материал, который необходим при сваривании. Она плавится и заполняет собой шов.

После выбора всех элементов и приведения их в рабочее состояние, необходимо подготовить непосредственно свариваемые детали. Сюда входит обезжиривание, удаление грязи и остатков масла. Электрод затачивают, делая край не острым, а немного притупленным. Уже во время работы он примет полностью правильную форму с наконечником в виде гладкой сферы.

Далее – настройка аргонной сварки для алюминия. В зависимости от конкретного прибора и доступных режимов, выбранные показатели могут отличаться. Ставить значения нужно исходя из того, какой металл необходимо сварить.

Настройка переменного тока. Тут устанавливаются полярности – плюс или минус. Для чистого алюминия работа происходит в отрицательном диапазоне. Металл с примесями требует больших температур, поэтому рабочий диапазон – положительный. Соблюдайте меры предосторожности, положительная полярность негативно влияет на электрод из вольфрама.

Продолжая работу с током, установите необходимую силу. Показатель зависит в первую очередь от толщины листа. 60-65 ампер будет достаточно для сварки 2 мм листа алюминия. Сварка алюминия постоянным током в среде аргона требует других настроек.

Заварка кратера. Если такой режим есть, его необходимо обязательно использовать. Это медленное затухание дуги, работа на низких температурах. Нужно оно для того, чтобы избавиться от образовавшегося кратера. Для листа, толщиной в 2 мм достаточно 3 секунд работы аппарата.

Техника не из простых, поэтому не стоит сразу приниматься за работу со сложными конструкциями. Чтобы овладеть техникой, научиться делать ровный, красивый шов, достаточно взять брусок алюминия потолще и начинать работать с ним.

В одной руке держите саму горелку, в другой – присадочный материал. Приступая к работе, первым делом нажмите на кнопку на горелке, чтобы пробить оксидную плёнку. Образовывается ванночка, в которую и нужно помещать проволоку. Не нужно спешить, чтобы шов был правильным, добавлять присадочный элемент нужно в определённый момент.

В результате, если всё было сделано правильно, вы увидите ребристый шов. Он имеет такой вид от лёгких прикосновений присадочной проволоки.

Аргонной сварке алюминия своими руками можно научиться методом проб и ошибок. Достаточно заниматься этим, стараться овладеть техникой. Меняйте настройки и материалы, экспериментируйте с толщиной алюминия и количеством свариваемых деталей.

После того, как удалось сделать ровный, красивый шов на сплошном куске металла, можно пробовать сварку аргоном тонкого алюминия. Сложность в скорости работы и температурном режиме. Его очень просто испортить, прожечь. Правильная аргоно-дуговая сварка алюминия происходит под углом в 15. Для неопытных мастеров сложно держать руку в таком положении, она быстро устаёт, меняя рабочий угол.

Вертикальные швы свариваются снизу-вверх. К стыковым соединениям горелку располагают под углом в 50. После окончания работы, получившийся шов продувается газом для охлаждения. Это поможет быстрее остыть электроду, ванночке и самой горелке.

Надёжная защита обеспечивается тем, что в течение всего времени сварки электрод, присадочная проволока и горелка не будут выходить из зоны покрытия аргона. Вы можете встретиться с некоторыми проблемами, вроде разбрызгивания металла или электрод перестал быть глянцевым. Все недочёты необходимо незамедлительно устранять.

Чтобы металл был аккуратным, старайтесь вкладывать проволоку постепенными, лёгкими движениями. Чем больше плавность, тем аккуратнее выйдет результат работы. Ванна расплавленного металла должна иметь форму, вытянутую в сторону направления горелки. Следите за тем, чтобы это не был круг или овал. Шов получится ровным и аккуратным, если работать быстро. Так можно невооруженным глазом отличить работу новичка от мастера.

Надёжные и аккуратные соединения можно получить, если потренироваться и полностью освоить технику сварки. С её помощью вы сможете соединять те детали, которые в быту объединить невозможно.

Интересное видео

В данном процессе хоть и используется газ, все равно сваривание аргоном входит в число к дуговому методу, поскольку здесь основная сила зависит от электрической дуги, которая плавит металл. Газ используется только для функции защиты, а так же служит для разогрева заготовки перед началом и после сварочных работ.
Данный способ является весьма дорогостоящим, его редко используют для простых видов сварки, тем не менее, его качественный результат считается непревзойдённым в работе с нержавеющей сталью и алюминием. Что бы им пользоваться, понадобится не только специальное оборудование, но и необходимый опыт в работе. Сам по себе алюминий довольно часто используется на различных предприятиях для изготовления различных деталей, благодаря своей простоте и большой прочности.
Сваривание алюминия аргоном используется в основном для ответственных изготовлений. Для того дела используют неплавкие угольные электроды, которые благодаря свойству расширения алюминия облегчают появление сварочной ванны. При верно выставленных параметрах не будет столкновения с различными негативными ситуациями, проявляющими себя в связи с негативными свойствами соединения металла.
Свойства и свариваемость алюминия

При проведении сварки алюминия аргоном, надо знать все мелочи, столкновение с которыми неизбежно в данной работе. Одной из важных проблем то, что на поверхности алюминия образуется оксидная пленка. Удалить ее разогревом не получится, поскольку температура ее плавления состоит из 2000 градусов, а алюминий расплавляется при 680. Появление этой пленки довольно быстрое, поэтому ее требуется удалить перед началом, и во время процесса соединения, для устранения ее и применяется аргон. В противном случае брызги раскаленного металла станут окутываться в такую пленку, и далее нормального сваривания и формирования шва не будет.

Технология сварки алюминия аргоном

В технологии сваривания алюминия предпочитается производить сварку в нижнем положении. Поскольку впоследствии металл станет сильно жидким и будет стекать вниз вместо формирования требуемого валика шва, если делать процесс в ином положении. Данный вид весьма затрудняем, поскольку мастеру придется работать с жидким веществом, поэтому определенный вид работ требует больших навыков. Алюминий почти не меняет своей окраски при разогреве, поэтому узнать его температуру даже в раскаленном образе очень сложно.

Аргонодуговое сваривание алюминия

Существует высокий шанс появления различных трещин и раковин в образовании нужного шва. Это может сказываться из-за плохого защищающего слоя или создания напряжения. Подобных дефектов может не произойти, если при сваривании алюминия аргоном придерживаться четкого режима. Тут коэффициент расширения сильно заметен в отличие от стали, поэтому усадка в алюминии делается совсем не так, что может приводить к деформации в это время. При воздействии сварки, шов металла может становиться шире, из-за чего часто происходит ненужное изгибание соединенных листов.

Преимущества

• Сваривание алюминия аргоном создает наивысший результат качества, который для остальных видов не достигаем;
• Использование горелки для разогрева заготовки, что делает сварку весьма удобной;
• Используется хорошее оборудование, где находятся чувствительные параметры, благодаря чему можно с легкостью настроить любой режим;
• Благодаря аргону, сварочная ванна защищена от различных вредных факторов создавая непреодолимую среду;

• Отсутствие применения электродов с обмазкой, благодаря чему можно делать длинные швы не отрывая дугу;
• Работать с тонкими листами будет намного легче.

Недостатки

• В плане финансов весьма дорогое оборудование для сваривания, поэтому применение производится только в необходимых сферах;
• Не совсем легкие и удобные приспособления в отличии некоторых других видов;

• Применение газа значительно повышает степень риска при сваривании;
• Для хорошего результата требуется немалая практика;
• Подготовительные работы и чистка рабочего места после завершения, требует много времени.

Способы сварки и оборудование

Сварка алюмини я аргоном является сильно востребованным способом сваривания заготовок, ее процесс проходит по тем же шагам, что и с остальными металлами, кроме не больших нюансов. Тут потребуется использование ряда приспособлений, таких как:

• Аргоновый инвертор – является почти обычным сварочным трансформатором, обеспечивающим подачу электричества требуемых параметров. В наше время модели обладают обеспечением как постоянного, так и переменного тока, смотря какие имеются режимы, а еще имеется широкое регулирование параметров;
• Горелка с не плавящимся электродом – тут применяется особая горелка, в нее ставится угольный или вольфрамовый электрод. Через него загорается и держится электрическая дуга, так же имеет функцию размешивания металла в сварной ванне для формирования нужного валика. Подача защищающего газа из горелки, обеспечивающего положительные условия для сваривания. Чтобы пламя четко было распределено вокруг расплавленного металла, электрод устанавливается в горелку;
• Газовый баллон с аргоном – он соединен шлангом с горелкой, для необходимого расстояния от сварочных работ. Нужен баллон, который специально рассчитан для содержания защищающего газа;
• Присадочный материал – в основном это сварочная проволока, она заполняет расстояние между кромками. Ее нужно выбирать соответственно составу данного металла.

