Как варить алюминий инвертором без аргона. Соединение алюминиевых проводов

Содержание

Без лёгких и прочных алюминиевых сплавов уже невозможно представить хозяйственную деятельность человека. Эти материалы используются и в быту, ломаются и зачастую нуждаются в ремонте. Поэтому очень актуальна тема сварки алюминия в домашних условиях инвертором, который довольно широко распространён у мастеровитых людей. Процесс сварки по алюминию имеет свои особенности, которые важно учитывать в работе, и наша задача рассмотреть подробно специфику этого процесса и необходимую аппаратуру и приспособления. Эту тему мы и постараемся всесторонне и внимательно изучить.

Процесс сварки алюминия и его особенности

Соединение деталей из алюминия требует учёта физико-химических свойств этого лёгкого и прочного металла. Дело в том, что на его поверхности образуется тонкий и прочный оксидный слой с температурой плавления около 2 000 о, а температура плавления самого сплава — около 650 оС. Механически удалить окисленный слой практически невозможно, поэтому процесс сварки происходит в среде аргона, нейтрального газа, исключающего доступ агрессивного кислорода к соединительному шву. Выполняется сварка алюминия в домашних условиях инвертором, который имеет режим работы переменным импульсным током, также помогающим разрушить тугоплавкую оксидную плёнку.

image

Сварочный инвертор для алюминия и нержавейки

Промышленностью выпускаются различные сплавы алюминия, которые отличаются по прочностным свойствам, весу и условиям обработки. По свариваемости наиболее распространённые сплавы алюминия делятся на следующие основные группы:

  1. силумин, алюмокремниевый сплав (Ал2,Ал4 и Ал9), обладающий ограниченной свариваемостью;
  2. алюмомарганцевый сплав АМц, сваривается без ограничений;
  3. алюмомагниевый сплав, АМг3, сваривается без ограничений, АМг1, АМг5 и АМг6 являются ограниченно свариваемыми;
  4. дюралюминий, алюмомедное соединение марки Д1, Д16 относятся к трудно свариваемой группе;
  5. термоуплотняемые сплавы марок АВ, АК, В95 также отличаются трудной свариваемостью.

В большинстве случаев высокопрочная сварка осуществляется переменным током с применением аргона и неплавящегося электрода, она обеспечивает качественное соединение металла разной толщины. Но также допускается сварка алюминия инвертором с использованием постоянного тока обратной полярности на электроде. В этом случае необходимо прогреть свариваемые элементы, тщательно очистить от оксидного слоя и использовать прокалённые, специальные электроды для алюминия с покрытием. По шву нужно делать несколько проходов, а сами детали при толщине более 5 мм предварительно подготовить к процессу.

Иногда сварочный аппарат для прочной сварки алюминия комплектуется осциллятором, который позволяет соединять заготовки из нержавеющей стали, титана и производить деликатную сварку металлов разной толщины.

Необходимо знать, что разные методы и оборудование для сварки имеют свои достоинства и недостатки, которые надо учитывать при покупке конкретного аппарата.

Виды сварки алюминия

Присутствие в алюминиевых сплавах легирующих добавок, а также оксидный слой не позволяют сваривать металл обычными способами, поэтому для этих работ используют особые методы соединения деталей. Наиболее популярными из них являются следующие методы:

  • соединение деталей вольфрамовым неплавящимся электродом в инертной среде с использованием переменного тока (AC TIG);
  • сварка в аргоновой среде постоянным током с полуавтоматической подачей проволоки (DC MIG);
  • сплавление сварочным инвертором без использования инертного газа покрытыми плавящимися электродами (ММА).

Аргонодуговой метод (AC TIG) используется при тщательной сварке без пор и грубых швов с ручной подачей проволоки и с подачей аргона 6—8 л в минуту. Переменный ток обеспечивает расплавление тугоплавкого оксидного слоя на поверхности алюминиевых пластин и создаёт сварочную ванну, необходимую для процесса соединения деталей. Такой аппарат для сварки алюминия позволяет ремонтировать тонкостенные детали из различных сплавов, но очень чувствителен к загрязнению вольфрамового неплавящегося электрода.

При сварке DC MIG используются регулируемая подача проволоки к месту соединения деталей и подача аргона от газового баллона с расходом 7—9 л в минуту. Работа производится постоянным током с использованием специальной горелки с соплом. Для подачи газа используется регулируемый редуктор, а сварочная проволока толкается специальным механизмом в корпусе сварочного аппарата. Выполнение сварки требует достаточной квалификации и при наличии опыта даёт хороший результат.

Сварка методом ММА требует повышенного внимания к чистоте свариваемых поверхностей, поскольку процесс происходит без инертного газа. Нужно приложить определённые усилия, чтобы свести к минимуму влияние оксидного слоя. Для очистки поверхности используют механический способ, а также ацетоносодержащие растворители. Перед началом работы свариваемые детали прогреваются до температуры 250 оС, а электроды для алюминия прокаливаются, потому что имеют гигроскопичное покрытие. При этом методе на электрод подаётся обратное напряжение.

