Как заварить алюминий в домашних условиях

Содержание

Как варить алюминий — подготовка изделий, методы и способы сварки (105 фото)

Как заварить алюминий в домашних условиях

Алюминий — это один из самых распространенных металлов. Он имеет небольшой удельный вес, хорошую теплопроводность, высокую стойкость к действиям внешних факторов. Но недостаточная прочность и быстрая окисляемость ограничивают его применение в чистом виде.

Большую популярность снискали сплавы металла с добавлением марганца или кремния. Из них получают неразъемные конструкции с помощью сварки. Статья расскажет о том, как правильно варить алюминий.

Трудности при сварке алюминия

Большинство сплавов на основе алюминия считаются трудносвариваемыми. На это есть несколько причин:

Наличие на поверхности металла тугоплавкой оксидной пленки, разрушение которой наступает при температуре свыше 20000. Сам же металл плавится при гораздо более низкой температуре — 6600. Такой температурный градиент ухудшает условия для качественного сплавления кромок деталей: сварочная ванна мгновенно покрывается окислами.

В составе металла присутствует водород в растворенном виде. При кристаллизации шва он стремится выйти на поверхность валика. Так образуются характерные для алюминия дефекты — поры. А повышенное содержание кремния увеличивает риск появления горячих трещин.

Значительный коэффициент линейного расширения приводит к деформациям конструкций в процессе охлаждения. Явление получило название «усадка».

Алюминий известен своей жидкотекучестью в расплавленном состоянии, что негативно влияет на свариваемость. Проблему можно решить, используя специальные теплоотводящие пластины и подкладки.

Подготовка изделий к сварке

Предваряющим этапом сварки алюминия является тщательная подготовка кромок к сплавлению. Это важный момент для получения качественного соединения. Следует уделять внимание разделке кромок и их зачистке.

Стыковые швы на металле до 4 мм не нуждаются в разделке. С возрастанием толщины металла до 5 мм и выше применяют V-образный скос с одной стороны детали. Для толстолистового алюминия характерен двусторонний скос в форме «Х». Требуемую конфигурацию кромок получают механически: шлифованием, фрезерованием, строганием.

Цель зачистки — разрушить оксидный слой, очистить поверхность от масел и прочих загрязнений.

Процесс осуществляют двумя способами:

Механическая обработка. Кромки свариваемых деталей зачищают с 2-х сторон на ширину не менее 20 мм щетками металлическими с нержавеющим ворсом или специальными абразивными кругами по алюминию. После чего участки обработки обезжиривают растворителем. Среднее время хранения деталей после мехобработки и обезжиривания до сварки не должно превышать более 3ч.

Химическая обработка. Заготовки подвергают травлению в ваннах с 5-10% раствором NaOH. Травильный шлам (темный осадок) с поверхностей деталей удаляют последующим осветлением в азотной кислоте в течение 5 мин.

Обезжириванию подвергается и присадочный материал.

Способы сварки алюминия

В заводских и домашних условиях распространение получили 3 способа сварки алюминия: сварка плавящимся электродом с защитным газом (MIG), не плавящимся электродом (TIG) в аргоне и плавящимся электродом без газовой защиты.

Каждый вид характеризуется своими особенностями — применяемым оборудованием, расходными материалами, режимами сварки.

Фото сварки алюминия показаны в нашей галерее.

MIG сварка алюминия

Для полуавтоматической сварки алюминия использую как универсальные, так и импульсные инвенторы. Последние позволяют получить очень качественное соединение.

Электродом выступает специальная алюминиевая проволока со сплошным сечением (Св-АМг5, Св-АМЦ и т.д. в зависимости от материала заготовок), подающаяся в сварочный аппарат с помощью роликов.

Параметры сварки — постоянный ток, обратная полярность. Для защиты ванны в зону сварки подают аргон или его смеси с гелием или углекислотой в соотношении 80/20% соответственно.

Режимы сварки (величину тока, расход газа, напряжение дуги, вылет электрода) подбирают по справочникам, исходя из толщины свариваемых деталей.

Как варить алюминий полуавтоматом? Ответ зависит от пространственного положения и вида соединения. Так, для стыковых швов без скоса кромок в нижнем положении сварку ведут без поперечных колебаний электрода. При многослойной сварке деталей с разделкой последние швы накладывают с небольшими поперечными перемещениями электрода.

Для предотвращения образования на концах шва кратеров используют выводные планки.

TIG сварка алюминия

Данная технология предусматривает применение вольфрамового неплавящегося электрода диаметром 1,6-5 мм в зависимости от толщины заготовки и присадочного материала, в качестве которого выступает аналогичная по диаметру алюминиевая проволока или прутки.

Защитный газ — аргон повышенной чистоты. Оборудование — аргонодуговой инвентор, например TRITON ALUTIG 200Р AC/DC.

Несколько советов, как варить алюминий аргоном:

Наклон электрода к детали должен быть в диапазоне 70–800, а угол между присадкой и вольфрамовым стержнем около 900. Рекомендуемая длина дуги от 1,5 до 2,5 м. При наложении швов первой перемещается присадка, а за ней горелка.

Для исключения перегрева металла, сквозных прожогов тонколистовых заготовок, под ними располагают медные пластинки, которые эффективно отводят тепло. В зону сварки аргон подают за 3-4 сек. до начала прохода, а прекращают подачу спустя 5-7 сек. после обрыва дуги.

В сравнении с полуавтоматической сваркой, сварка не плавящимся электродом на правильно подобранных режимах уменьшает коробление изделий и снижает трудоемкость зачистки. Но чуть более длительная по времени.

Сварка плавящимся электродом без газовой защиты

Варить алюминий в домашних условиях можно электродами марок УАНА и ОЗАНА с щелочно-солевым покрытием.

Работы проводят на постоянном токе обратной полярности. Значение подбирают в соответствии с соотношением: с увеличением диаметра электрода на 1мм увеличивается ток на 25-30 А. Так, для стержня диаметром 3,2 мм диапазон тока 80-100 А. Многие производители указывают оптимальные режимы сварки на упаковках электродов.

Для сварки небольших, но толстолистовых деталей необходим предварительный подогрев. Для сварки крупногабаритных изделий используют локальный прогрев с помощью газовых горелок. Мероприятия направлены на снижение вероятности образования кристаллизационных трещин и коробления.

Перед сваркой электроды прокаливают в печах или электропеналах. Сварку ведут короткой дугой, обрыв дуги до завершения сварного шва нежелателен.

После завершения одного прохода шлак с поверхности шва отбивают при помощи зубила или молотка. Сварку по шлаку не производят.

Технология сварки алюминия имеет свои нюансы, ее освоение займет некоторое время. Конечный вид изделия, презентабельность, геометрия сварного шва, наличие наружных и внутренних дефектов полностью зависит от соблюдения всех правил и рекомендаций подготовительных и сварочных работ.

Фото рекомендации как варить алюминий

Также рекомендуем посетить:

Источник: http://zdesinstrument.ru/kak-varit-alyuminij/

Сварка алюминия электродом в домашних условиях

Особенности сварки алюминия вызывают определенные трудности при соединении этого металла. Разработанные технологии в той или иной степени позволяют с этим бороться и добиваться положительных результатов. Качество сварки алюминия инвертором нельзя сопоставить с аргоннодуговой сваркой или другими технологиями соединениями Al.

Однако в бытовых условиях вряд ли найдется подходящее оборудование. В распоряжении мастера может оказаться максимум домашний сварочный аппарат, будь то инвертор или трансформатор постоянного тока.
Возникают разумные  вопросы:  возможно ли сварить алюминий инвертором в домашних условиях, как это сделать правильно и какие для этого потребуются материалы?

Что нужно знать сварщику

По заявлениям опытных сварщиков, электросварка этого «крылатого» металла без аргона  может быть не хуже аргонной. Те мастера, которые говорят о посредственном качестве сварного шва и плохой свариваемости данным способом либо не варили алюминий электродом вообще, либо неправильно подходили к этому методу.
Обратите внимание на следующие рекомендации:

  1. Стыковое соединение является наиболее приемлемым. Тавровые и нахлесточные типы сварных соединений стараются избегать из- за большой вероятности затекания шлака в зазоры, который вызывает коррозию.
  2. После сварки шов промывается водой для удаления шлака;
  3. Подготовка алюминия перед сваркой обязательна. Удаление оксидной пленки, защита от ее повторного образования;
  4. Сварка массивных деталей толщиной более 3 мм сопровождается разделкой кромок под углом 60° с V-образной формой.
  5. Предварительный прогрев Al перед сваркой до 150-250 °C.

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

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

Рекомендуем!   Сварка стыков арматуры ванным способом

Электроды по алюминию

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

Читайте также  Физические свойства алюминия таблица

Электроды для алюминия ОЗАНА-2

Рассмотрим более детальное назначение каждого электрода.

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

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

Техника сварки алюминия покрытыми электродами

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

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

Важно! Перед сваркой электроды следует прокалить.

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

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

В случае обрыва дуги, шлаковую корку с кратера и конца электрода следует удалить и перекрыть предыдущий минимум на 1 см во избежание образования пор при заварке кратера.

По завершении сварки сварочный шов обязательно зачистить и промыть водой во избежании коррозии.

Режимы сварки алюминиевыми электродами

Заключение

Ядовитый дым, выделяющийся при сварке, а также дороговизна электродов и их капризность в хранении не сделают данный метод популярнее MIG или TIG. Применяют его, как правило, в тех случаях, где невозможно использование или нецелесообразно использование газового оборудования.

Источник: https://svarkagid.ru/tehnologii/kak-varit-alyuminij-invertorom.html

Как сварить алюминий в домашних условиях?

Прочные алюминиевые сплавы уже вошли во все сферы хозяйственной деятельности человека. Эти материалы часто используются, ломаются и нуждаются в ремонте. Кроме того, из них собирают и новые конструкции.

Поэтому очень актуальна тема сварки алюминия дома, аппаратами различных видов, которые имеются у многих мастеров.

Чтобы сваривать алюминиевые сплавы, нужно иметь в виду определённые особенности, которые важно учитывать в работе, и наша задача рассмотреть подробно технологию этого процесса, необходимую аппаратуру и оснастку. Эту тему мы и постараемся внимательно изучить.

Разновидности сплавов алюминия

В чистом виде алюминий не используется, он выпускается в виде сплавов с разными физико-химическими свойствами и используется везде, где важен небольшой вес и хорошие прочностные качества.

Эти сплавы на воздухе очень быстро окисляются и образуют тугоплавкую, оксидную плёнку на поверхности заготовки. Поэтому варка алюминия в домашних условиях требует особого подхода к процедуре соединения деталей.

Прочный оксидный слой плавится при температуре более 2000о, а сами сплавы имеют температуру плавления около 600о и их разные виды отличаются различной свариваемостью.

Понять, как варить алюминий с наилучшими результатами, можно, ознакомившись с видами сплавов, которые создают металлурги и придают им определённые качества. Материал отличается по прочности, весовым параметрам и способности переносить многократные нагрузки. Сплавы алюминия состоит из нескольких химических элементов, в разных сочетаниях, и состоят из следующих разновидностей:

  • сплав АМц, состоящий из марганцевых примесей и алюминия, сваривается хорошо;
  • без ограничений сваривается алюмомагниевый сплав АМг3, а, ограниченно свариваемыми разновидностями, являются сплавы АМг1, АМг5 и АМг6;
  • силумин имеет алюмокремниевый состав марок Ал2, Ал4 и Ал9 с ограниченной свариваемостью;
  • марки В95, АВ и АК, термоуплотняемые сплавы с трудной свариваемостью;
  • дюралюминий марки Д16 и Д1, сплав алюминия с медью, трудно свариваемый.

При ремонте изделий из алюминия, довольно трудно бывает определить, к какому именно сплаву относится деталь, но приложить к этому нужно все возможные усилия. От параметра свариваемости зависит оптимальный подбор электродов, сварочной проволоки и силы выходного тока.

Важно понимать, что чем лучше определена марка материала, тем выше будет в итоге качество шва и долговечность соединения.

Виды сварки для алюминиевых сплавов

Сложный химический состав сплавов, а также окисный, тугоплавкий слой не даёт возможности соединять, свариваемые заготовки и ремонтируемые изделия, традиционным способом. Поэтому особенности сварки  диктуют применение специальных электродов, проволоки и среды защитных газов, препятствующих окислению.

Большое влияние на качество шва оказывает толщина заготовок, и необходимо отметить, что алюминий обладает значительным коэффициентом расширения и высокой теплопроводностью, что ведёт к деформации шва, при нарушении технологии.

Наиболее популярными методами работ по свариванию сплавов алюминия, являются следующие виды:

  • сварка методом ММА покрытыми плавящимися электродами, постоянным током обратной полярности, без защитного газа;
  • метод АС TIG с использованием вольфрамового, тугоплавкого электрода в инертной среде, переменным высокочастотным током;
  • сварка MIG, с применением полуавтоматической подачи алюминиевой проволоки, горелкой в защитной среде аргона или его смеси с СО2.

Наиболее применимым методом сварки в домашних условиях является ММА, но тонкого шва, применяя этот способ, добиться будет трудно. Кроме того, работе предшествует определённый подготовительный процесс обработки заготовок и прокаливания электродов, и может понадобиться неоднократный проход довольно дорогими электродами. Мало подходит для тонкостенных заготовок, а для значительной толщины требует обработки кромок.

Для работы с тонкостенными заготовками и выполнения более качественного шва больше подходит метод TIG. Аппараты ММА+TIG стоят сравнительно недорого и позволяют существенно расширить диапазон доступных работ. Так называемая аргонодуговая сварка алюминия выполняется с использованием тугоплавкого, вольфрамового электрода и горелки, в которую подаётся инертный газ.

Полуавтоматическая MIG сварка подразумевает регулируемую, автоматическую подачу проволоки, которая одновременно служит электродом, в сварочную ванночку и среду инертного газа. Метод делает возможным добиться весьма хорошего качества, но требует квалификации и дороже, чем предыдущие способы.

Важно. При сварке алюминия дома помнить о правилах техники безопасности, пользоваться спецодеждой и защитной маской Хамелеон или её аналогами.

Сварка алюминия: необходимое оборудование

Для недорогой сварки методом ММА потребуется сварочный аппарат, лучше всего инверторного типа. Он более лёгкий, чем понижающий трансформатор, и обладает расширенным спектром регулировок. Понадобятся следующие инструменты и материалы, а именно:

  1. инверторный аппарат ММА;
  2. специальные, покрытые электроды для сварки сплавов алюминия;
  3. кабели заземления и с держателем электродов;
  4. сварочная маска;
  5. напильник и металлическая щётка;
  6. растворитель и флюс;
  7. болгарка и молоток для снятия кромок и зачистки от шлака готового шва.

Поскольку у заготовок высокая теплопроводность, возможно, понадобятся подкладки под обратную сторону шва, а снятие кромок зависит от толщины металла и производится по мере необходимости. При ремонте, заварить дефект удастся после особо тщательной очистки места, предполагаемой сварки.

сод
Работа аргонной сваркой потребует наличие более дорогостоящего оборудования и ручной подачи сварочной и присадочной проволоки. Кроме того, необходимо наличие защитной среды аргона, гелия или смеси газов, но результат оправдывает ожидания.

Методом TIG можно производить сварку разнообразных металлов, различной толщины и для этого понадобятся:

  • инверторный сварочный аппарат ММА+TIG;
  • еврорукав для подачи газа;
  • горелка с держателем вольфрамового электрода;
  • редуктор с манометрами для подачи смеси газов;
  • соединительные шланги;
  • алюминиевая сварочная проволока с присадками или флюс;
  • сварочная маска и краги.

Работа производится путём расплавления импульсным высокочастотным током оксидного слоя и получения сварочной ванночки, в которую поступательно, вручную подаётся проволока. Защитное облако газа подаётся к ванночке чуть раньше процесса сварки, что обеспечивает защиту от агрессивной кислородной среды.

Необходимо помнить, что тугоплавкий вольфрамовый электрод весьма чувствителен к загрязнениям, которые ухудшают качество сварки.

Для метода МИГ понадобится устройство регулируемой, автоматической подачи проволоки и горелка другой конструкции, обеспечивающая продвижение плавящегося элемента к месту соединения металла.

В домашних условиях наиболее востребованы ремонтные работы алюминиевых изделий или соединение некрупных заготовок, поэтому технология сварки алюминия с использованием методов ММА и TIG, будет наиболее подходящей. Постоянным током обратной полярности свариваются заготовки толщиной 5−7 мм, но для деталей большей толщины потребуется технологическая подготовка. Сварка алюминия методом ММА состоит из следующих операций:

  • тщательная механическая очистка поверхности заготовок от оксидного, тугоплавкого слоя;
  • обезжиривание поверхности с помощью растворителей;
  • кромки деталей толщиной более 5 мм снять под углом от 45о до 65о для получения более прочного, однородного шва;
  • перед работой нужно прокалить электроды по алюминию, поскольку их покрытие является гигроскопичным;
  • свариваемые детали прогреваются до 250оС, с целью более эффективного расплавления оксидного слоя;
  • сварка алюминия ведётся током обратной полярности, сила которого зависит от толщины заготовок, параметров шва и состава сплава.

Важно, что шов не должен иметь большую толщину, иначе он будет пористым и трещиноватым, поэтому при массивных деталях, лучше сделать несколько проходов.

Работа методом TIG в домашних условиях обходится несколько дороже, но качество шва несравненно лучше. Технология процесса заключается в выполнении следующих операций:

  • в аппарате должен присутствовать осциллятор, улучшающий параметры сварки и расплавление тугоплавкого окисного слоя;
  • неплавящийся вольфрамовый электрод, выставляется на 5−6 мм от наконечника, чтобы избежать перерасхода дорогого газа;
  • аргон подаётся с расходом 5−8 литров в минуту, в зависимости от толщины заготовок, затем с задержкой подаётся напряжение;
  • после получения сварочной ванночки поступательно плавится сварочная проволока.
Читайте также  Чем заклеить радиатор охлаждения алюминиевый

Сварка сплава ведётся импульсным переменным током и позволяет соединять тонкостенные заготовки, а в случае возникновения затруднений необходимо обратиться за консультацией к специалистам.

Как самому варить алюминий?

  • Дата: 21-06-2015
  • 373
  • : 47

Алюминий и его сплавы очень широко используются во многих сферах. Это объясняется тем, что они имеют небольшой вес, высокие механические свойства, также у них высокая теплопроводность и электропроводность. Но одним из недостатков указанного материала является то, что он плохо сваривается, и поэтому вопрос, как варить алюминий, очень актуален, особенно для домашних мастеров.

Главный недостаток алюминия в том, что он плохо сваривается, поэтому необходимо знать методы и режимы сварки алюминия.

Свариваемость алюминия

То, что алюминий и его сплавы плохо свариваются, обусловлено такими их свойствами:

Режимы сварки алюминия.

  1. На алюминиевых заготовках и деталях всегда есть оксидная пленка, ее особенностью является очень высокая температура плавления, более 2000 градусов, что значительно усложняет проведение работ, так как температура плавления алюминия всего 660 градусов.
  2. Во время работы на расплавленных каплях также образуется тугоплавкая пленка, и поэтому сложно выполнить сплошной шов. Одним из решений этой проблемы является проведение сварки под защитой инертного газа, это позволяет изолировать металл от воздуха.
  3. Алюминий очень текучий, а это усложняет управление сварочной ванной. Чтобы упростить процесс, приходится использовать теплоотводящие прокладки.
  4. Так как в шве могут образовываться поры и трещины, он получается не очень прочным. Из-за того что из шва выходит водород, получаются поры, трещины чаще получаются при сваривании сплавов алюминия, в которых много кремния.
  5. Указанный материал имеет большой коэффициент расширения, поэтому во время охлаждения шва он может деформироваться.
  6. Алюминий имеет высокую теплопроводность. Это приводит к тому, что сварочный ток должен быть в 1,5 раза больше, чем при работе со стальными деталями, хотя температура их плавления в несколько раз выше, чем у алюминия.
  7. При проведении работ в домашних условиях часто возникает проблема из-за того, что человек не знает точного названия и состава сплава. Это не всегда позволяет выбрать правильный режим сварки и материалы, которые нужны для работы.

Способы сварки и проведение подготовки к работе

Для сваривания алюминия существует много способов, при этом используются разные материалы и оборудование.

Зона выполнения работ может быть защищена флюсом или аргоном.

Основные способы сварки:

Схема сварки алюминия электродом.

  • выполнение работ в среде инертных газов с использованием вольфрамового электрода, данный режим называется AC TIG;
  • работа полуавтоматом в среде инертных газов, когда выполняется автоматическая подача проволоки, данный режим называется DC MIG;
  • работа плавящимися электродами, режим называется MMA, при этом инертные газы не используются.

Чтобы разрушить оксидную пленку, которая образуется на поверхности деталей, используется постоянный или переменный ток, он обязательно должен быть обратной полярности. Таким образом происходит катодное распыление, что и вызывает разрушение пленки. Если вы решите проводить работы постоянным током прямой полярности, то это не позволит разрушить оксидную пленку.

Независимо от того, какой тип сварки деталей будет выбран, необходимо проводить предварительную обработку их кромок.

Последовательность проведения указанных работ:

Для сварки алюминия применяются плавящиеся электроды.

  • очистка от пыли и обезжиривание, для этого используют ацетон, уайт-спирит или любой другой растворитель;
  • если толщина деталей до 4 мм, то разделка кромок не проводится, если больше, то ее необходимо провести;
  • если работа выполняется покрытыми электродами, то разделку кромок надо проводить при толщине деталей более 20 мм;
  • если сваривают детали, толщина которых меньше 1,5 мм, то рекомендуется проводить их отбортовку;
  • для частичного удаления оксидной пленки края деталей зачищают при помощи наждачной бумаги, для этого может быть использована и металлическая щетка, но проволока на ней должна быть тонкой.

Данный тип сварки обычно используется при сваривании деталей, толщина которых не более 4 мм, а сама конструкция не очень ответственная. Объясняется это тем, что указанный способ сварки имеет ряд недостатков: шов получается пористым и поэтому не очень прочным, очень разбрызгивается металл, шлак плохо отделяется, что в дальнейшем приводит к коррозии металла.

Сварка полуавтоматом с подачей проволоки.

Таким способом можно варить как алюминий, так и его сплавы. Раньше для выполнения сварки использовались электроды ОЗХА-1 и ОЗА-2, сейчас есть более современные электроды УАНА и ОЗАНА.

Работа проводится на постоянном токе обратной полярности. На каждый миллиметр диаметра электрода необходимы 25-30 А сварочного тока. Чтобы получить более качественный шов, перед началом проведения работ детали необходимо нагреть до 250-300 градусов, а если они массивные, то и до 400 градусов. Если деталь крупная, то надо проводить подогрев только в месте ее сваривания. Указанная процедура позволяет получать более прочный шов при умеренных токах, уменьшается вероятность появления трещин и коробление шва.

Особенностью электродов, которые применяются для работы с алюминием, является то, что они плавятся в 2 раза быстрее, чем электроды, что применяются для сваривания стали. Это приводит к тому, что выполнять работу необходимо в 2 раза быстрее. Если происходит обрыв дуги, кратер покрывается коркой и она препятствует повторному загоранию дуги. Делать поперечные движения электродом не надо, и одним электродом необходимо проводить непрерывную сварку без остановок.

Удаление шлака проводится сразу, для чего шов промывают водой и обрабатывают щеткой по металлу. Делать это необходимо тщательно, так как остатки шлака могут привести к коррозии металла.

Сварка при помощи вольфрамового электрода с использованием инертных газов

Таблица режимов сварки вольфрамовым электродом.

Данный способ подходит для соединения алюминиевых деталей, к прочности которых выдвигаются высокие требования, и поэтому является более популярным и востребованным. Рассмотрим, как сваривать алюминий указанным способом.

Для выполнения работы применяются вольфрамовые электроды диаметром 1,6-5 мм, а также используют присадочные прутки, диаметр которых 1,6-4 мм. В качестве инертного газа используется аргон и гелий. В каждом конкретном случае диаметр электрода, присадочного прута, величину сварочного тока, скорость подачи газа выбирают индивидуально. Для облегчения выбора существуют готовые таблицы.

Длина дуги должна быть в пределах 1,5-2,5 мм, электрод наклоняют к поверхности под углом 70-80 градусов, угол между проволокой и электродом должен быть практически прямым.

Для того чтобы лучше защитить шов, горелка должна быть сзади присадочного прута. Подача присадочного прута должна выполняться небольшими возвратно-поступательными движениями, движения электродом поперек шва во время работы проводить нельзя.

Чтобы проводить отвод тепла, алюминиевую деталь необходимо положить на медную или стальную прокладку, особенно это актуально при соединении тонких деталей. Газ должен начать подаваться за 3-5 секунд до того, как зажжется дуга и прекратится его подача через 5-7 с после того, как выполнен обрыв дуги.

Использование в работе полуавтомата

Схема сварки трехфазной дугой вольфрамовым электродом.

Наиболее оптимальным способом сваривания алюминиевых деталей является использование импульсных аппаратов, при помощи импульса высокого напряжения происходит разрушение оксидной пленки. Такие аппараты обеспечивают максимальную прочность шва, но стоят они достаточно дорого. Такая сварка выполняется в 3 раза быстрее, чем предыдущий тип сваривания, но качество шва получается немного хуже.

Сваривание алюминиевых деталей полуавтоматом практически такое же, как и сваривание стальных деталей, но есть некоторые особенности:

  • необходимо использовать только ток обратной полярности;
  • так как алюминиевая проволока мягкая, может происходить образование петель; чтобы этого не было, надо использовать короткий рукав, механизм подачи с 4 роликами, а для снижения сопротивления применяют тефлоновый вкладыш;
  • чтобы проволока не застревала в токосъемнике из-за своего расширения, надо, чтобы токосъемник был немного большего диаметра;
  • плавление алюминиевой проволоки происходит быстрее, поэтому надо выставить более быструю подачу.

Перед тем как покупать проволоку, надо определиться с характеристиками материалов, которые будут свариваться, так как проволока должна соответствовать материалу.

Как форма шва зависит от режима сварки?

Параметры сварного шва и глубина провара будут зависеть от таких факторов:

Схема влияния режима сварки на форму шва.

  • чем выше сварочный ток, тем больше глубина провара, ширина шва от указанного показателя практически не зависит;
  • чем больше ток, тем меньшее влияние оказывает диаметр электрода;
  • ширина шва зависит от диаметра электрода;
  • глубина провара будет только при оптимальной скорости движения электрода; если она низкая, то глубина провара будет незначительной, при достижении определенного параметра скорости глубина провара начнет уменьшаться;
  • ширина шва зависит от скорости сварки, они являются обратными величинами.

При сварке алюминия существует много нюансов и особенностей, но если соблюдать рекомендации и технологию проведения работ, то справиться с указанной задачей сможет и любитель.

Источник: https://moyasvarka.ru/process/kak-varit-alyuminii.html

Способы и технологии сварки алюминия в домашних условиях

Процесс сваривания алюминия весьма трудоемкий. Это обуславливается характеристиками цветного металла. Разрабатываются специальные режимы, позволяющие надежно скреплять алюминиевые изделия и его смеси. Разберемся в вопросе, как варить алюминий.

Область использования

Алюминий – немагнитный материал, поэтому его смеси обладают необычными характеристиками: легкой массой деталей, высокими показателями проводимости энергии любого типа, стойкостью к механическим воздействиям.

Сплавы из алюминия применяют в сварочных устройствах разного предназначения, так как имеют массу полезных качеств: небольшую плотность, повышенную стойкость к коррозионным процессам и высокую удельную прочность.

Читайте также  Как заклеить алюминиевый радиатор автомобиля

Цветной металл в чистом виде очень хрупок, поэтому его применяют лишь в отдельных секторах промышленности. Как известно, он широко используется в качестве полупроводников.

Особенности варки алюминиевых деталей

Сваривать алюминий сложно, ввиду его характеристик. Основные особенности сварки алюминия:

  • На поверхностном слое металла всегда пребывает оксидная оболочка. Температура плавления окиси составляет 2037 градусов, а самого цветного элемента в три раза меньше, около 660 градусов Цельсия.
  • Металл легко окисляем, поэтому чтобы сварить его нужно защитить рабочую область от вредного воздействия воздуха.
  • Обильно растекается в рабочей зоне. Поэтому возникает нужда использования подкладок, отводящих тепло от свариваемой области.
  • Шов не всегда получается крепким, так как в нем могут появиться трещины и поры. Возникновению пор в металле способствует газ, который растворен в нем, и он стремится выйти в атмосферу. Появление трещин присуще алюминиевым сплавам, вследствие высокого содержания кремния при охлаждении металла.
  • Склонность к значительной усадке.
  • Из-за чрезмерной теплопроводности металлического элемента появляется необходимость использования повышенного показателя сварочного тока.

Приведены главные особенности сварки алюминия, но их гораздо больше. Поэтому металл считают капризным элементом и заварить его проблемное дело.

Методы сварки алюминиевых деталей

Для осуществления процесса предусмотрены разные способы сварки алюминия, например, использование различных составов и приспособлений, особых элементов для ограждения сварочной области. Под особыми средствами, как правило, подразумеваются флюсы и неактивные газы. Флюс – порошкообразное вещество, разбавляется водой до получения состояния, напоминающего сметану, и намазывается на скрутки кистью либо методом погружения. Порошок способен избавить металл от окисного слоя и предотвратить залипание угольного электрода.

Самыми популярными вариантами варки алюминия дома и в производственных условиях считаются:

  • сварка алюминия электродом, используя сферу неактивных газов (метод AC TIG);
  • полуавтоматическое сваривание металла в области инертных газообразных веществ с автоматической подачей присадочного прутка (DC MIG – технология сварки алюминия);
  • применение плавких электродов, окруженных оболочкой-флюсом без газа и использования газообразных веществ (MMA-вариант)

Главным условием варки цветного элемента и его смесей считается потребность удаления слоя пленки с его металлической поверхности. Чтобы выполнить разрушение слоя, нужен переменный либо ток постоянного типа, но обратной полярности. Как итог, осуществляется катодное распыление, а оксидная оболочка разрушается.

Процесс сваривания алюминиевых деталей в домашних условиях

Возникают ситуации, когда появляется острая необходимость соединения трудно свариваемых металлов дома и поэтому возникает закономерный вопрос, как сварить алюминий в домашних условиях либо просто как варить вообще? Человеку приходится часто с ними сталкиваться, так как многие хозяйственные принадлежности выполнены из алюминия либо его смесей.

Но возникает одна проблема, сложно создать нужные условия для того, чтобы сварка электродами по алюминию была аналогичной той, как на производственном объекте. Поэтому качество соединения может пострадать. Обычно дома осуществляется примитивное сваривание металла, то есть сварка алюминия в домашних условиях инвертором.

Приспособление применяется для аргонодуговой варки.

Сварка алюминия дома характеризуется рядом полезных показателей:

  • Экономия средств, особенно если имеется в наличии соответствующее оборудование;
  • Мгновенный результат. Качество шва определяется сразу;
  • Применение подручных элементов.

Дефекты сваривания деталей в домашней среде. Среди изъянов работы выделяют:

  • низкокачественный шов;
  • сложность подборки подручных материалов;
  • трудности соблюдения личной безопасности при работе с газообразными веществами;
  • нет нужных условий для хранения электродов для сварки алюминия.

Подготовка металлических поверхностей к сварке

Подготовка алюминия к сварке предполагает ряд операций:

  • Химическая обработка. Необходимо зачистить рабочие металлические поверхности от загрязнений, в виде жирового и масляного налета. Для обезжиривания деталей применяют технические растворители, например, ацетон или уайт-спирит. Кроме растворителей широко применяется травление в щелочных ваннах. Норма щелочи – 50 г/л, время воздействия 60-90 секунд. После щелочной обработки детали промываются водой. После этого следует операция осветления, для этого заготовку выдерживают в растворе азотной кислоты до 2 минут. Далее следует вновь промывка, и обдувка горячим воздухом.
  • Механическая очистка поверхностей (кромок) заготовок. Для этой операции потребуется шлифовальный аппарат с насадкой-щеткой из стальной проволоки или обычный напильник. После подобной чистки поверхность обезжиривается техническим растворителем.

Ручная дуговая электросварка электродами со специальным покрытием (технология MMA)

Электродуговую сварку алюминия используют для создания обычных (неответственных) конструкций с толщиной металла не менее 4 мм. У этого метода сваривания имеется ряд минусов: низкокачественный шов, обильное разбрызгивание металла в период работы, низкая отделяемость шлака, в результате чего возможно возникновение процесса ржавления.

Электродами со специальными покрытиями сваривают как чистый цветной металл, так и его смеси, например, дюралюминий. В настоящее время выпускаются электроды марок УАНА и ОЗАНА, взамен устаревших моделей ОЗА.

Соединение легковесных металлических поверхностей осуществляется постоянным током с обратной полярностью. На 1 мм электрода принимается ток в 25 ампер.

Чтобы создать высококачественный металлический шов, его прогревают до 350-400 градусов по Цельсию. Так, сварка дюралюминия производится с предварительным разогревом детали до 300 градусов Цельсия. Этот прогрев и последующую операцию охлаждения делают для того, чтобы избавиться от возможности появления кристаллизационных трещин, а также уменьшить деформации материала. Для сваривания объемных изделий целесообразно применять локальный нагрев рабочей области.

По окончании работы, следует избавиться от ненужных остатков со шва. Для этого металлическую поверхность следует обмыть горячими водными массами и обработать щеткой по металлу.

Сваривание неплавящимся электродом в среде аргона (AC TIG способ)

Сварка электродом – самая популярная процедура, так как она используется для создания конструкционных форм. К расходным элементам предъявляются особые требования в прочностных составляющих.

Электроды для сварки алюминия здесь специальные – используются вольфрамовые стержни 1,6 – 5 мм, выдерживающие температуру в 3 тысячи градусов по Цельсию, а присадочная проволока с поперечником 1,6 – 4 мм. Эти вольфрамовые стержни почти не расходуются, так как только принимают участие в генерации электродуги.

Присадочным элементом выступает алюминиевый пруток. Защитными газами являются гелий либо аргон с высоким уровнем чистоты.

Питание дуги происходит от источника с переменным током, способного качественно удалить оксидную оболочку. Главные параметры, а именно поперечник электрода и прутка, численная величина сварочного тока – все зависит от применяемого оборудования.

Параметры сварочной области должны находиться на минимальном уровне. Скорость процесса сваривания электродом по алюминию зависит от расхода неактивного газа.

Если газ используется в чрезмерных количествах, то это приводит к нежелательным последствиям, а именно попадания в рабочую область воздуха.

Стоит отметить, что подача газа (аргона) осуществляется за 4 секунды до зажигания дуги, а отключается через 7 секунд после ее разрушения.

Полуавтоматическое сваривание алюминия (DC MIG технология)

Наиболее эффективным способом сваривать легковесный металл считается импульсное оборудование, так как оно более производительное. Возникающий всплеск высокого напряжения быстро разрушает оксидную оболочку, затем он моментально стремится к базовому значению. Каждая частица расплава металлического стержня (электрода) вгоняется в сварочную зону. Благодаря этой «забивке» создается высококачественный шов. Так получается точечная сварка алюминия.

Подобное оборудование не из дешевых. Некоторые умельцы научились модифицировать стандартные полуавтоматы для варки алюминиевых поверхностей, и теперь спокойно работают с алюминием при незначительных доработках.

По принципу действия технология сварки полуавтоматическим устройством не отличается от стандартного режима варки стали. Но существуют некоторые аспекты технического характера:

  • Алюминий и смеси, недопустимо варить током с прямой полярностью, только противоположным вариантом.
  • Алюминиевый пруток мягче стального прутка, отчего может создавать петли. Чтобы исключить это, необходимо обзавестись специальным устройством подачи с 4 роликами, маленьким рукавом и вкладышем из тефлона.
  • При нагреве цветной металл расширяется сильнее, нежели сталь, поэтому возможно возникновение ситуации, когда проволока застрянет в наконечнике подающего механизма. Чтобы подобных казусов не возникало, нужно использовать особые наконечники с маркировкой Al или стандартные модели, но с увеличенным диаметром.
  • Сопоставив проволоку для сварки из алюминия и стали, то пруток из цветного металла плавится интенсивнее. Поэтому следует обеспечить ускоренный темп подачи. В противном случае необходима частая замена наконечника.

Специальные материалы, инструменты и практические рекомендации

Процесс соединения деталей требует определенных навыков и зависит от выбранного метода сварки. Среди средств, необходимых для оптимальной работы варки алюминия дома, выделяют:

  • Сварочное оборудование. Устройство становится основным источником питания, которое обеспечивает нужную подачу тока.
  • Электроды или присадочная проволока. Выбранные элементы должны соответствовать выбранному способу сваривания.
  • Газовый баллон с соединительными шлангами.
  • Заземление для электрооборудования;
  • Технические средства защиты.

При сварке алюминия следует руководствоваться некоторыми условиями:

  • проволока и электрод – под углом 90 градусов;
  • подача присадки проводится возвратно-поступательными манипуляциями;
  • недопустимы поперечные колебания вольфрамового электрода;
  • выдерживание дуги длиной от 1,5 до 2,5 мм;
  • сварка тонкого алюминия осуществляется с подкладкой из стали или меди для отвода тепла и исключения прожогов;
  • процесс сваривания происходит справа налево.

Техника безопасности

Проводить сварку алюминия дома достаточно небезопасно. В домашних условиях опасность возникновения травмоопасных ситуаций находится на высоком уровне. Необходимо придерживаться инструкций по газобезопасности и электробезопасности.

Сварка алюминиевых деталей предполагает защиту самого работника. Необходимо применение полной экипировки сварщика (роба, маска) и некоторых других вспомогательных средств персональной защиты.

Перед тем как начать работы соединения алюминия своими руками следует ознакомиться с видео, в котором рассказываются базовые правила работы с держателем и оборудованием.

Провести сварку алюминия дело непростое. Этот процесс требует определенной сноровки. Если соблюдать все правила и рекомендации варки привередливого металла, то можно добиться желаемого результата.

Источник: https://oxmetall.ru/svarka/sposoby-i-tehnologii-svarivaniya-alyuminiya-v-domashnih-usloviyah

Понравилась статья? Поделить с друзьями: