Сварка алюминия как варить

Как и чем варить алюминий

Внушительный список достоинств сделал алюминий востребованным материалом во всех отраслях экономики, включая корабле- и самолетостроение. Но, как и любой другой металл, он имеет и недостатки. Один из них – технологические сложности при сваривании заготовок из алюминия и его сплавов. Качественно выполнить подобную работу могут только высококвалифицированные специалисты.

Почему свариваемость алюминия низкая

Мягки серебристый металл сложно поддается сварке в силу объективных причин, которые вытекают из его свойств. А именно:

Необходимо подчеркнуть, что в домашних условиях любителям не приходится иметь дело с чистым алюминием. Сваривать приходится его сплавы. Это усложняет и без того непростой процесс, поскольку для каждого сплава (а чаще всего его марка неизвестна) нужно подобрать конкретный режим и дополнительные материалы. Унифицировать сварочный процесс в данной ситуации практически невозможно.

Способы сварки алюминия

На практике есть большое количество приемов и разных способов сварки алюминия и его сплавов. Они отличаются не только методами работы, но и оборудованием, дополнительными материалами. Наиболее часто применяется три способа сварки:

Третий способ представляет собой распространенную технологий сварки алюминиевых заготовок без аргона.

Важно! Сварочные работы со сплавами алюминия подразумевают необходимость разрушения оксидного слоя, образованного на поверхности в результате окисления металла. Для достижения результата используется переменный ток или постоянный с обратной полярностью.

Что нужно для сварки алюминия

Традиционно процесс начинается с подготовки соединяемых заготовок. Основная задача здесь очень проста – очистить поверхность от посторонних включений и грязи. Кромка алюминия очищается с помощью химических составов. Далее после полного высыхания поверхность обезжиривается бытовым растворителем. Пригодны любые обезжиривающие составы: уайт-спирит, ацетон, бензин с высоким октановым числом и т.д.

При работе с заготовками толщиной от 4 мм и больше предварительно нужно «разделать кромки». Способов выполнения данной работы несколько, включая наиболее распространенный – создание конусовидной формы. Завершающим этапом является удаление оксидной пленки при помощи напильника либо любого иного абразива, в том числе наждачной бумаги с крупным зерном.

Чем варить алюминий в домашних условиях

Соединение алюминиевых заготовок с использованием покрытых электродов обозначается аббревиатурой ММА. Режим Manual Metal Arc применяется при работе с металлическими заготовками толщиной от 4 мм и в случаях соединения конструкций с невысокими требованиями к качеству. Этот метод не относится к числу высокотехнологичных: во время выполнения работ внутри швов остаются поры, которые заметно снижают их прочность. Еще одни большой минус – очень сложно застывший шлак, который в конечном итоге приводит к усилению коррозии.

Особенности сварочных работ по алюминию электродами со специальным покрытием:

По завершению работы требуется хорошо очистить шов от шлака: в дальнейшем он становится причиной активной коррозии металла. Для этого достаточно иметь горячую воду и обыкновенную щетку по металлу.

Сварка вольфрамовыми электродами в инертной среде

Когда прочность и качество сварного шва поставлены во главу угла, то самое время прибегнуть к технологии сварки алюминия вольфрамовыми электродами с использованием инертного газа. Для защиты подойдет аргон или гелий. Электроды применяются диаметром от 1,6 до 5 мм. Дополнительно используется присадочная проволока толщиной 1,6-4 мм.

Сварка подключается к сети переменного тока, а технологические параметры подбираются в зависимости от оборудования. Другими словами, под определенные режимы сварки приобретаются электроды и проволока нужной толщины; определяется скорость подачи инертного газа, сила тока и прочие параметры.

Задействуем полуавтомат

Применение для сварки алюминиевых сплавов полуавтоматического аппарата является идеальным решением. Устройство генерирует импульсы тока высокого напряжения, благодаря чему отлично разрушается пленка оксида металла. Но полуавтоматы с режимом сварки алюминия стоят очень дорого. Поэтому в бытовых условиях умельцы приспособились обходиться обычными полуавтоматами без такого функционала. Метод идентичен технологии сваривания черных металлов, но вместо обычной присадочной проволоки используется алюминиевая.

Еще несколько особенностей:

Выполняем работы инвертором

Для сваривания алюминиевых заготовок нередко используется инвертор. Очень важно правильно подобрать силу тока и электрод. Лучше всего подходят продукты марки ОЗАНА, ОЗА или ОЗР. Выбор силы тока выполняется с учетом высоких плавильных свойств материала. В остальном все идентично процессу сваривания черных металлов.

Важно! Вначале электроды желательно прокалить в печи, специально предназначенной для их термической обработки.

Технология сварки алюминия при помощи флюсов

На рынке флюсы представлены в большом ассортименте, что позволяет выбрать наиболее подходящий вариант для сваривания конкретного вида алюминиевого сплава. Флюсы с этой целью применяются достаточно давно и призваны разрушить защитную оксидную оболочку. Под воздействием высокой температуры флюс растворяется и вступает в реакцию с оксидом алюминия, разрушая его. В этот же момент заготовки соединяются между собой.

Можно приобрести флюсы, которые предназначены отдельно для дуговой или газовой сварки. Помимо этого, для работы с дуговой сваркой можно использовать графитовые или угольные электроды.

Заключение

Из материала статьи несложно сделать основные выводы. Прежде всего то, что для сваривания алюминия есть множество вариантов, которые отличаются оборудованием и способом. Но в любом случае важна тщательная предварительная подготовка, правильный выбор материалов и настройка аппарата.

Источник

Сварка алюминия электродами

Как правило, для сварки конструкций и деталей из алюминия чаще всего используется специальное оборудование и особые технологии. Сваривать же при помощи ручной дуговой сварки довольно-таки непросто. Но иногда это бывает необходимо, и мы поможем вам разобраться, как сваривать алюминиевые конструкции электродами.

При выполнении работ с алюминием применимы в основном такие типы сварки:

Мы не будем затрагивать тему агронодуговой сварки или применении вольфрамовых электродов. Ниже пойдёт речь об проведении сварочных работ простыми ручными покрытыми электродами дуговой сварки.

Сварка алюминия электродами (MMA)

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

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

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

Сварка инвертором

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

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

Особенности технологии

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

Химические свойства алюминия

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

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

Механические свойства алюминия

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

Использование легирующих компонентов

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

Электроды ОК AlMn1 (96.20) с марганцем в составе

Какие электроды лучше

Несколько слов о том, какие электроды лучше для сварки алюминиевыми электродами. Для ручной дуговой сварки алюминиевых конструкций часто используются расходники от производителя «СпецЭлектрод» марки «Озана-2». Среди достоинств электродов этой марки:

Также широкое распространение получили электроды шведского производителя ESAB серии «ОК». Расходники с щелочно-солевым покрытием оптимально подходят для сваривания конструкций из технического алюминия, а также алюминиевых сплавов с марганцем или магнием.

Трудности процесса

Рассмотрим сложности процесса сварки электродом по алюминию. Сложность ручной сварки алюминиевых конструкций во многом обусловлена свойствами данного металла. Ниже приведём примеры основных проблем, которые могут возникнуть в процессе сварки.

Полезное видео

Посмотрите ролик, где умелец рассуждает о том, что сварка электродом алюминия – это не лучшее решение и демонстрирует процесс наглядно, с пояснениями.

Как варить правильно: техника, этапы и нюансы

Сейчас разберёмся, как сваривать алюминиевые конструкции при помощи обычных покрытых электродов, и что для этого потребуется.

Первый этап: подготовительный

Перед началом сварки необходимо провести подготовительные работы по очистке поверхности от загрязнений и оксидной плёнки. Это нужно для того, чтобы обеспечить хорошую свариваемость металла и формирование качественного шва. Последовательность действий:

Видео

В следующем ролике мастер варит электродами Zeller-480 подножку от велосипеда.

Техника и нюансы сварки

При сварке электродами нужно использовать постоянный ток обратной полярности. Сила тока зависит от толщины электрода. Рассчитывается следующим образом: на 1 мм электрода должен быть ток силой в 20-25 ампер.

Для того, чтобы шов получился качественным, рабочую поверхность детали следует прогреть до температуры 300-400 о С. Это поможет предотвратить появление горячих трещит, а также снизит риск деформации материала.

Электрод нужно держать вертикально, можно немного наклонять. Перемещать конец стержня следует в направлении шва. Рекомендуется производить сварку в один проход на короткой дуге, не совершая поперечных движений.

Если дуга оборвалась, с кратера на рабочей поверхности и с конца стержня электрода необходимо удалить шлаковую корку. Затем можно продолжить работу. После окончания сварки полученный шов следует очистить от шлаковых образований и промыть водой.

Источник

Сварка алюминия

Алюминий обладает широким спектром достоинств: небольшая масса; высокая тепло- и электропроводность; устойчивость к механическим нагрузкам. Данные преимущества способствует активному использованию данного металла в различных сферах деятельности. Одним из немногих недостатков алюминия является плохая свариваемость. Качественно выполненная сварка по алюминию по силам исполнителю любого уровня. Однако, для этого необходимо строго следовать рекомендациям и выполнять работы строго поэтапно.

Чем обусловлена низкая свариваемость алюминия

Существует несколько причин, по которым алюминий обладает низким уровнем сваривания:

Как правильно варить алюминий

Сварочный процесс начинается с предварительной подготовки рабочих кромок. Главная цель – очистка поверхности, которая проводится в несколько этапов:

Методы сварки алюминия

Для работы с алюминием и его сплавами применяются различные методы соединения, подразумевающие использование разного оборудования и материалов. Далее мы рассмотрим, как правильно сваривать алюминий по каждой отмеченной технологии.

Ручная дуговая сварка алюминия электродами

1. Ручная дуговая сварка алюминия покрытыми электродами (технология ММА). Данный способ применяется для неответственных конструкций из чистого алюминия и его сплавов: AlSi, AlMg и AlMn; толщина изделий не превышает 4 мм.

Этот метод обладает несколькими недостатками:

Сваривание выполняется постоянным током обратной полярности без поперечных колебаний. Силу тока следует рассчитывать следующим образом: 25-30 А на 1 мм. электрода.

Для сварки алюминия предназначены несколько марок электродов: ОЗА, ОЗАНА и УАНА. Полный перечень представлен в разделе “Электроды по алюминию”.

Для получения более качественного соединения рекомендуется подогреть детали перед сваркой: изделия средней толщины до температуры 250-300°С, для массивных конструкций – до 400°С.

Полная информация представлена в статье “Сварка алюминия электродами”.
[ads-pc-2][ads-mob-2]

2. Ручная дуговая сварка также может осуществляться угольными электродами. Данный метод предназначен для неответственных конструкций. Сварка алюминия угольным электродом производится постоянным током прямой полярности. При работе с изделиями толщиной более 2,5 мм выполняется разделка кромок. Диаметр прутка составляет от 2 до 8 мм. Флюс наносится на стержень или на рабочую поверхность в виде пасты.

3. Ручная дуговая сварка вольфрамовым электродов проводится в инертном газе (технология AC TIG). Данный способ является самым распространенным, применяется в тех случаях, когда к соединению предъявляются высокие требования по следующим свойствам: прочность и эстетичность. При работе используются стержни диаметром от 1,6 до 5 мм. и присадочные прутки – от 1,6 до 4 мм. в поперечном сечении.

Сварка алюминия вольфрамовым электродом проводится в защитной среде из аргона или гелия. Питание электрической дуги осуществляется от источника переменного тока, что позволяет разрушать оксидную пленку.

Автоматическая дуговая сварка

На фото: автоматическая сварка под флюсом. Сваривается сталь, картинка приведена для общего представления процесса.

Автоматическая сварка алюминия производится полуоткрытой дугой по слою флюса или закрытой дугой под флюсом.

В первом случае используются плавящиеся электроды и фторидно-хлоридные флюсы. С обратной стороны сварного соединения рекомендуется использовать стальную подкладку, что поможет избежать протеков расплавленного металла. Сваривание осуществляется постоянным током обратной полярности. Высокая концентрация энергии обеспечивает глубокое проплавление основного металла. Достаточно мощная дуга хорошо прогревает изделие, поэтому предварительный подогрев не нужен. Также нет необходимости в скосе кромок при работе с деталями толщиной более 20-25 мм.

Автоматическая сварка под флюсом проводится расщепленным электродом (т.е. двумя электродными проволоками, одновременно подаваемыми в сварочную ванну) с применением переменного или постоянного тока обратной полярности. Необходимо использовать флюсы с пониженной электроводностью.

Газовая сварка

В качестве горючего газа, чаще всего, используется ацетилен, расход которого (по мощности горелки) должен составлять 100 л/ч на 1 мм. толщины свариваемого изделия.
Также исполнителю понадобится присадочный пруток, представляющий собой проволоку из алюминия или его сплавов. Ее диаметр зависит от толщины рабочего изделия и варьируется в диапазоне от 1,5 до 5,0 мм.

Данная технология подразумевает использование специальных флюсов, которые предотвращают окисление металла и способствуют удалению оксидов. Флюс вводится в рабочую зону либо вместе с присадочным прутком, либо в виде пасты на свариваемые кромки. Флюсы удаляются после сварки посредством промывания сварных швов теплой водой или двухпроцентным раствором хромовой кислоты.

Полуавтоматическая сварка

Технология DC MIG подразумевает осуществление сварки в защитной среде, специальная проволока подается в автоматизированном режиме. На производстве исполнители применяют импульсные полуавтоматы, обеспечивающие высокую эффективность работ и отличное качество соединения. Однако, бытовая сварка может выполняться и обычным полуавтоматом.

Данный метод характеризуется несколькими особенностями:

Основные преимущества данного способа:

Недостатки полуавтоматического режима:

Полуавтоматическая сварка алюминия может проводиться и без защитных газов.
[ads-pc-3][ads-mob-3]

Сварка в среде инертных газов

Сварка алюминия в среде инертных газов проводится с помощью вольфрамовых и плавящихся электродов. Защитная среда может состоять из аргона высшего или первого сорта, гелия повышенной чистоты или смеси аргона с гелием.

Сварка алюминия неплавящимся электродом применяется для металла толщиной до 12 мм., при этом диаметр расходников должен составлять 2-6 мм. Присадочную проволоку исполнитель подбирает в зависимости от марки основного металла, диаметр проволоки 2-5 мм. Ручная аргонная сварка осуществляется с помощью установок переменного тока.

Существуют рекомендуемые режимы сварки алюминиевых изделий вольфрамовым электродом

Сварка тонких алюминиевых листов (до 3 мм.) производится в один проход с использованием теплоотводящей подкладки. Изделие толщиной 4-6 мм. сваривается без скоса кромок за два прохода с обеих сторон. Детали толщиной более 6 мм. требуют V-образной или X-образной разделки с четырьмя проходами.

Сваривание изделий с помощью плавящихся электродов может выполняться в среде чистого аргона или в смеси аргона и гелия. Диаметр стержня – 1,5-2,5 мм.

Соединение осуществляется постоянным током обратной полярности.

Электрошлаковая сварка

Данная технология применяется для сваривания изделий из алюминия и сплавов, толщина стенок которых расположена в диапазоне 50-250 мм. Соединение проводится на переменном токе с помощью плавящихся мундштуков (набор пластин или стержней с каналами для подачи электродной проволоки) или пластинчатых электродов.

Швы малой протяженности следует сваривать пластинчатыми электродами. Для протяженных швов рекомендуется применять плавящиеся мундштуки, через которые в зону сварки будут подаваться ленты или проволоки. Также необходимо применение флюсов на основе галогенидов щелочноземельных и щелочных металлов.

Соединение формируется с помощью медных или графитовых кристаллизаторов.

Лазерная сварка

Данная технология используется в основном на производстве. Перед сваркой поверхность необходимо очистить от загрязнений.

Использование лазера обеспечивает высокую точность соединения, позволяет уменьшить зону термического воздействия и толщину шва. Также данная технология обладает ещё несколькими достоинствами:

Основные недостатки лазерного метода:

Плазменная сварка

Перспективным способом для сваривания алюминия является плазменная сварка, обеспечивающая высокую концентрацию энергии. Кроме этого, данный метод гарантирует глубокое проплавление, в результате которого возрастает доля основного металла в шве. Для этого необходимо соблюдать точность при сборке деталей под сварку и ведении горелки. Плазменная дуга работает на переменном токе.

Главные преимущества данного способа:

Электронно-лучевая сварка

Основной компонент данного метода – электронный луч, создаваемый особым прибором – электронной пушкой. Оснащение работает от высоковольтного источника постоянного тока. Сваривание осуществляется в техническом вакууме, который способствует разрушению оксидной пленки и удалению водорода из шва.

Сварка алюминия в домашних условиях: возможно ли?

Потребность в сварке алюминия может возникнуть не только в промышленных и производственных условиях, но и в быту. Некоторые вышеперечисленные методы сваривания алюминия успешно применяются в домашних условиях:

Каждый из этих способов обладает своими особенностями, рассмотренными ранее. Однако, выполнение бытовой сварки требует особого внимания. Поэтому рекомендуем ознакомиться с полным перечнем нюансов, возникающих при сварке алюминия в домашних условиях. Четко следуя указаниям и советам, каждый исполнитель сможет качественно выполнить соединение изделий и конструкций из алюминия.

Источник