При работе следует помнить о технике безопасности и о спецодежде, которая состоит из сварочного костюма и перчаток, а также защитной маски со светофильтром.

Последовательность сварки в домашних условиях

Промышленность предлагает разнообразные сварочные аппараты для сварки черных, нержавеющих сталей, титана и алюминия. При выборе агрегата необходимо руководствоваться видом сварочных работ, которые вам необходимо выполнить, а также стоимостью изделия. Если существуют затруднения, необходимо проконсультироваться со специалистами, которые помогут сделать правильный выбор и подсказать, как быстрее и проще повысить квалификацию сварщика.

image

Сварка алюминия инвертором в домашних условиях

Универсальный инвертор для сварки алюминия должен обеспечивать применение переменного, постоянного и пульсирующего тока, обладать как можно большей степенью регулировки выходных параметров. Для разных видов сварки необходимы свои комплектующие и дополнительное оборудование. Также для сварки нужны обучение и навыки, а мы расскажем об основных требованиях при работе в домашних условиях, а именно:

  • требуется тщательная механическая очистка свариваемых поверхностей от окисного слоя;
  • необходимо обезжиривание поверхности ацетоном;
  • для успешной работы детали с толщиной более 5 мм необходимо подготовить, сняв фаску под углом в 45 градусов;
  • при дуговой сварке без аргона необходимо прокалить электроды и прогреть заготовки до температуры 200 градусов;
  • использование качественных электродов, проволоки и аргона обеспечит прочный сварной шов;
  • более мелкие детали и тонкий прочный шов можно получить, используя аргонодуговую сварку переменным током, или при помощи полуавтомата с постоянным током;
  • перед работой необходимо проверить прочность соединений в системе подачи инертного газа и охлаждающей жидкости;
  • проверить надёжное подключение заземления.

В дальнейшем нужно следовать инструкции по эксплуатации и пособиям, обучающим сварочным работам, поскольку у разных аппаратов свои требования к производственному процессу.

Подводим итог

Нами были описаны общие принципы работы в домашних условиях при сварке алюминия с использованием инвертора. Нужно учесть, что работа такой сложности требует качественной техники, комплектующих изделий и квалификации. Сделать правильный выбор и пройти начальное обучение вам помогут профессионалы, а мастерство появится со временем.

Без алюминия трудно представить современный мир. Этот материал широко используется в различных конструкциях, в которых необходимо сваривать различные детали. Данный процесс имеет свою специфику. Сварка аргоном алюминия является одним из самых эффективных вариантов, а потому заслуживает особого внимания.

Содержание

Что нужно учитывать при сварке алюминия?

Сварка алюминия осложняется специфическими свойствами металла. Для качественного соединения необходимо учитывать следующие нюансы:

  1. Оксидная пленка. Она образуется при контакте металла с кислородом воздуха. Проблема заключается в большой разнице между температурами плавления алюминия и пленки: 650 и 2000 °С, соответственно. В результате оксид остается в сварном шве, создавая его неоднородность. Качественно варить алюминий можно только, удалив оксид и исключив контакт металла с кислородом.
  2. Низкая температура плавления и высокая текучесть расплава. Она вызывает быстрое вытекание расплавленного металла из сварочной зоны и сквозному прожиганию заготовки. Алюминий начинает переходить в жидкую фазу уже при температуре 500-520 °С.
  3. Повышенный коэффициент объемной усадки. Неправильный температурный режим вызывает появление напряжений в шве, что приводит к растрескиванию в нем и пришовной зоне, а также к деформации детали.
  4. Высокая теплопроводность алюминия. При сварке существенно увеличиваются потери тепловой энергии, которая быстро распространяется по всей заготовке. Это требует увеличение мощности аппарата.
  5. Быстрая кристаллизация. Это свойство алюминия приводит к появлению газовых пор в шве из-за неполного газовыделения при быстром отвердении металла.
  6. Алюминий практически не изменяет цвет при расплавлении, что затрудняет визуальный контроль процесса.

Все эти особенности должен учитывать сварщик-новичок. Настройка требует особой тщательности.

Способы сварки алюминия

Алюминий может вариться несколькими способами:

  1. Электродная сварка (ММА). Используются электроды УАНА, ОЗАНА, ОЗА-1 и -2, ОК 96.10 и 96.50. Применяется способ в малоответственных конструкциях и при толщине металла не менее 4 мм. Главный недостаток – недостаточная однородность шва, пористость, пониженная прочность.
  2. Полуавтоматическая или электродуговая сварка. В сварочную зону постоянно подается проволока с присадочным материалом. Соединение обеспечивается за счет электрической дуги. Оксидная пленка разрушается в результате катодного распыления, обеспечиваемого переменным током или постоянным током с обратной полярностью.
  3. Сварка в среде аргона. Самый распространенный способ – аргонодуговая сварка. Газ создает инертную среду без доступа кислорода, что устраняет образование оксидной пленки. Дуга зажигается между вольфрамовым электродом и заготовкой. В сварочную зону подается алюминиевая проволока.

Интересное:  Особенности контроля сварных соединений

Выбор способа зависит от конкретных требований к сварке и условий, а также наличия необходимого оборудования.

Технология сварки алюминия с помощью аргона

С появлением современного оборудования аргоновая сварка стала широко доступна даже для использования в бытовых условиях. Она может осуществляться в ручном (TIG сварка), полуавтоматическом и автоматическом режиме. Поможет осуществить сварку алюминия аргоном для начинающих пошаговая инструкция, она позволит сделать все правильно и качественно.

Что нужно для сварки?

Оборудование для сварки алюминия

Для осуществления сварки алюминия аргоном начинающему сварщику необходимо заранее приготовить:

  1. Источник тока — TIG-инвертор.
  2. Специальная аргонная горелка. Желательно в нее вставить газовую линзу (цангодержатель) для очистки газа.
  3. Баллон с аргоном и шланг для его соединения с горелкой.
  4. Присадочная проволока. Она выбирается с учетом марки алюминия или сплава. Для чистого алюминия рекомендуется пруток № 5356, для алюминия с примесями – пруток с кремнием №4043.
  5. Вольфрамовые электроды. Рекомендуемые марки: WT 20 (имеет красный наконечник), WC 20 (серый наконечник) или WL 15 (жёлтый наконечник). Минимальный диаметр электрода — 2,4 мм.

Важно! Инвертор следует подбирать с наличием таких функций: бесконтактный поджиг, заварка кратера, регулировка тока.

Качественно сварить алюминий можно только после тщательной предварительной подготовки металлических заготовок. Прежде всего, необходимо очистить поверхность деталей от грязи, жира, машинных масел и окисной пленки. Можно использовать механический и химический метод очистки.

Механический способ подразумевает применение наждачной бумаги, шабера или металлической щетки. Лучше всего, применять специальную щетку для алюминия с нержавеющими проволоками диаметром не более 0,15 мм. Ее не следует использовать для обработки других металлов, чтобы не оставались на ней их частицы.

Химическую очистку можно произвести спиртом, ацетоном или специальными растворителями. Хорошо зарекомендовал себя такой состав: раствор едкого натра (50 г) и фтористого натрия (45 г) в воде (1 л). После обработки таким растворителем чистота поверхности сохраняется до 4 суток.

Непосредственно перед сваркой алюминиевые заготовки следует хорошо прогреть (прокалить). Для этого они нагреваются до температуры порядка 300 °С в течение 20–30 минут.

Интересное:  Контроль неразрушающий соединения сварные методы ультразвуковые

Подготовки требуют кромки свариваемых заготовок. При толщине металла более 4 мм их необходимо разделать для сварки встык. Большие неровности лучше зачистить шлифовальной машинкой или напильником.

Важное значение имеет подготовка аргона для проведения сварки. Баллон с газом устанавливается на безопасном расстоянии и обязательно оснащается редуктором понижения давления. При покупке следует выбирать чистый аргон, без примесей воздуха.

В горелку рекомендуется устанавливать цангодержатель. В нем имеется сетка, обеспечивающая дополнительную очистку газа перед подачей его в сварочную зону.

Настраивается расход газа. Он зависит от диаметра присадочной проволоки. Для аргона российского производства устанавливается такой расход: при диаметре до 1 мм — 12–14 л/мин, при 1,2 мм — 14–16 л/мин, при 1,6 мм — до 22 л/мин. При использовании газа чешского производства – расход составляет 7–10 л/мин.

Процесс сварки алюминия аргоном

Схема аргонодуговой сварки

Начинающему сварщику следует придерживаться такой пошаговой инструкции:

  1. После проведения всех подготовительных работ выбранный электрод диаметром 2,5–5,5 мм вставляется в горелку. Его вылет должен быть порядка 2 мм. Залог обеспечения нужной дуги – хорошая заточка электрода.
  2. Возбуждение сварочной дуги. В правую руку берется горелка с электродом, а в левую – присадочный пруток (проволока). Электрод подводится на небольшое расстояние к поверхности заготовок (2–3 мм), достаточное для возникновения дуги. Касаться электродом металла нельзя, т.к. придется снова его затачивать. Горелка держится вертикально, а дуга направлена в начало шва. Меняя расстояние между наконечником электрода и металлом, можно изменять размер дуги.
  3. Формирование сварочной ванны. Она обеспечивается за счет расплавления алюминиевой проволоки. Ее следует подавать после обеспечения стабильной дуги. Принято считать, что количество секунд, необходимых для формирования сварочной ванны, совпадает с толщиной заготовки (в мм).
  4. Формирование сварного шва. После образования сварной ванны обеспечивается регулярная подача проволоки и плавное перемещение горелки вдоль линии соединения заготовок. Электрод держится под углом 60-80°, а присадочный пруток — 10–30°. Желательно, чтобы угол между горелкой и проволокой составлял порядка 90°. Шов формируется пот принципу «капля за каплей», а значит надо следить за их разномерным распределением и одинаковым размером.
  5. Завершение шва. Последний этап – заварка кратера. Основная цель – избавиться от шлаков. Для этого уменьшается подача проволоки и увеличивается скорость движения электрода. Постепенно должна исчезнуть сварочная ванна.

Важно! Работа завершается проверкой прочности соединения и визуальным контролем качества шва.

Правила удержания электрода и присадочной проволоки

Преимущества и недостатки сварки алюминия аргоном

Технология аргонной сварки имеет такие преимущества:

  • универсальность способа;
  • стабильность дуги;
  • формирование аккуратного шва;
  • достаточная прочность сварного соединения;
  • уменьшение области прогрева;
  • экономный расход газа и присадки;
  • формирование шва без примесей и пор.

Интересное:  Какова температура плавления металлов — таблицы

Надо отметить и недостатки:

  • необходимость в специальном оборудовании;
  • высокие требования к настройке аппарата и подготовке заготовок;
  • необходимость получения достаточных навыков.

Важно! В целом, сварка алюминия в аргоне обеспечивает высокое качество и прочность соединения, что особенно важно в ответственных конструкциях.

Настройка аргоновой сварки для алюминия

Настройка процесса сварки алюминия включает следующие действия:

  1. Настройка сварочного аппарата. На нем устанавливаются такие параметры: баланс тока с установкой полярности (CLEAN WD.), величина сварочного тока (CURRENT), функция заварки кратера (тумблер DOWN SLOPE) или медленное затухание дуги, функция продувки газом (POST TIME) для охлаждения сварной ванны и горелки.
  2. Настройка электродов. Правильно подбирается диаметр электродов и их вылет из горелки.
  3. Настройка расхода аргона. Она зависит от диаметра присадочного прутка. При сварке на открытом воздухе расход увеличивается.

При настройке режимов используются соотношения, приведенные в таблице:

Толщина Al, мм Сила тока, А Диаметр электрода, мм
до 1 30–42 1,6
1,1–1,5 46–60 2,3
до 2 71–80 2,3
3 и более 90–300 3,2–5

Настраивать оборудование и режимы необходимо с особой тщательностью. Начинающим сварщикам лучше обратиться за помощью к опытным специалистам.

Техника безопасности

При проведении работ необходимо учитывать наличие электрического тока, яркого свечения дуги, раскаленного металла, который может разбрызгиваться, высоких температур. Сварщик должен надеть специальную маску со световым фильтром синего цвета. Обязательны перчатки, защищающие руки от брызг расплава и одежда, способная защитить от них все тело.

Электрооборудование должно быть надежно защищено. Необходимо использовать устройство защитного отключения и автоматические выключатели. Газовый баллон комплектуется редуктором понижения давления. Перед началом работ необходимо изучить правила техники безопасности и строго их соблюдать.

При сварке алюминия приходится сталкиваться со сложностями, вызванными его специфическими свойствами. Аргонная сварка при правильном подходе, использовании качественных материалов и оборудования обеспечивает надежность соединения.

  • 26-01-2015
  • 1258

Сварка используется уже не одно десятилетие. Возведение практически любого здания или сооружения требует соединения металлических конструкций. Это могут быть металлические балки, проволока. Сварка нашла широкое применение в промышленности. Если еще несколько лет назад пользовались крупногабаритным оборудованием (трансформаторами), то сегодня все чаще используются инверторы. Большой интересен представляет сварка алюминиевых деталей. Не многие знают, как варить алюминий инвертором. Здесь есть свои особенности, связанные со свойствами данного металла.

Схема сварки алюминия полуавтоматом.

Известно несколько разновидностей сварки: ручная дуговая, газовая, а также с применением полуавтомата или автомата. Для алюминия подходит как ручная сварка, так и полуавтоматическая. В последнем случае специальное устройство продвигает сварочную проволоку в рабочую зону, а сварщик выполняет всю остальную работу. Все это в значительной степени улучшает качество сварного соединения и повышает прочность конструкции. Нужно более подробно рассмотреть основные этапы работы по свариванию алюминиевых изделий.

Что представляет собой инвертор?

Схема устройства инвертора для сварки.

Чтобы инвертором варить правильно, требуется знать его особенности. Инвертор – это устройство, используемое для перевода постоянного электрического тока в переменный. При этом изменяется частота или напряжение. Инверторы могут использоваться в комплексе с другими аппаратами или же отдельно. Инверторы бывают разными, но все они очень компактные. Сегодня практически все инверторы выпускаются в виде переносного оборудования. Это очень удобно при организации сварочных работ. Важно то, что варить алюминий инвертором целесообразно только с применением защитного газа. В качестве последнего используется аргон. В силу всего этого рекомендуется приобретать инверторы специально для аргоно-дуговой сварки. Это оборудование имеет следующие преимущества:

  • обеспечение оптимального горения сварочной дуги;
  • быстрое зажигание;
  • формирование ровного и качественного шва;
  • возможность сваривать алюминиевые изделия минимальной толщины.

Химические свойства алюминия.

Чтобы сварить алюминий, необходимо правильно выбрать оборудование (инвертор). На сегодня в магазинах имеется огромный ассортимент этого товара. Практически все агрегаты работают от напряжения 220 В. К основным техническим характеристикам относится предел регулирования силы электрического тока, наличие или отсутствие возможного прилипания к металлу, габариты, наличие быстрого зажигания дуги.

Стоимость агрегата зависит от его характеристик. Наиболее простой инвертор можно приобрести за 6000-7000 руб. В том случае, если сваривать алюминий приходится нечасто, то лучше всего позаимствовать данный аппарат. Покупая оборудование, нужно обращать внимание на срок гарантии, присутствие технического паспорта и его внешний вид.

Вернуться к оглавлению

Особенности сварки алюминиевых изделий

Схема процесса сварки алюминия полуавтоматом.

Пользуясь инвертором, варить нужно очень осторожно. Опытные сварщики знают, что сваривать железо, чугун и сталь намного проще, нежели алюминий. Чем вызваны такие трудности? Все дело в том, что алюминий относится к цветным металлам и имеет особенности.

Во-первых, любое алюминиевое изделие имеет на своей поверхности тонкую пленку. Она формируется в естественных условиях под воздействием воздуха. При окислении металла эту тугоплавкую пленку очень трудно убрать, что очень усложняет процесс сварки.

В силу всего вышесказанного непосредственно перед зажиганием электрической дуги нужно подготовить поверхность алюминия. Для этого потребуется металлическая щетка или раствор химических веществ. С помощью механического или химического воздействия удается снять пленку. Немаловажно то, что для этого можно использовать специальную порошковую проволоку (флюс). Последняя растворяет и испаряет пленку.

Характеристика алюминия.

Во-вторых, сложность сваривания алюминия заключается в его физико-химических свойствах. Это очень мягкий и податливый металл, который при воздействии высоких температур теряет свою прочность. Алюминий обладает высокой текучестью, поэтому, чтобы избежать протекания расплавленного металла, целесообразно осуществлять сварку в один слой. При этом нередко используются металлические подкладки.

В-третьих, изделия из алюминия при остывании могут легко деформироваться, при этом формируются трещины. Чтобы этого избежать, не нужно располагать сварочные швы близко друг к другу, а также вносить в сварные швы специальные добавки, называемые модификаторами.

В-четвертых, еще одной отличительной чертой этого металла является то, что во время работы даже при температуре дуги в несколько тысяч градусов он не изменяет свой цвет. Это затрудняет процесс контроля за формированием сварочной ванны.

Вернуться к оглавлению

Подготовительный этап работы

Влияние компонентов газа на характеристики сварочного процесса.

Чтобы сваривать алюминий, необходимо подготовить оборудование, инструменты и материалы. Нужно помнить, что соединение алюминиевых изделий осуществляется с использованием защитного аргона. Кроме того, понадобится специальная приставка. Она подключается к инвертору. Что же касается электродов, то предпочтительнее использовать электроды с вольфрамовым покрытием. Они должны быть неплавящимися. Особенность таких электродов в том, что они содержат в своем составе соли щелочных металлов, способствующие лучшему горению сварочной дуги. Соли защищают алюминий от окисления. При выборе диаметра электродов учитывается толщина металла.

Помимо аппарата и электродов, будет полезна присадочная проволока. Самыми распространенными марками проволоки являются «АО», «АК». Чтобы сваривать алюминий, диаметр присадочной проволоки должен быть от 2 до 5 мм. Чтобы облегчить проведение сварочных работ, можно пользоваться полуавтоматом. При этом вместо обычных электродов применяется сварочная проволока, которая подается к свариваемому металлу с помощью специального механизма. Сварка не может проводиться без источника тока. Электрическая сеть должна быть в рабочем состоянии. Что же касается силы тока, то она зависит от толщины металла и диаметра электродов. Подобрать оптимальный режим сварки можно при помощи приложенной к инвертору инструкции по применению.

Вернуться к оглавлению

Защитный газ для сварки алюминия

Сварка в среде защитных газов.

Сваривать алюминий нужно в среде защитного газа. На сегодня для этих целей берется углекислота, гелий, аргон или их смесь. Для алюминия больше всего подходит аргон. Сварка с использованием защитного газа аргона осуществляется полуавтоматическим способом. Аргон относится к инертным газам. Это означает, что он препятствует окислению алюминия и предупреждает негативное влияние азота и кислорода воздуха на металл. Сам аргон не вступает в химическое взаимодействие с другими веществами в рабочей зоне сварщика.

Подача аргона непосредственно к инвертору полуавтоматического типа может быть организована двумя способами: путем подсоединения шланга к центральному газопроводу или к баллонам. Последние вмещают в себя сразу несколько сот литров этого газа. Если сварочные работы проводятся редко, то покупать газовые баллоны не выгодно. Большое значение имеет тот факт, что смесь на основе аргона предпочтительнее, нежели чистый аргон. Газовая смесь обеспечивает более высокую скорость плавления, уменьшение разбрызгивания металла, более качественный сварной шов. Кроме того, экономится электроэнергия.

Вернуться к оглавлению

Соблюдение полярности

Схема газовой сварки алюминия.

Для получения оптимального результата необходимо организовать правильный подвод электрического тока. Существует такое понятие, как полярность. При наличии аргона вместе с инвертором используется переменный ток. При этом полярность должна быть обратной. Это означает, что на детали из алюминия подается «+», а на само оборудование (горелку) – «-». Что же касается постоянного тока обратной полярности, то при наличии неплавящихся электродов он не подается. Причина одна – неправильное распределение тепловой энергии между деталями и сварочным электродом.

Сварщик обязан помнить, что аргон препятствует нормальному зажиганию сварочной дуги. Если при ручном способе соединения деталей достаточно прикоснуться электродом к поверхности изделия, то в данной ситуации это ничего не даст. Для более быстрого зажигания дуги применяется осциллятор. Он способствует возникновению импульсов высокой частоты, в результате чего дуга быстро зажигается. Осциллятор нужно подключать к оборудованию вместе с источником питания. Важно, что сила тока должна превышать таковую при сварке стальных конструкций.

Вернуться к оглавлению

Технология сварки алюминия

При простой аргоновой сварке алюминия необходимо знать, что вольфрамовые электроды теряют свои свойства при длительном хранении и использовании. На них может скапливаться большое количество оксида вольфрама, от которого сварочный шов становится менее прочным.

Чтобы их удалить, электроды целесообразно заточить при помощи металлического диска. Диски для заточки являются универсальными инструментами, поэтому их нельзя использовать для других целей.

Сварка алюминия должна проводиться не позже, чем через 8 часов после механического или химического очищения кромок и поверхности алюминиевых деталей.

Схема аргонно-дуговой сварки алюминия.

В противном случае образуется новая пленка.

После того как установлен режим и проверена целостность оборудования, включается кнопка запуска. С помощью осциллятора зажигается дуга. Она горит непосредственно между алюминием и электродом. Во избежание получения плохого соединения рекомендуется опробовать режим сварки на каком-либо другом изделии. Электрод при осуществлении работы расположен в горелке. Через последнюю поступает аргон в нужном объеме. Что же касается присадочного материала (проволоки), то он может подаваться в рабочую зону автоматически или ручным способом. Сопло горелки не нужно располагать на себя, вести горелку необходимо с одной скоростью.

Если алюминий имеет толщину менее 3 мм, то шов делается однослойным. При этом понадобится подкладка, чтобы металл не вытекал. При толщине детали до 6 мм скос кромок можно не делать, а шов может быть двусторонним. При наличии алюминия большой толщины делается до четырех проходов горелкой. Если работа выполняется на инверторах-полуавтоматах, то может использоваться алюминиевая проволока. Оптимальный ее диаметр – это 1-2 мм, сила тока не более 300 А, расход аргона составляет от 300 до 600 л/ч, а скорость поступления проволоки равна 150-160 м/ч. При использовании вольфрамовых электродов ток должен быть переменным, а при наличии плавящихся – постоянным.

Вернуться к оглавлению

Влияние режима сварки на качество шва

Наибольшее значение для получения идеального сварного шва имеет режим работы оборудования. Существует прямая связь между формой шва и режимом работы. Во-первых, чем больше сила тока, тем глубже прогревается алюминий. Это имеет огромное значение при наличии металла большой толщины. Во-вторых, ширина сварочного шва никак не зависит от величины тока. То, каким будет шов, знает только сам работник. В-третьих, ширина сварного соединения во многом определяется размером (диаметром) электрода. Это же касается и сварочной проволоки при наличии полуавтомата.

В-четвертых, важным условием получения прочного соединения является скорость продвижения электрода или проволоки. Она должна быть достаточно большой. Чем больше эта величина, тем тоньше и эстетичнее получится шов. Чтобы сделать шов более широким, сварщики очень часто используют колебательные движения. Это в особенности характерно для ручной сварки. Немаловажную роль играет техника подачи аргона. Когда сварка останавливается на несколько секунд, не нужно сразу прекращать подавать аргон. Желательно, чтобы он поступал еще в течение 3-4 секунд. Это обеспечит защиту электрода от окисления и улучшит сварной шов.

Вернуться к оглавлению

Меры безопасности

Схема технологии точечной сварки алюминия.

Любые сварочные работы предполагают защиту рабочего и окружающих от различных вредных факторов сварочного дела. Для этого используются средства коллективной и индивидуальной защиты. Первые включают в себя использование защитных ограждений, невоспламеняющихся ширм, системы вентиляции. При использовании защитного газа аргона сварку лучше осуществлять на открытом воздухе. При проведении работ есть высокая вероятность поражения электрическим током. Сварщик обязан правильно организовать заземление. Нередко используются диэлектрические коврики.

Для защиты органов дыхания желательно пользоваться маской. Любая сварка является источником интенсивного излучения, которое негативно влияет на глаза. В силу всего этого работник должен пользоваться маской или щитком. Кроме того, должна иметься спецодежда (костюм, рукавицы, обувь), выполненная из негорючих материалов. Оборудование должно быть исправным. Нельзя переносить сварочный инвертор, держась за шланги. Для это есть встроенная в корпус ручка.

Вернуться к оглавлению

Список инструментов и материалов

Для организации подобной работы потребуется приобрести набор инструментов. Он включает в себя инвертор, насадку, газовые баллоны, осциллятор, электроды или проволоку нужной толщины, щетку из металла для зачистки алюминия, молоток и зубило для очищения изделия от образовавшегося шлака. Кроме того, понадобятся спецодежда, источник электричества и абразивный диск для очистки вольфрамовых электродов. Аргона должно быть достаточно для сварочных работ.

Таким образом, сваривать алюминий при помощи инвертора может абсолютно каждый. Необходимо лишь знать устройство оборудования и технологию процесса. Алюминий – это металл, требующий определенного подхода. Сварка алюминия очень распространена в промышленности при изготовлении различной бытовой техники, поэтому так важно знать все нюансы сварочного дела. Получение некачественного сварного соединения свидетельствует о неправильном режиме работы. Не нужно забывать о том, что алюминий лучше сваривать при наличии переменного тока обратной полярности. Если соблюдать все вышеописанные правила, то можно добиться высокой прочности изделия.

Автор статьи

Статьи по теме

Особенности сварки алюминия в домашних условиях

В сварочном деле принято разделять металлы и сплавы в зависимости от их рабочих характеристик. Например, алюминий относится к трудносвариваемой разновидности металлов.

image
Сварочный шов на алюминии

По этой причине про сварку алюминия инвертором в домашних условиях можно сказать, что она обладает специфическим сочетанием особенностей. Стоит повнимательнее рассмотреть их заранее, чтобы в процессе работы не возникли непредвиденные сложности.

Принципиальных отличий при сварке в домашних условиях по большому счету нет — требования к технике безопасности, оборудованию и техпроцессу выдвигаются такие же, как и в промышленных условиях.

Главное, на что стоит обратить внимание в целях обеспечения безопасности — токсичные газы, которые образуются при работе со стандартными электродами. Следует позаботиться о том, чтобы эффективно нейтрализовать их.

Капризы алюминия при сварке в домашних условиях

image
Инвертор для сварки алюминия

Для работ с алюминием требуется достаточно высокая квалификация, которая хоть и приходит с опытом, но должна сопровождаться определенными навыками.

Это касается даже наиболее простых манипуляций со сваркой — во всем нужна хорошая теоретическая база и наличие практического опыта. Оплавление, образование сквозных отверстий, и другие неприятные эффекты — вот основные «подводные камни», которые нужно предотвращать. Для этого требуется не только повышенное внимание, но и понимание процессов температурного расширения, знание свойств и особенностей металла, а также способность грамотно подобрать электроды.

Список важнейших параметров

Алюминий — металл очень распространенный в самых различных сферах человеческой деятельности. Также активно используются его сплавы. Это обусловлено набором его физических свойств и химических характеристик.

image
Алюминий — один из самых распространенных металлов

Какие основные трудности возникают во время сварочных работ, связанных с этим металлом? Причины легко понять, если разобраться с главными свойствами.

Значительный уровень текучести

При воздействии высоких температур алюминий резко теряет прочность, что приводит к разрушению уже расплавленным металлом нерасплавленного. Нередко происходит так, что расплавленный металл вытекает через шов. Сложность контроля за процессом сварки в домашних условиях усугубляется тем, что алюминий не изменяет свой цвет при нагревании. Для сохранения формы сварочной ванны опытные сварщики применяют специальные керамические (или сделанные из иного металла) подкладки.

Появление оксидной пленки

Кислород имеет очень характерное воздействие на алюминий — он очень быстро покрывает его специфической оксидной пленкой, в результате чего поверхность металла приобретает гораздо более высокий уровень тугоплавкости и плотности. Кроме того, оксид мешает превращению металла в монолитный шов.

image
Сварка аргоном предотвращает попадание воздуха

Как не допустить появление оксидной пленки? Сварочную зону нужно защитить от контакта с воздухом. Это достигается при использовании аргоновой сварки. Кроме того, оксид можно удалить путем катодного распыления.

Еще одна отличительная особенность алюминия — обладая весьма высоким коэффициентом линейного расширения, он обладает достаточно низким модулем упругости. Из-за этого нередко происходит деформация конструкции, которую требуется сварить. Как понизить вероятность деформации? Для этого применяются разнообразные технологические приемы, т.е. электросварка в режиме оптимальном режиме, или подогрев.

Во время сварки алюминия в домашних условиях (и не только в домашних) появляется пористость в сплавах, содержащих этот металл. Почему так получается? Ответ прост: различные соединения металла имеют в своем составе водород, который выделяется через образующиеся в процессе нагрева поры. Кроме того, если в составе имеется значительное содержание кремния, то существует высокая вероятность появления кристаллизационных трещин, которые хоть и имеют малые размеры, но способны в значительной степени ослабить сварочный шов.

Еще одна особенность алюминия — большая теплопроводность. Вот почему для сварочного процесса не обойтись без мощных источников тока.

Дополнительная опасность, поджидающая тех, кто занимается сваркой алюминия домашних условиях — образование горячих трещин. Появляются они в результате специфических процессов, которые протекают внутри раскаленного металла, когда он начинает застывать. Как снизить до минимума риск появления трещин? Нужно применять особые модификаторы, добавляемые непосредственно в сварной шов. Еще один метод подстраховки — не располагать швы слишком близко друг к другу.

Как производить сварку алюминия инвертором в домашних условиях?

На практике часто возникает ситуация, когда нужно выполнить сварочные работы по алюминиевым сплавам, марка которых неизвестна. Возможно ли такое без специальных вспомогательных материалов и особых режимов сварки? Если как следует подготовиться, то это осуществимо.

image
Сварочный инвентарь

Во-первых, нужно грамотно выбрать сварочное оборудование. Лучше всего для алюминия и его сплавов подходит инверторный аппарат: он обеспечивает стабильную дугу, быстрый розжиг, высокий уровень аккуратности шва, а также стабильные токи.

Какой именно инвертор больше всего подходит для такого вида работ? Принципиальной разницы нет — подойдет любой. Стоит учесть другой фактор: в гораздо большей степени на результат влияет грамотный выбор электродов.

Для сварки алюминия инвертором в домашних условиях необходимо иметь следующее:

  • специальные электроды, которые хорошо подходят для алюминия (они имеют маркировку ОЗР, ОЗР-2, или ОЗАНА, ОЗАНА-1, ОЗА, ОЗА-1);
  • печь, в которой можно прокалить электроды — это делается перед тем, как использовать их.

Ключевые правила сварки при работе с алюминием и его сплавами

image
Зачистка поверхности алюминия перед свариванием

Обработать поверхность металла

Рекомендуется удалить с поверхности металла грязь, а затем обезжирить ее ацетоном, авиационным бензином или уайт-спиритом. Для уничтожения оксидной пленки можно использовать напильник, наждачную бумагу или абразив.

Разделка кромок

При толщине металла от 4 мм или более производится разделка кромок. При использовании покрытых электродов разрешается обработка металла, имеющего толщину до 20 мм, без разделки кромок.

Защита от перегрева

Чтобы предотвратить деформацию металла, можно использовать приставку для сварочного аппарата инверторного типа.

Использование инвертора при сварке алюминия в домашних условиях

Аргоновая среда помогает защититься от кислородного воздействия. Также может использоваться смесь аргона с гелием. Эта смесь помогает толстым слоям металла.

Сварка с использованием аргоновой дуги может производиться только при переменном токе. В этом случае инертный газ подается через горелку, а расходным материалом является присадочная проволока.

image
Электроды для алюминия имеют специальное покрытие

Когда газ выходит из сопла и обволакивает электрод, расплавленный металл образует сварочную ванну с жидким алюминием. Затем туда попадает присадочная проволока. Рекомендуется подбирать проволоку такой же марки, как и основная деталь, которую нужно сварить (например, при диаметре алюминия от 2 до 5 мм лучше брать проволоку марки АО, АК или АД).

Шов накладывается постепенно и неторопливо, деталь проваривается достаточно глубоко. Нельзя прекращать подачу инертного газа сразу же по завершению шва — рекомендуется подождать несколько секунд, чтобы шов не деформировался или не растрескался.

Присадочный пруток и электрод не должны двигаться поперек — присадочный пруток должен идти впереди горелки. Можно прогреть деталь как до, так и после сварочных работ.

Видео: Аргонодуговая сварка алюминия

Похожие статьи

image Создание сварочного полуавтомата своими руками Устройство и особенности осциллятора для инвертора Разнообразие сварочных работ в Санкт-Петербурге Работы по сварке металла в Самаре

Оцените статью
Рейтинг автора
5
Материал подготовил
Илья Коршунов
Наш эксперт
Написано статей
134
А как считаете Вы?
Напишите в комментариях, что вы думаете – согласны
ли со статьей или есть что добавить?
Добавить комментарий