Подготовка алюминия к свариванию

Перед сваркой алюминия аргоном стоит выполнить процедуры подготовки. Если речь идет о широкой заготовке, то ее нужно хорошенько почистить перед началом процесса. Если толщина не велика, применяется щетка для металла или наждачная бумага. После будет устранения пленки из оксида с поверхности, и обезжиривания заготовки. Для этого нам потребуется, какой ни будь растворитель, например ацетон или похожие вещества.

В случаях, если толщина кромок превышает 4мм, то потребуется осуществить их разделку, поскольку свойства алюминия делают хуже глубину проварки, из-за этого, она ниже, чем например в стали. Чтобы образовалось более крепкое сваривание, то края деталей, где будет происходить данный процесс, понадобиться скосить под углом от 30 до 45 градусов, смотря какая толщина. Окончательной стадией подготовительных работ может быть обрабатывание флюсом, если это потребуется.

Сварка алюминия аргоном пошаговая инструкция для начинающих

1.Сделать все нужные моменты подготовки к свариванию, какие были описаны выше.

2.Потом требуется обработать флюсом заготовку, чтобы свойства свариваемости стали лучше, и была дополнительная защита от появления пленки из оксида.
3.После можно переходить к процессу сваривания. Нужно зажечь электрическую дугу, потом горелку, и понемногу производить подачу присадочного материала в сварочную ванну. При сварке с тонким металлом рекомендуется работать прерываясь, а когда свариваешь толстые заготовки, можно работать, неотрывно производя, длинный шов.
4.В конце процедуры детали следует остыть, и произвести проверку благодаря керосину или других способов.

Всегда важно помнить, что без требуемой зачистки и обработки растворителем, шов не сформируется в нужном положении, и после завершения процесса, скорее всего, возникнут различные трещины на поверхности металла

Меры осторожности

При аргонодуговой сварке алюминия требуется соблюдать меры осторожности. Вначале следует позаботиться о личной безопасности, надев на себя огнеупорную робу, маску для сварки, и так далее. Баллон надо ставить в радиусе 5 метров от процесса сваривания, так же быть уверенным, что его оборудование невредимо, в основном шланги. Совершать прикасание к металлу после сварки, можно, когда деталь полностью остынет, это займет где-то 10 минут. Требуется помнить, о стандартных правилах электробезопасности.

Газовая сварка алюминия и его сплавов.

Газовая сварка алюминия — это хорошая альтернатива дорогой аргонно-дуговой сварке. Оборудование газовой сварки может быть аж в десять раз дешевле современного аргонно-дугового аппарата, с  обеими функциями переменного и постоянного тока (подробнее о нём в этой статье). И тем не менее качество шва может не намного уступать дорогому аргонно-дуговому аппарату. Алюминий и его сплавы хорошо свариваются газовой сваркой. И даже всемирно признанный авторитет в обработке листового металла Ронн Ковель, в своих видео-уроках по изготовлению бензобаков для чёппера из алюминия, не смотря на наличие дорогого аргонно-дугового аппарата известной американской фирмы «Миллер Электрик», варит алюминиевый бензобак обыкновенной газовой горелкой. А вообще рекомендую сначала научиться варить алюминий газовой сваркой, и только после этого приобретать дорогой аргонно-дуговой сварочный аппарат и начинать учиться варить на нём. Опыт и навыки газовой сварки непременно пригодятся вам при обучении сварке в среде аргона.

Особенность сварки алюминия  и его сплавов состоит в образовании очень тугоплавкой плёнки окиси алюминия(AL2O3), которая располагается на поверхности жидкого металла сварочной ванны.Парадокс состоит в том, что температура плавления алюминия всего 657°С, а температура плавления окисной плёнки аж 2060°С. Эта плёнка окиси препятствует сплавлению частиц металла и обязательно должна удаляться с помощью флюса. Газовую сварку алюминиевых сплавов наиболее целесообразно применять для толщин от 1 до 5 мм. Она даёт хорошие результаты при правильном выборе режима сварки, наличии навыков у сварщика и применения флюсов, которые хорошо растворяют окись алюминия.

флюсы для газовой сварки алюминия.

Важное значение имеет правильный выбор мощности пламени, так как плёнка окиси алюминия полностью закрывает сварочную ванну и мешает сварщику контролировать начало расплавления металла. При слишком мощном пламени этот момент может быть упущен и тогда в месте сварки образуется сквозное проплавление металла, которое трудно поддаётся исправлению. В зависимости от толщины металла, мощность пламени при сварке алюминия и его сплавов должна быть : при толщине металла в 0,5 — 0,8 мм расход ацетилена 50 дм³/ч; при толщине 1 мм расход ацетилена 75 дм³/ч; при толщине 1,2 мм  75 — 100 дм³/ч ; при толщине 1,5 — 2 мм 150 — 300 дм³/ч; при толщине 3 — 4 мм 300 — 500 дм³/ч.

Флюсы . Для сварки алюминия разработано множество флюсов и основные из них приведены в таблице. Флюс наносят на зачищенные от грязи и окислов кромки металла и присадочную проволоку, составы флюсов наносят в виде пасты или порошка. Входящие в состав флюса хлористые соли, например лития, отнимают кислород от окиси алюминия, а фтористые соединения растворяют в расплавленном состоянии окись алюминия. Все флюсы для сварки алюминия гигроскопичны, то есть жадно поглощают влагу, и поэтому должны храниться в герметичных стеклянных банках, и готовить флюс желательно небольшими порциями, в соответствии с фактическим расходом флюса на сварку. После сварки остатки флюса необходимо тщательно удалять промывкой жёсткой щёткой в горячей воде, так как остатки флюса вызывают коррозию шва.

В таблице по подготовке кромок показаны способы и углы подготовки кромок при газовой сварке алюминиевых сплавов. Листы толщиной менее 1,5 мм можно сваривать с отбортовкой кромок. Соединений в нахлёстку следует избегать из за опасности затекания флюса между листами и последующей коррозии соединения, да и не шов это, когда соединяют детали внахлёст. Я считаю что листы должны соединяться только встык и на одном уровне, только тогда после проковки и шлифовки шва можно добиться качества однородной детали.

Не смотря на применение флюса, желательно перед сваркой кромки свариваемых деталей очистить промывкой в щелочном растворе, состоящем из 20 — 25 грамм едкого натра и 20-30 грамм углекислого натрия на 1 дм³ горячей воды(65°С), а затем кромки промывают в воде комнатной температуры. Сплавы АМц и АМг ещё и желательно протравить перед сваркой в 25%-ном растворе ортофосфорной кислоты, а сплавы Д и АМг можно протравить в 15%-ном растворе азотной кислоты. После травления кромки промывают в тёплой воде и насухо вытирают. Во избежание нового окисления, металл сваривают не позже 8 часов после указанной подготовки. Хотя сейчас в крупных городах можно найти фирменные флюсы, с которыми травление кромок перед сваркой можно не делать.

Присадочная проволока. Для газовой сварки алюминия и его сплавов предусмотрено 12 марок проволоки диаметром от 1 до 12 мм. Применяют проволоку из чистого алюминия марок А0 и А1 химического состава — 55 ; из алюминия марок АД, АД1 и алюминиевых сплавов марок АМц, АМг, АМг5п, АК, АМгЗ, АМг5В, АМг6, Д20 химического состава 49( по ГОСТ). Проволока для газовой сварки алюминия поставляется в бухтах в нагартованном состоянии, чистой, гладкой, без грубых следов протяжки, трещин, расслоений и вмятин. На поверхности проволоки не допускаются белые и тёмные пятна с шероховатой поверхностью, являющиеся признаком коррозии. Допускаются белые и тёмные пятна без шероховатостей, а так же цвета побежалости, которые являются следствием отжига проволоки.

Для сварки алюминия можно применять проволоку той же марки, что и свариваемый металл. При сварке термически обработанных алюминиевых сплавов и сплава АМц, лучшие результаты даёт применение проволоки АК, которая содержит 5% кремния, повышающего жидкотекучесть металла шва и даёт меньшую усадку. Для сплавов АМг не рекомендую применять проволоку АК, так как она снижает пластичность шва, лучше использовать проволоку АМг, с несколько большим содержанием магния, чем в основном металле. Для сварки литых алюминиевых деталей используйте проволоку АК, АМц или проволоку из чистого алюминия. Проволока из чистого алюминия подходит почти ко всем алюминиевым сплавам, но всё же советую использовать проволоку точно такого же сплава, что и свариваемый металл и вы не ошибётесь и шов будет качественным.

Алюминий и его сплавы сваривают левой сваркой, только восстановительным пламенем(о видах сварочного пламени читаем в этой статье) или с небольшим избытком ацетилена. Угол наклона мундштука горелки к поверхности свариваемого металла должен быть не более 45°. Для закрепления кромок делайте предварительные прихватки. Допускается лёгкая проковка шва в холодном состоянии. Литые алюминиевые детали рекомендую сваривать участками по 50 -60 мм и с предварительным подогревом до 200 — 250°С (особенно массивные детали). После сварки для получения и сохранения мелкозернистой структуры алюминия, литые детали подвергаем отжигу при температуре 300 — 350°С и затем медленно охлаждаем.

 

Можно ли варить алюминий в углекислоте

Не так давно я заинтересовался сваркой алюминия, как же все таки его можно сварить надёжно и качественно. Почитал литературы и решил описать все как есть чтоб вам было проще в будущем.

Первая мысль которая пришла мне в голову это: можно ли произвести сварку обычным полуавтоматом с применением углекислоты, так как в наличии имеется полуавтомат с углекислотой.

Варил я этим аппаратом только как правило обычную сталь, профильные трубы и прочие мелочи, а вот сталкиваться с цветными металлами не приходилось. И так начал я выяснять варят все же или нет с применением углекислого газа алюминий, как еще привыкли говорить углекислотная сварка.

Ответ могу дать прямо сейчас, но все же не буду торопить события и расскажу так как есть, по порядку. При сварке алюминия проблема всегда заключается в том что она покрыта невидимым слоем защиты, которую обычно называют оксидной пленкой. Температура плавления этой самой невидимой оксидной пленки составляет 2055 градусов по Цельсию, а температура самого алюминия составляет 660 градусов.

Слово оксидная образовалось от слова окисление или оксид . Например ржавчина на металле образуется в процессе окисления, а у алюминия образуется не ржавчина, а просто невидимая пленка.

Оксидная пленка образуется сразу как только будет контакт с кислородом, а в углекислоте есть кислород так что сварить не получится. Пленка эта будет мешать постоянно. Еще нужно учесть то что алюминий такой материал который при воздействии температурой из твердого состояния сразу переходит в жидкий. Даже если купить проволоку алюминевую для полуавтомата все равно углекислотой варить не получится. Углекислый газ состоит из одной части углерода и двух частей кислорода, отсюда и формула которую пишут на баллонах co2. c - это углерод , o - это кислород. 2 - говорит о том что кислорода две части. Еще углекислота, диоксид углерода, двуокись углерода, это все одно и тоже.

А как вы понимаете при контакте с кислородом алюминий моментально пытаясь защититься образует оксидную невидимую пленку. Из за того что алюминий реагирует с этим газом его называют активным отсюда и название маг(mag) . Слышали говорят "маг миг"(mag/mig) сварка?! Так вот "маг" с английского переводится как " метал актив газ " проще говоря сварка металла в активном газе. А "миг": металл инерт газ - сварка металлов в инертном газе. Инертный газ не реагируют с алюминием и не содержит кислорода тем самым защищает сварочную ванну.

И тут назревает вопрос, а что если баллон с углекислотой заменить на аргоновый и купить проволоку алюминевую. Да об этом можно почитать на данном форуме по ссылке: http://www.chipmaker.ru/topic/46424/


Газовая сварка алюминия: основы

Сводка

Процессы газовой сварки, наиболее часто используемые для алюминия и алюминиевых сплавов, - это ацетилен и кислородно-водород.

Водород можно сжигать с кислородом, используя те же наконечники, что и для ацетилена. Однако температура ниже и необходимы наконечники большего размера.

Кислородно-водородная сварка позволяет использовать более широкий диапазон давлений газа по сравнению с ацетиленом без потери желаемого слегка уменьшающего пламени. Алюминий от 1/32 до 1 дюйма(От 0,8 до 25,4 мм) могут быть сварены в газовой среде. Более тяжелый материал редко сваривают газом, так как теплоотвод настолько быстрое, что трудно подать достаточное количество тепла с помощью горелки.

По сравнению с дуговой сваркой скорость замерзания металла шва при газовой сварке очень низкая. Подвод тепла при газовой сварке не так концентрирован, как при других сварочных процессах, и, если не будут приняты меры предосторожности, может возникнуть большая деформация. Минимальная деформация достигается при сварке кромок или углов.

Сравнение методов газовой сварки алюминия методом выталкивания и тяги

Сварной шов слева был создан методом «перетягивания», при котором не было достаточного покрытия для очистки алюминия.Сварной шов справа является результатом техники проталкивания, при которой был обеспечен правильный уровень газового покрытия.

Подготовка кромки

Кромки листов или листов должны быть должным образом подготовлены для получения максимальной прочности газовых швов. Обычно их готовят такой же толщины, как и сталь аналогичной толщины. Однако на материалах толщиной до 1/16 дюйма (1,6 мм) кромки могут быть сформированы под углом 90 градусов. Фланцы предотвращают чрезмерное коробление и коробление. Они служат присадочным металлом при сварке.

Сварка без присадочного стержня обычно ограничивается чистыми алюминиевыми сплавами, поскольку в сплавах с более высокой прочностью может возникать растрескивание сварного шва.

При газовой сварке толщиной более 3/16 дюйма (4,8 мм) края должны быть скошены для обеспечения полного проплавления. Включенный угол скоса может составлять от 60 до 120 градусов.

Предварительный нагрев деталей рекомендуется для всех отливок и листов толщиной 1/4 дюйма (6,4 мм) или более. Это позволит избежать сильных термических напряжений и обеспечит хорошее проплавление и удовлетворительную скорость сварки.Обычной практикой является предварительный нагрев до температуры 700 ° F (371 ° C). Перед сваркой тонкий материал необходимо нагреть сварочной горелкой. Даже этот небольшой предварительный нагрев помогает предотвратить появление трещин.

Термообработанные сплавы не следует предварительно нагревать выше 800ºF (427ºC), если только они не будут подвергаться термообработке после сварки. Предварительный нагрев выше 800ºF (427ºC) вызовет «короткое замыкание», и прочность металла быстро ухудшится.

Скорость перемещения алюминиевого шва

Скорость перемещения сварного шва должна увеличиваться во время сварки, чтобы избежать чрезмерного проплавления тонкого алюминия.

Методика проверки температуры предварительного нагрева

Если пиролитическое оборудование (датчики температуры) недоступно, можно провести следующие испытания для определения надлежащих температур предварительного нагрева.

  • Испытание на уголь : С помощью сосновой палки потрите конец палки о предварительно нагретый металл. При правильной температуре палка обугливается. Чем темнее уголь, тем выше температура.
  • Плотницкий мел : Отметьте металл обычным синим столярным мелом.Синяя линия станет белой при правильной температуре предварительного нагрева.
  • Испытание молотком : Слегка постучите по металлу ручным молотком. Металл теряет кольцо при правильной температуре предварительного нагрева.
  • Испытание на науглероживание : науглероживание поверхности металла с образованием сажи на всей поверхности. При подаче тепла от горелки сажа исчезает. В момент исчезновения сажи температура поверхности металла немного превышает 149 ° C (300 ° F). Следует проявлять осторожность, чтобы не покрыть флюсовую поверхность сажей.Сажа может впитаться в сварной шов, вызывая пористость.

Сварочное пламя

Для сварки алюминия рекомендуется нейтральное или немного редуцирующее пламя. Окислительное пламя вызовет образование оксида алюминия, что приведет к плохому плавлению и повреждению сварного шва.

Сварочные флюсы

Сварочный флюс для алюминия предназначен для удаления пленки оксида алюминия и предотвращения попадания кислорода вблизи лужи.

Флюсы, используемые при газовой сварке, обычно находятся в порошковой форме и смешиваются с водой до образования тонкой пасты.

Флюс следует наносить на шов кистью, разбрызгиванием, распылением или другими подходящими методами. Сварочный пруток также следует покрыть покрытием. Флюс плавится ниже температуры сварки металла и образует защитное покрытие на поверхности лужи. Это покрытие разрушает оксиды, предотвращает окисление и обеспечивает медленное охлаждение сварного шва.

ВНИМАНИЕ:

Кислотные растворы, используемые для удаления алюминиевых сварочных и паяльных флюсов после сварки или пайки, токсичны и вызывают сильную коррозию.При работе с кислотами и растворами необходимо надевать защитные очки, резиновые перчатки и резиновые фартуки. Не вдыхать пары. При попадании на тело или одежду немедленно промыть большим количеством холодной воды. Обратитесь за медицинской помощью. Никогда не наливайте воду в кислоту при приготовлении растворов; вместо этого налейте кислоту в воду. Всегда медленно смешивайте кислоту и воду. Эти операции следует выполнять только в хорошо проветриваемых помещениях.

(d) Сварочные флюсы для алюминия содержат хлориды и фториды. В присутствии влаги они повредят основной металл.Поэтому весь флюс, оставшийся на стыках после сварки, необходимо полностью удалить.

Если сварной шов легко доступен, его можно очистить кипятком и тонкой щеткой.

Детали, стыки которых расположены так, что очистка щеткой и горячей водой нецелесообразна, можно очистить погружением в кислоту и ополоснуть холодной или горячей водой. Для этой цели используйте 10-процентный раствор серной кислоты в холодной воде на 30 минут или 5-процентный раствор серной кислоты в горячей воде (150ºF (66ºC)) на 5–10 минут.

Окисление алюминиевого шва

Когда алюминий вступает в контакт с кислородом воздуха, он окисляется.

Световые полосы вверху и внизу сварного шва предназначены для удаления оксидов с помощью дуги горелки и газа аргона во время процесса сварки.

Сварочное оборудование

После того, как свариваемый материал был должным образом подготовлен, флюсован и предварительно нагрет, пламя проходит маленькими кругами над начальной точкой до тех пор, пока флюс не расплавится.

Заполняющий стержень следует царапать по поверхности носка с интервалами в три или четыре секунды, чтобы каждый раз присадочный стержень выходил из пламени.

Царапающее действие покажет, когда сварку можно будет начать без перегрева алюминия. Перед нанесением присадочного прутка основной металл необходимо расплавить.

Обычно считается, что для сварки алюминия лучше всего подходит прямая сварка, поскольку пламя предварительно нагревает свариваемую область. При сварке тонкого алюминия нет необходимости в перемещении горелки, кроме движения вперед.

Для материала толщиной 3/16 дюйма (4,8 мм) и более резак должен двигаться равномерно в боковом направлении. Это распределит металл шва по всей ширине сварного шва. Небольшое движение вперед и назад поможет флюсу удалить оксид.

Присадочный стержень следует периодически погружать в сварочную ванну и извлекать из нее поступательным движением. Этот метод удаления закрывает лужу, предотвращает пористость и помогает флюсу удалить оксидную пленку.

Ремонт

Часто задаваемые вопросы по сварке алюминия

Вот некоторые из наиболее часто задаваемых вопросов по сварке алюминия и ответы на них от эксперта:

  1. Почему мой алюминиевый сварной шов намного слабее основного материала?
  2. Какой защитный газ следует использовать при сварке алюминия?
  3. Какой электрод лучше всего подходит для алюминия для сварки TIG?
  4. Какую степень предварительного нагрева следует использовать при сварке алюминия?
  5. Как правильно снимать напряжение при сварке алюминиевых швов?
  6. Как отличить разные алюминиевые сплавы?
  7. Как сварить TIG два алюминия разной толщины?
  8. Как сварить 7075?


1.Почему мой алюминиевый сварной шов намного слабее основного материала?

В сталях сварной шов может быть такой же прочной, как у основного материала, но это не относится к алюминию. Почти во всех случаях сварной шов будет слабее основного материала.

Чтобы лучше понять, почему это происходит, давайте рассмотрим две классификации алюминиевых сплавов: термически обрабатываемые и нетермообрабатываемые. Последняя категория упрочняется только холодной обработкой, которая вызывает физические изменения металла.Чем больше сплав подвергается холодной обработке, тем прочнее он становится.

Но, когда вы свариваете сплав, который был подвергнут холодной обработке, вы локально отжигаете материал вокруг сварного шва, чтобы он вернулся к своему 0 отпущенному (или отожженному) состоянию, и он стал «мягким». Следовательно, из нетермообрабатываемых сплавов единственный раз, когда вы можете сделать сварной шов такой же прочной, как основной материал, - это когда вы начинаете с 0 отпущенного материала.

В случае термически обрабатываемых алюминиевых сплавов на последнем этапе термообработки металл нагревается примерно до 400 ° F.Но при сварке материал вокруг сварного шва становится намного горячее, чем 400 ° F, поэтому материал имеет тенденцию терять некоторые из своих механических свойств. Следовательно, если оператор не выполняет термообработку после сварки, область вокруг сварного шва станет значительно слабее, чем остальной алюминий - на целых 30-40 процентов. Если оператор действительно выполняет термообработку после сварки, свойства термически обрабатываемого алюминиевого сплава могут быть улучшены.

Ниже приводится руководство относительно того, какие серии алюминиевых сплавов поддаются термообработке, а какие нет:

Термообрабатываемые серии: 2000, 6000, 7000.

Без термической обработки: 1000, 3000, 4000, 5000.

2. Какой защитный газ следует использовать для сварки алюминия?

Как для сварки TIG (газовая вольфрамовая дуговая сварка или GTAW), так и для сварки MIG (газовая дуговая сварка металла или GMAW) используйте чистый аргон для алюминиевых материалов толщиной до ½ дюйма. Толщиной более ½ дюйма операторы могут добавить от 25 до 25 мм. до 75 процентов гелия, чтобы сделать дугу более горячей и увеличить проплавление шва. Лучше всего подходит аргон, потому что он обеспечивает большее очищающее действие для дуги, чем гелий, а также дешевле, чем гелий.

Никогда не используйте защитный газ, содержащий кислород или углекислый газ, так как это окислит алюминий.

3. Какой электрод лучше всего подходит для сварки алюминия при сварке TIG?

Для большинства материалов, включая сталь, рекомендуется двухпроцентный торированный вольфрамовый электрод, но поскольку алюминий сваривается переменным током, а не постоянным током, электрические характеристики другие, а количество энергии, подаваемой на вольфрамовый электрод, выше при сварке на переменном токе.По этим причинам для сварки алюминия рекомендуется использовать чистый вольфрам или циркониевый вольфрам.

Кроме того, диаметр электрода для сварки на переменном токе должен быть значительно больше, чем при сварке на постоянном токе. Рекомендуется начинать с электрода диаметром 1/8 дюйма и при необходимости регулировать его. Циркониевый вольфрам может пропускать больший ток, чем электроды из чистого вольфрама. Еще один полезный совет для сварки на переменном токе - использовать тупой наконечник - дуга имеет тенденцию блуждать вокруг заостренный кончик.

4.Какую степень предварительного нагрева следует использовать при сварке алюминия?

Хотя небольшой предварительный нагрев - это хорошо, слишком большой предварительный нагрев может ухудшить механические свойства алюминия.

Как обсуждалось ранее, последняя термообработка для термообрабатываемых сплавов составляет 400 ° F, поэтому, если оператор предварительно нагревает алюминий до 350 ° F и поддерживает температуру в этом диапазоне во время сварки, механические свойства алюминия изменяются.

Для нетермообрабатываемых сплавов, таких как серия 5000, если оператор поддерживает температуру даже в диапазоне 200 ° F - он или она может сделать материал чувствительным к коррозионному растрескиванию под напряжением.В большинстве случаев допустим некоторый предварительный нагрев, чтобы высушить влагу с детали, но предварительный нагрев должен быть ограничен.

Многие неопытные сварщики алюминия используют предварительный нагрев как опору. Поскольку оборудование для сварки алюминия должно работать с большей мощностью, многие считают, что предварительный нагрев помогает устранить ограничения оборудования, но это не так. Алюминий имеет низкую температуру плавления - 1200 ° F по сравнению со сталью от 2600 ° F до 2700 ° F. Из-за такой низкой температуры плавления многие операторы думают, что для сварки алюминия им нужно только легкое оборудование.Но теплопроводность алюминия в пять раз больше, чем у стали, а это означает, что тепло рассеивается очень быстро. Следовательно, сварочные токи и напряжения при сварке алюминия выше, чем при сварке стали, поэтому операторам действительно требуется более тяжелое оборудование для алюминия.

5. Как правильно снимать напряжение при сварке алюминия?

При сварке оператор создает остаточные напряжения вокруг сварного шва, поскольку расплавленный материал сжимается при затвердевании.Кроме того, когда оператор берет эту сварную конструкцию и начинает удалять материал путем механической обработки, она имеет тенденцию деформироваться и создавать нестабильность размеров. Чтобы избежать этого в алюминии, операторы снимают напряжение, нагревая материал до такой степени, чтобы позволить атомам алюминия перемещаться.

Для стали температура снятия напряжения составляет приблизительно от 1050 ° F до 1100 ° F, но для алюминия надлежащая температура снятия напряжения составляет 650 ° F. Это означает, что для эффективного снятия напряжений на алюминии после сварки необходимо материал придется нагреть до температуры, при которой будут потеряны механические свойства.По этой причине снятие напряжений после сварки не рекомендуется для алюминия.

6. Как отличить разные алюминиевые сплавы?

Существует довольно много различных алюминиевых сплавов, и для правильной и безопасной сварки вы должны знать, какой сплав используется для сварки. Если вы этого не сделаете, вы можете следовать этим общим рекомендациям:

Экструзии обычно представляют собой сплавы серии 6000
Отливки чаще всего представляют собой комбинацию алюминиево-кремниевого литья - некоторые из них пригодны для сварки, другие - нет.

Если вы хотите быть точным, купите набор для проверки сплава, который поможет вам определить точный состав вашего сплава.

7. Как сварить TIG два алюминия разной толщины?

Когда оператор имеет две разные толщины, он или она должны установить параметры так, чтобы они были достаточно высокими для сварки TIG самой толстой детали. При сварке отдавайте предпочтение стыку и прикладывайте больше тепла к более толстому куску.

8. Как сварить 7075?

Большинство алюминиевых сплавов поддаются сварке, но есть и другие сплавы, в том числе алюминий 7075.Причина, по которой 7075 выделен в этом примере, заключается в том, что это один из самых прочных алюминиевых сплавов. Когда дизайнеры и сварщики ищут алюминиевый сплав для использования, многие начинают с просмотра таблицы, в которой перечислены все алюминиевые сплавы и их сильные стороны. Но чего не понимают эти новички, так это того, что немногие из более прочных алюминиевых сплавов поддаются сварке, особенно сплавы серий 7000 и 2000, и их нельзя использовать.

Единственное исключение из правила никогда не использовать 7075 для сварки - это промышленность литья под давлением.В этой отрасли промышленности ремонтируют штампы сваркой 7075, но ее никогда нельзя использовать для строительных работ.

Вот несколько простых рекомендаций, которым следует следовать при выборе алюминиевых сплавов:

Сплав серии

Основные легирующие элементы

1000 серии

Чистый алюминий

2000 серии

Алюминий и медь.(Высокопрочный алюминий, используемый в аэрокосмической промышленности)

3000 серии

Алюминий и марганец. (Сплавы низкой и средней прочности, примерами изделий, в которых используются эти сплавы, являются банки для напитков и охлаждающие трубки)

4000 серии

Алюминий и кремний. (Большинство сплавов этой серии являются присадочными материалами для сварки или пайки)

5000 серии

Алюминий и магний.(Эти сплавы используются в основном для конструкционных применений в листовом или листовом металле - все сплавы серии 5000 пригодны для сварки)

6000 серии

Алюминий, магний и кремний. (Эти сплавы поддаются термообработке и обычно используются для экструзии листов и пластин - все они свариваются, но могут иметь трещины. Никогда не пытайтесь сваривать эти сплавы без использования присадочного металла)

7000 серии

Алюминий и цинк.(Это высокопрочные аэрокосмические сплавы, в которые могут быть добавлены другие легирующие элементы)

Lincoln предлагает, чтобы если вам нужно спроектировать что-то из высокопрочного алюминия, обратите внимание на высокомагниевый сплав серии 5000 вместо серии 2000 или 7000. Сплавы серии 5000 поддаются сварке и дают наилучшие результаты.

Заключение

Lincoln Electric предлагает полный спектр алюминиевых решений от источников питания, таких как Power Wave® 455M, которые специально разработаны для работы с оптимальными характеристиками дуги на алюминии, до механизмов подачи проволоки, таких как двухтактная система Cobramatic®, для оптимизации подачи мягкой алюминиевой проволоки к алюминиевой проволоке премиум-класса SuperGlaze®, изготовленной с постоянным химическим составом для стабильной работы.Помимо продукции, Lincoln гордится тем, что является экспертом по сварке алюминия, и с ней можно связаться по телефону 1-888-935-3877 или по электронной почте, чтобы ответить на ваши вопросы.

ПОЛИТИКА ПОМОЩИ КЛИЕНТАМ

Компания Lincoln Electric занимается производством и продажей высококачественного сварочного оборудования, расходных материалов и режущего оборудования. Наша задача - удовлетворить потребности наших клиентов и превзойти их ожидания. Иногда покупатели могут обращаться к Lincoln Electric за советом или информацией об использовании ими наших продуктов.Мы отвечаем нашим клиентам, основываясь на самой лучшей информации, которой мы располагали на тот момент. Lincoln Electric не может гарантировать или гарантировать такой совет и не несет никакой ответственности в отношении такой информации или советов. Мы категорически отказываемся от каких-либо гарантий любого рода, включая любые гарантии пригодности для конкретных целей клиента, в отношении такой информации или советов. С практической точки зрения, мы также не можем нести ответственность за обновление или исправление любой такой информации или совета после того, как они были предоставлены, а также предоставление информации или советов не создает, не расширяет или не изменяет какие-либо гарантии в отношении продажи наших продукты.

Lincoln Electric - ответственный производитель, но выбор и использование конкретных продуктов, продаваемых Lincoln Electric, находится под исключительным контролем и остается исключительной ответственностью покупателя. Многие переменные, не зависящие от Lincoln Electric, влияют на результаты, полученные при применении этих методов производства и требований к обслуживанию.

GMAW Основы сварки алюминия

Сварка алюминия методом газовой дуговой сварки

Сварка алюминия методом GMAW не сильно отличается от сварки низкоуглеродистой стали или других материалов.Оператор должен всегда следовать рекомендуемым передовым методам при сварке всех материалов. Цель этой статьи - дать сварщику основную информацию об успешной сварке алюминиевых сплавов.

Основные этапы процесса

1. Подготовка алюминия: Для успешной сварки алюминия сварщик всегда должен тщательно очищать основной материал и удалять оксид алюминия и углеводородный углерод, загрязняющий поверхность материала.

а. Оксид алюминия на поверхности материала плавится при 3700 F, а основной металл алюминия плавится при 1200 F.Оставление оксида на поверхности основного материала уменьшит проникновение присадочного металла в заготовку.

г. Для удаления оксидов алюминия используйте только проволочную щетку из нержавеющей стали. Использование стальной щетки приведет к загрязнению основного металла из-за наложения углерода в алюминий. Другой способ очистки алюминия - это использование чистящих растворов, которые доступны у большинства дистрибьюторов сварки и промышленных поставщиков. При использовании растворов для химического травления обязательно удалите их из работы перед сваркой.Чтобы минимизировать риск попадания углеводородов из масел или режущих растворителей в сварной шов, удалите их обезжиривающим средством. Убедитесь, что обезжириватель не содержит углеводородов. Было сказано, что если вы думаете, что основной материал чистый, очистите его еще раз.

2. Предварительный нагрев алюминия. Предварительный нагрев алюминиевой заготовки может помочь избежать растрескивания сварного шва. Температура предварительного нагрева не должна превышать 230 F. Обычно предварительный нагрев требуется только при сварке толстых материалов; он также может помочь сварщику при сварке тонкого сечения к более толстому.Еще один фактор, о котором следует подумать, - это конструкция соединения, например, следует пересмотреть фаску, когда сварка пластин в плоском положении может быть лучшим выбором.

3. Сварочная проволока: Существует несколько различных марок и размеров алюминиевой сварочной проволоки; Сварочная проволока марок 4043 и 5356 является наиболее распространенной, однако есть несколько других марок, которые зависят от области применения и основного металла. Всегда консультируйтесь с производителем, какой сплав лучше всего подходит для свариваемого основного металла. В Интернете доступно несколько руководств по выбору проводов.

4. Защитные газы: Защитный газ используется для защиты сварочной ванны от внешних загрязнений. Наиболее распространенным защитным газом при сварке алюминия является 100% аргон из-за его хорошего очищающего действия и профиля проплавления. При сварке более толстых секций размером ½ дюйма или более обычно используется смесь 75% гелия и 25% аргона, поскольку она создает более горячую дугу и способствует проплавлению.

5. Угол сварочного пистолета: в случае алюминия использование угла выталкивания, а не угла вытягивания приведет к лучшему очищающему эффекту, уменьшению загрязнения сварных швов и лучшему покрытию защитным газом.

6. Скорость движения: сварка алюминия требует использования более высоких значений силы тока и напряжения по сравнению со сталью, а также более высоких скоростей движения. Если скорость движения слишком низкая, сварщик рискует получить сильный ожог, особенно на тонкостенных алюминиевых листах.

7. Сварные швы выпуклой формы: при сварке алюминия кратерное растрескивание вызывает большинство отказов. Растрескивание возникает из-за высокой скорости теплового расширения алюминия и значительных сжатий, возникающих при остывании сварных швов. Риск растрескивания наиболее высок в случае вогнутых кратеров, поскольку поверхность кратера сжимается и разрывается при охлаждении.Поэтому сварщики должны создавать кратеры, чтобы они образовали выпуклую или бугорчатую форму. По мере охлаждения сварного шва выпуклая форма кратера компенсирует силы сжатия.

Несмотря на то, что сварка алюминия методом MIG может представлять некоторые проблемы, требующие немного больше навыков для получения приемлемых сварных швов по сравнению со сталью, сварщик обнаружит, что при небольшой практике и правильном оборудовании сварщик обнаружит, что уделение внимания деталям приведет к качеству сварных швов.

Советы по сварке алюминия - Baker's Gas & Welding Supplies, Inc.

Обычным свариваемым металлом является алюминий. Алюминий везде. Например, в банках из-под газировки. Алюминий имеет множество применений и относительно легко сваривается. Многим начинающим сварщикам сложно сваривать алюминий, потому что металл сморщивается, трескается, деформируется или просто ломается. После некоторой практики каждый сварщик сможет легко сваривать алюминий. Если вы только начинаете, всегда старайтесь узнать как можно больше, прежде чем даже начнете сваривать алюминий. Вам понадобится нечто большее, чем просто руководство, прилагаемое к сварочному аппарату; ищите как можно больше информации в Интернете и офлайн.

Инструменты, которые вам нужны, являются базовыми, поэтому у вас не должно возникнуть затруднений с их поиском. Для сварки алюминия чаще всего рекомендуют сварочный аппарат TIG (вольфрамовый инертный газ). Их также называют газо-вольфрамо-дуговой сваркой или GTAW. Сварщики TIG могут быть дорогими. Если вы уже не зарабатываете на сварке, вам может быть трудно оправдать затраты. Более дорогие машины предлагают гораздо больше функций, чем более дешевые, и эти функции облегчают сварку алюминия.Некоторые из функций включают водяное охлаждение, регулировку частоты и большую силу тока. Даже недорогой станок можно успешно использовать для сварки алюминия, поэтому не думайте, что вам нужно покупать самый дорогой из имеющихся. Некоторые сварщики предпочитают использовать сварочные аппараты MIG или ручные сварочные аппараты для сварки алюминия, и вы можете выбрать именно этот путь.

Всегда убедитесь, что у вас есть надлежащие средства индивидуальной защиты. Наденьте хорошие сварочные перчатки, шлем, кожу и все остальное, что вам нужно, чтобы не получить травму.Сварка алюминия так же опасна, как сварка стали. Если вы используете сварочный аппарат TIG, имейте в виду, что он будет производить больше УФ-излучения, чем другие сварочные процессы. Это означает, что ваша кожа будет обожжена до шелушения и волдырей всего за несколько минут, если вы не примете меры предосторожности, подобные сильному солнечному ожогу. Тяжелая рабочая рубашка с длинными рукавами предотвратит это болезненное явление.

Для сварки алюминия необходим аргон. Если вы хотите использовать смесь, вы можете использовать только смесь аргона и гелия.Другие смеси не работают с алюминием. Вам также понадобится сварочный стержень, предназначенный для алюминия. В Интернете можно найти таблицы, в которых указаны рекомендуемые сварочные стержни для алюминия. У вас должна быть стальная щетка, которая используется только для очистки алюминия.

Перед тем, как начать, всегда очищайте алюминий. Даже если алюминий выглядит совершенно новым и чистым. Он все еще грязный, и его нужно почистить. Если вам интересно, загрязнен ли ваш алюминий, есть несколько способов определить это, например: дуга блуждает, наполнитель не смешивается, а скатывается в шар, алюминий имеет поверхностное натяжение, и соединяемые детали изгибаются друг от друга.Сбрызните алюминий ацетоном, промойте водой, дайте высохнуть и с помощью щетки из нержавеющей стали протрите поверхность в зоне сварки.

Помните, что алюминий - очень хороший передатчик тепла. Во время работы старайтесь прижать его к радиатору. Когда область, которую вы хотите сварить, станет достаточно горячей, остальная часть детали также может начать плавиться. Радиатор поможет в этом. Они могут быть сделаны из алюминия или меди.

Всегда предварительно нагревайте алюминий перед началом работы. Это значительно упростит работу.Некоторые говорят, что алюминий станет мягче, если его предварительно нагреть, потому что он уже прошел термообработку. Мнения расходятся, поэтому исследуйте и принимайте собственное решение. Сложите детали как можно плотнее, без зазоров. Чем меньше зазоров, тем легче будет выполнить работу.


Дополнительные ресурсы для сварки алюминия

Пост «Советы по сварке алюминия» впервые появился на сайте Weld My World.

Как освоить газовую сварку алюминия

Секреты газовой сварки алюминия

Мастерская Oshkosh по сварке алюминия

Советы мастера по сплавлению легких авиационных металлов с газом и водородом.

Древний миф гласит, что боги Миг, Тиг и Гелиарк всемогущи правят Землей сварки алюминия, и ни один другой бог не осмелится вторгнуться на их территорию, чтобы не быть вознагражденным небезопасным спариванием серебристого металла при сварке алюминия.

Счастливая правда совершенно иная, поскольку сварка алюминия газом и водородом, как и кислородно-ацетиленовая сварка, - это навык, который может освоить и легко применить на практике новичок.

Во время Второй мировой войны сварка алюминия боевой техники, например компонентов самолетов, производилась с использованием водорода и кислорода, точно так же, как кислород и ацетилен широко используются сегодня для сварки хромомолибденовой стали 4130.

Требуются навыки, так что вам придется потренироваться, прежде чем приступить к сварке вилки с носовым колесом или крыльевых баков на 15 галлонов, но наберитесь духа; На вершине кривой обучения вы разовьете способность конструировать несколько деталей за гораздо меньшие деньги, чем дорогостоящие методы электросварки, упомянутые выше, без необходимости использования бескислородной атмосферы или других специальных процедур. И, конечно же, есть вездесущая гордость за изготовление собственных деталей.

Специалисты по сварке алюминия

Инструктором нашей мастерской является Стив Неандер, член EAA и совладелец Crane Service Inc., Мидлотиан, III. Эта статья была бы невозможна без его ценных знаний, почерпнутых из многолетнего опыта в сварке.

Инструктор Неандер рекомендует при сварке соблюдать последовательность: установите давление в резервуаре и линии, убедитесь, что у вас есть подходящий наконечник для работы. приготовьте очки и флюс, включите горелку и отрегулируйте пламя, покройте стержень флюсом, наденьте очки, предварительно нагрейте основной металл….и приступаем к сварке.

Сварка алюминия - это просто, не правда ли? Это не. Вы должны научиться ползать, прежде чем ходить, но со временем вы приобретете навыки, необходимые для выполнения сварных швов, которые будут такими же прочными, как и любой другой, за который вы могли бы заплатить профессионалу.

Шаги к успешной сварке алюминия

Фото 1: Практический опыт позволяет многим потенциальным строителям домов посетить беседки мастерских Oshkosh, чтобы попробовать свои силы в таких навыках, как сварка. Давайте приступим.

Фото 2: Табличка, висящая внутри сварочных цехов Ошкоша, стоит как минимум в 10 раз больше своих 250 слов.

Фото 3 и 4: Стандартные горелки и оборудование используются для сварки алюминия, хотя размер наконечника в три-четыре раза больше, чем у той же толщины, что и у стали.

Это связано с тем, что для алюминия требуется «более мягкое», менее сфокусированное пламя ; требуется много тепла, чтобы большая часть алюминиевой детали оставалась близкой к температуре плавления, чтобы металлы текли вместе со стержнем и образовывали полностью проплавленный сварной шов. Слишком много тепла, сконцентрированного на небольшом участке, расплавит металл, прежде чем вы сможете его сварить.

Как указано на табличке, сварочный стержень, который следует запросить в местном сварочном цехе, составляет 1100 или 4043, в зависимости от того, какой материал вы свариваете. Показанный здесь стержень еще не имеет покрытия из флюса антиборакса.

Флюс

используется для удаления любого оксида алюминия, образующегося во время нагрева, и для предотвращения одновременного окисления металла. При сварке алюминия необходимо периодически погружать стержень во флюс.

Фото 5, 6 и 7: Водород - топливо.

Катастрофа с дирижаблем Гинденберга в тридцатые годы навсегда оставила водороду дурную славу, но, по правде говоря, при правильном обращении он не более опасен, чем ацетиленовое топливо, обычно используемое для сварки стали. Водород на самом деле не требует особого обращения. Один сварщик, по словам инструктора Неандера, проводил сварку возле негерметичного бака с ацетиленом.

Ацетилен загорелся, бак взорвался, и взрыв буквально разнес человека на куски; никакой его части никогда не было найдено.Тем не менее, к водороду следует относиться с уважением. Подобная авария возможна с легковоспламеняющимся газом.

Кислород используется как своего рода нагнетатель пламени, контролирующий агент. Он помогает и способствует горению водорода, хотя сам по себе он не горит. Вы можете проверить номера, нанесенные на цилиндр, чтобы узнать, когда он был изготовлен и когда последний осматривался. Проверки следует проводить каждые пять лет.

Показанные числа указывают дату изготовления на декабрь 1916 года и последнюю проверку в июле 1922 года, что означает, что этот цилиндр может быть небезопасным и должен быть проверен.Крест внутри площади мог означать, что он был сделан в Германии во время войны.

Цилиндры

рассчитаны на максимальное давление в 5000 фунтов на квадратный дюйм (psi). Такие газы, как водород и кислород, не хранятся при давлении более 2500 фунтов на квадратный дюйм, что дает запас прочности 2: 1.

Это мудро; разорвавшийся цилиндр может буквально сровнять дом с землей, поэтому внезапное падение давления становится взрывчатым. Еще хуже мысль о ракетоподобной ракете, пробивающей стену вашего гаража в ваш дом.

Каждый бак имеет два регулятора давления. Один показывает давление в сотнях фунтов на квадратный дюйм, другой - в десятках. Циферблат сотен показывает давление в баллоне, десятки - давление в трубопроводе. Давление каждого индивидуума может быть разным; давление в линии, идущей к горелке, должно быть одинаковым, около 10 фунтов на квадратный дюйм или около того, как на водородной, так и на кислородной линиях.

Фото 8: При сварке алюминия сначала откройте водородный клапан на горелке на четверть оборота или около того.

Фотография 9: Зажгите факел с помощью искрового устройства, устройства, которое царапает кремнем о кусок файла в чашке.Пламя чистого водорода оранжевого цвета, буйное и рассеянное, как волнистые вееры дровяного костра.

Фото 10: Теперь наберите кислород.

Помните, кислород - это регулятор и нагнетатель пламени; он очищает, нагревает, усиливает и контролирует пламя, что и является вашей целью. Цель состоит в том, чтобы добиться нейтрального пламени.

Чтобы настроить горелку (пока не надевайте защитные очки, они делают пламя невидимым - это необходимо для сварки, бесполезно для настройки горелки), держите наконечник примерно в двух дюймах от огнеупорного кирпича, сопло направлено прямо вниз.Кирпич загрязнит пламя, так что вы его легко увидите. Откройте кислородный клапан примерно на ту же величину, что и водородный.

Вы пытаетесь добиться отношения кислорода к водороду 1: 1 на кончике. Помните, что бурное водородное пламя при смешивании с кислородом уступает место мягкому столбу. Вы ищете непрерывное, однородное пламя с контролируемым кругом, когда оно ударяет по огнеупорному кирпичу.

Индикаторы, на которые следует обратить внимание: слишком много водорода, и пламя погаснет.

Слишком много кислорода, и пламя будет обнаружено; вы можете услышать свист избытка кислорода в смеси, и у вас будет горячая точка вместо красивого круглого круга на кирпиче. Ваша цель - нейтральное пламя, подобное пламени газовой горелки.

Фотографии 11 и 12: Наденьте пару очков из розового стекла из дидима, чтобы скрыть от глаз желтое пламя, загрязненное флюсом, чтобы вы могли видеть металл под фонариком. Фотография вверху справа (12), снятая через очки, показывает, как пламя исчезает, если смотреть через очки.

Фото 13 и 14: Теперь краткое практическое занятие по сварке алюминия:

Идея сварки алюминия состоит в том, чтобы нагреть соединяемые куски металла, называемые основным металлом, до температуры, близкой к температуре плавления, а затем ввести сварочный стержень, который представляет собой алюминиевый материал, который «склеит» или заполнит соединение .

Комплект ProMaster для системы сварки и резки Detroit Torch dhc2000-pmk DHC2000

н / д *

Цена Последнее обновление 8:45, 20 марта 2020 г. (Больше информации)

Хорошей отправной точкой является установка резака под углом примерно 45 градусов от рабочей поверхности.С практикой вы разовьете свой собственный стиль. Наклоните стержень примерно так же. Теперь нагрейте основной металл до тех пор, пока он не станет расплавленным, или «лужа».

Распознавание того, что вы ищете на этом этапе, - самая сложная часть процесса обучения, поэтому будьте внимательны. Предварительно нагрейте всю деталь, просто погрузите ее в огонь, потому что алюминий быстро поглощает или «улавливает» тепла.

Лужа выглядит как поверхность воды в стакане, когда на нее дуют, т.е.э .. морщинистый. Он также станет слегка серым и начнет опускаться в вогнутую впадину. В этот момент вы должны добавить стержень, иначе лужа «провалится» из-за отсутствия материала.

Как только вы увидите лужу, опустите стержень прямо в нее. На этом этапе вы хотите настроить ритм нагрева работы. Сначала несколько запретов на сварку алюминия.

Фото 15: Если вы нагреете стержень до того, как основной металл расплавится или не образует лужу должным образом, вы получите нечто подобное, называемое холодной сваркой.Два материала не соединились должным образом.

Фотография 16: Если вы вытащите резак до того, как нагреете стержень достаточно, чтобы он расплавился и растекся, вы в конечном итоге приклеите стержень к основному металлу. Придется снова нагреть весь кусок.

Сводка

Название статьи

Как освоить газовую сварку алюминия

Описание

Изучите сварку алюминия в этой вводной статье. Мы проведем вас через пошаговые инструкции для достижения наилучших результатов при соединении алюминия.

Автор

Джеймс Лоуренс

Сварка алюминия: стоимость и устранение пористости

СТОИМОСТЬ
Сварщик накладывает валик газовой дуги на толстостенный алюминиевый сосуд высокого давления. Каждый шов требует десятка сварных проходов. После завершения сварщик наложил 30 футов сварного шва. Согласно требованиям неразрушающего контроля, 1 фут должен пройти точечный рентгеновский контроль. Трубу катят в рентгеновскую кабину, и инспектору требуется полчаса, чтобы установить и сделать снимок.

Достаточно просто. К сожалению, инспектор видит относительно серьезную пористость, неприемлемую для большинства кодексов. Итак, следуя коду, инспектор делает еще два рентгеновских снимка; настройка и внедрение занимают час. Еще один снимок показывает еще более неприемлемую пористость. В этом случае большинство кодексов предписывают инспекторам проводить рентгеновское обследование всего сварного шва. Это 30 рентгеновских снимков.

«Вместо получаса на осмотр, теперь у цеха около 10 часов», - говорит Франк Армао, руководитель группы по применению цветных металлов Lincoln Electric Co.(Кливленд, Огайо). «Они еще даже ничего не отремонтировали».

Из 30 инспекций пять показывают пористость. Сосуд откатывают на пол. Области неприемлемого сварного шва полностью удаляются (чтобы не оставалось пористости) и повторно свариваются. Каждое снятие и повторная сварка занимает около часа, что в сумме составляет пять часов на доработку. Сварщик возвращает его в рентгеновскую кабину, чтобы сделать еще пять снимков. В итоге на все мытарство уходит 20 часов.

«При цене 50 долларов в час этот цех просто потратил 1000 долларов на оплату труда, - говорит Армао, - и это всего лишь один цикл ремонта.

THE CURE
Пористость сварного шва алюминия вызвана водородом. Расплавленный алюминий хорошо растворяется в водороде; твердый алюминий этого не делает, поэтому водород пытается уйти, прежде чем остыть. Если сварочная ванна охлаждается слишком быстро, водород остается в металле сварного шва, вызывая пористость. Это часто требует более медленного охлаждения из-за более высоких сварочных токов, более низких скоростей, предварительного нагрева или изменения конструкции сварного шва. Многопроходные сварные швы готовы к улавливанию водорода.

Более низкая скорость сварки увеличивает время сварки, увеличивая затраты; и альтернативная конструкция сварной конструкции не может быть вариантом.Но, тем не менее, первой целью должно быть устранение источников избыточного водорода. Источники - углеводороды и водяной пар. Углеводороды поступают из масел и смазок, часто виной тому проволока с оставшимся составом для волочения. Учтите, однако, что при контакте с воздухом на алюминиевой сварочной проволоке образуется оксидное покрытие. Чтобы проверить, есть ли на проволоке клей для протяжки, протрите ее белой тряпкой, а затем поместите тряпку под черный свет. Если он флуоресцирует, это жир; если нет, то это оксидное покрытие, которое GMAW может легко сломать.

Углеводороды также поступают из масляных приводных роликов или масляной футеровки сварочного пистолета, масляных деталей и даже капель масла из мостовых кранов. («Я слышал их все», - говорит Армао.) Во многом это связано с неправильной подготовкой сварных швов. Алюминий поставляется с завода, покрытого керосиновым маслом, чтобы упростить штабелирование и разборку листов. Это углеводород, поэтому он может вызвать пористость, если его не удалить перед сваркой.

Чтобы избежать водяного пара, никогда не используйте «влажный» газ с точкой росы выше минус 76 ° F (согласно Армао, влажный газ в баллонах на самом деле относительно редко).Пар также поступает из пистолетов с водяным охлаждением. Прежде чем появятся какие-либо визуальные признаки утечки, пистолет может протечь достаточно влаги, чтобы получить пористость.

Для многих сварных швов достаточно влажности 20 ppm в зоне сварки. Во влажную погоду поток воды в пистолете не должен быть постоянным. Если вода течет во время простоя, водяной пар из атмосферы может конденсироваться на газовой чашке и других внутренних частях пистолета. Кроме того, не подключайте горелку с водяным охлаждением к водопроводному крану. В большинстве муниципальных водопроводов холоднее, чем точка росы летнего воздуха, поэтому может возникнуть конденсация.

Лето также может принести так называемую «июльскую пористость». Посторонние бризы нарушают подачу защитного газа, втягивая влажный воздух. Водяной пар скапливается в сварочной ванне, что приводит к пористости. Вода также поступает из-за конденсата на пластине, конденсата из неправильно загерметизированного шланга. . . «Действительно, любой источник возможной влаги. Влажность также ограничивает подходящие места для хранения алюминия. «Если вы подвергнете алюминиевый сплав воздействию воздуха более чем на долю секунды, - объясняет Армао, - в металле образуется очень тонкий оксидный слой толщиной от 40 до 50 атомов.”

Сварка

GMA легко разрушает этот слой, который в сухом состоянии при комнатной температуре растет очень медленно. Однако после намокания он образует гидратированный оксид - химическую комбинацию воды и оксида алюминия, вызывающую серое пятно или, если оно достаточно сильное, белый порошок. Сварка поверх него может привести к неполному провару (изолятор, оксиды сопротивляются сварке) и, конечно, пористости.

«Вы попадаете в этот гидратированный оксид с помощью дуги в 10 000 градусов», - говорит Армао. «Этой температуры более чем достаточно, чтобы отделить воду от оксида на ней.«Процедуры сварки должны включать обезжиривание и удаление оксидов с использованием растворителей или химикатов для удаления углеводородов, а затем использование проволочной щетки из нержавеющей стали для удаления оксида алюминия.

СТОИТ ИСПРАВИТЬ
Правильная подготовка к сварке может занять в общей сложности полчаса - 25 долларов труда, в отличие от, возможно, 1000 долларов или более затрат на осмотр и переделку. Надлежащее хранение и надлежащие процедуры сварки должны иметь основополагающее значение в бюджете сварочного предприятия. В противном случае затраты могут выйти из-под контроля.

The Lincoln Electric Company, 22800 Saint Clair Avenue, Кливленд, Огайо, 44117-8542, 888-935-3876, [email protected], www.lincolnelectric.com.

Методика Mig Weld Aluminium

Заявление об ограничении ответственности: welderportal.com поддерживается своей аудиторией. Когда вы совершаете покупку по ссылкам на нашем сайте, мы можем получать небольшую комиссию без каких-либо дополнительных затрат для вас.

Сварочные аппараты MIG - это универсальные системы, предназначенные для выполнения широкого круга задач, включая сварку алюминия.Однако при сварке алюминия сварщику необходимо учитывать несколько важных факторов, поскольку есть определенные отличия от сварки стали. Читайте советы по сварке алюминия методом MIG.

Основы сварки алюминия MIG

  1. Убедитесь, что у вас есть все средства безопасности

    Прежде всего, перед началом сварки убедитесь, что на вас надето все защитное снаряжение. Поскольку сварка - опасный процесс, очень важно иметь надлежащую защиту.Он должен включать сварочный шлем, куртку, перчатки, ботинки и прочее.

  2. Толщина алюминия

    Прежде всего, при сварке более тонких листов алюминия убедитесь, что сварочный аппарат MIG не потребляет слишком много энергии. В противном случае он может прожечь металл. Минимальная толщина, которую вы должны попытаться сварить, составляет 14 калибра. Для более тонкого алюминия вам нужно будет использовать настройку импульса сварщика. А для очень тонкого алюминия лучше всего использовать сварочный аппарат TIG.

  3. Получить катушечный пистолет

    Также имейте в виду, что алюминиевая проволока MIG намного мягче стальной.Из-за этого он не сможет эффективно проходить через систему и будет продолжать заклинивать внутри кабельного вкладыша. Чтобы не тратить на это много времени, вы можете приобрести катушечный пистолет. Он присоединяется к горелке MIG, и через нее проволока подается прямо к горелке.

  4. Очистка перед сваркой

    Перед началом процесса сварки очистите алюминиевую поверхность. При необходимости удалите смазку с помощью растворителей. Кроме того, удалите оксиды с поверхности, иначе стыки не будут хорошо свариваться.Используйте металлическую щетку, предназначенную только для алюминия.

  5. Выберите подходящее оборудование

    Убедитесь, что сварочный аппарат имеет достаточную мощность. Для более толстого алюминия вам понадобится более мощный станок. Например, система на 115 В сможет сваривать материал толщиной до ⅛ дюйма, а машина на 230 В может сваривать до дюйма.

  6. Выберите подходящий газ

    Для сварки стали обычно используется комбинация аргона и углекислого газа. С другой стороны, для сварки алюминия в качестве защитного газа следует использовать чистый аргон.При работе с более толстым алюминием иногда добавляют гелий, что обеспечивает более глубокое проникновение в металл.

  7. Используйте алюминиевые электроды

    В случае алюминия особенно важно выбрать правильную толщину электрода. Ищите электроды диаметром 0,035 дюйма. Хороший выбор - алюминиевый электрод 4045. Некоторые другие сплавы, такие как 5536, может быть легче подавать, но для его плавления потребуется больше тока.

  8. Скорость передвижения

    Если вы двигаетесь недостаточно быстро, сварной шов может прожечь и сварочная лужа выйдет прямо на заготовку.Как правило, вы можете использовать те же настройки напряжения, что и при сварке низкоуглеродистой стали, но двигаться с удвоенной скоростью движения.

  9. Распылитель для переноса

    Этот режим обеспечивает плавный перенос капель расплавленного металла в сварочную ванну. При использовании метода переноса распылением отсутствует процесс переноса короткого замыкания, как при сварке стали методом MIG. Для переноса распылением вам необходимо повысить напряжение сварочного аппарата, и он будет выделять большое количество тепла для создания большой сварочной ванны. Так что это может быть сложно контролировать, особенно при работе с более тонкими материалами.

  10. Следует толкать или тянуть?

    Сварку следует выполнять в прямом направлении, чтобы защитный газ мог в достаточной степени покрыть сварочную ванну. Поэтому вам следует толкать фонарик, а не тянуть его. Вытягивание резака не обеспечит достаточного газового покрытия и приведет к пористым и грязным сварным швам.

    Старайтесь поддерживать расстояние от резака до обрабатываемой детали. Движение горелки должно быть прямым и устойчивым, чтобы загрязнения не попадали в сварочную ванну.

    Что касается угла перемещения, держите резак под углом от 10 до 15 градусов.Как мы уже упоминали выше, держите наконечник и сопло резака направленными в направлении движения.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *