Как сварить алюминий полуавтоматом

Как варить алюминий полуавтоматом для начинающих

При ответственном ремонте алюминиевых деталей, монтаже каркасов из профиля электродами не сделать надежных соединений. При сварке алюминия полуавтоматом швы получаются качественные. Можно варить легкий металл электродуговой сваркой в среде аргона или углекислого газа с использованием специальных тугоплавких электродов и присадочной проволоки, но сварка полуавтоматом – наиболее эффективный и надежный метод обработки алюминиевых сплавов.

Если проводят сварку алюминия полуавтоматом без газа, применяют защитные флюсы или используют специальную многокомпонентную порошковую проволоку, которая при нагревании создает газовое облако, препятствующее окислению.

Особенности сварки алюминия полуавтоматом

Легкий металл относится к плохо свариваемым из-за оксида, образующегося на поверхности под воздействием воздуха. С деталей необходимо предварительно счищать оксидную пленку, она, в зависимости от сплава, прогорает при +2050 – +2200°С, а температура плавления алюминия всего +660°С.

У алюминиевых сплавов высокая теплопроводность: детали быстро прогреваются при нагреве и сразу остывают, как только исчезает источник тепла. При термообработке в алюминиевых заготовках возникают внутренние напряжения, из-за них на шве появляются трещины.

Решая, как заварить алюминий полуавтоматом, необходимо предусмотреть предварительный прогрев заготовок газовой горелкой до +150 – +190°С. Специалисты используют подкладки, отводящие тепло, они не дают алюминию сильно прогреваться и быстро остывать. Важно придерживаться режима сварки, чтобы не прожечь тонкие детали.

Какой полуавтомат подойдет для сварки алюминия

Производители предлагают бытовое и сварочное оборудование в большом ассортименте. Есть компактные модели, генерирующие ток различных параметров.

Функционал

При выборе сварочного полуавтомата для сварки алюминия в частную мастерскую, автосервис, лучше выбирать устройства с функцией TIG, вырабатывающие импульсный ток высокой частоты. Они оснащены режимом «PULSE». Работа на них снижает риск прожогов, поддерживается стабильная короткая дуга. С инверторами TIG без импульсного блока работа идет в три раза медленнее, но качество соединения тоже будет высоким.

Простенькие инверторы с функциями MIG/MAG применяют для бытовых целей, к ним можно подключать аргон и углекислый газ. С такими инверторами сложно сделать качественное соединение, они рассчитаны на невысокие токи. За дополнительные функции платить не стоит. Чем сложнее будет оборудование, тем больше риск поломки.

Мощность

Толстый алюминий варят на высоких токах, поэтому для профессиональной работы лучше выбирать трехфазный сварочный аппарат на 380 В. Бытовые подключаются к стандартной сети 220 В, удобны полуавтоматы с двумя входами.

Технические характеристики

Длина шланга для подачи присадочной проволоки не должна превышать 3 метра, мягкая присадка в длинном шланге будет перегибаться, металл легко поддается деформации. Силу трения минимизирует тефлон, обычный канал меняют на тефлоновый. Для сварки алюминия лучше выбирать полуавтоматы с 4-х роликовым механизмом подачи проволоки, канавки должны быть U-образными. Такой блок полуавтомата не будет заминать проволоку во время подачи. Двухроликовые устройства не такие надежные. Диаметр наконечника должен превышать размер проволоки, нужно учитывать коэффициент расширения металла, увеличение толщины присадки в рабочей зоне.

Настройка сварочного полуавтомата

Для работы полуавтомата по алюминию не существует универсальных настроек. Сварщики ориентируются на толщину заготовки. В быту чаще варят 2-мм алюминий, для этого выставляют рабочее напряжение 15 В, ток в зависимости от состава легирующих добавок, регулируют в диапазоне от 100 до 150 ампер. Скорость подачи проволоки регулируют, исходя из личного опыта сварки. Это усредненные настройки, они корректируются по ходу работы. MIG сварка алюминия проводится с обратной полярностью: на заготовку выводят минусовую клемму, на подающий мундштук – плюсовую.

Что еще нужно для сварки алюминия полуавтоматом

Для TIG сварки используют вольфрамовый неплавящийся электрод. В качестве защитного газа используют баллоны с углекислотой или инертный защитный газ (аргон или смесь аргона и гелия). При выборе присадочного материала учитывают марку свариваемого сплава. Проволока должна соответствовать размеру заготовки. Для толстостенных деталей используют присадку диаметром от 1,2 до 1,6 мм, для тонких – от 0,8 до 1,2 мм.

Технология сварки

В домашних условиях заготовки варят бытовым полуавтоматом постоянным током обратной полярности. Своими руками можно сделать вполне приличный шов, если соблюдать технологию:

1. Сначала нужно подготовить оборудование. Подбирают наконечник под полуавтомат для сварки алюминия. Он должен быть на несколько мм больше размера проволоки.
2. Детали в рабочей зоне зачищают до блеска, используя шлифовальную машинку или металлическую щетку.
3. Выбирают режим работы с учетом толщины заготовки, сплава. Можно использовать настроечные таблицы, оговоренные ГОСТ.
4. Подачу защитного газа включают за несколько секунд до розжига дуги, чтобы образовалось защитное облако газа.
5. Разжигают дугу, поддерживая расстояние между ванной расплава и насадкой не более 15 мм, минимальный зазор – 1 см.
6. Скорость подачи присадки регулируют постепенно, сразу на максимум не устанавливают, следят, чтобы металл хорошо проваривался.
7. Дугу ведут ровно, формируя равномерный наплавочный валик.
8. В конце работы дугу сначала плавно отводят в сторону, только после этого отключают ток. Подачу защитного газа не прекращают в течение 10-20 секунд, пока остывает рабочая зона. Она предохраняет расплавленный металл от воздействия кислорода.

Полезные советы

Чтобы качественно заварить металл полуавтоматом, стоит прислушаться к профессионалам:

1. Для очистки алюминия нежелательно использовать металлические щетки, которыми чистили другие металлы, лучше вязать новую, без посторонних включений. Лучше использовать химическую обработку металла кислотой с последующей промывкой.
2. При сварке алюминия полуавтоматом в аргоне на четырехтактном импульсном токе металл прогревается быстрее, в зоне расплава создается высокая температура. Снижается вероятность попадания остаточного слоя оксида в шов.
3. Снизить внутренние линейные напряжения можно, убавляя ток к финальному этапу сварки. Начинают работу, наоборот, на максимальном режиме, чтобы пробить оксидированный слой.
4. Работая полуавтоматом в среде углекислого газа, резких движений не делают, насадка должна расплавляться равномерно.
5. Когда используют защитную атмосферу, рабочую зону ограждают от сквозняков, чтобы порывы ветра не сносили в сторону газовое облако.
6. При работе необходимо соблюдать технику безопасности, использовать спецодежду, индивидуальные средства защиты, в том числе для органов дыхания, некоторые легирующие добавки оказывают на организм токсическое действие.

Полуавтоматическая сварка алюминия в домашних условиях требует определенных навыков. Новички могут сварить металл некачественно, тогда его будет корежить, шов растрескается. Перед тем, как браться за ответственные соединения, нужно «набить руку», научиться выдерживать оптимальное расстояние, выработать скоростной режим.

Особенности сварки алюминия полуавтоматом – технология и оборудование

Сварка алюминия полуавтоматом – это процесс, требующий не только наличия определенных навыков, но и знания особенностей данного материала, варить который достаточно непросто. Однако освоить этот сложный процесс может почти каждый желающий, затратив на это не так уж много времени и приложив к обучению свое старание и желание овладеть новыми полезными навыками.

Процесс сварки алюминия полуавтоматом

В чем заключаются особенности и сложности сварки деталей из алюминия

Основная сложность соединения алюминиевых деталей при помощи сварки заключается в том, что на поверхности данного металла всегда присутствует тугоплавкая оксидная пленка, которую необходимо удалить. Если пренебречь этим требованием, то варить алюминий будет очень сложно, а полученное соединение будет обладать очень низким качеством.

Сварка алюминия полуавтоматом или с использованием любого другого оборудования осложнена еще и тем, что данный металл отличается очень высокой теплопроводностью и невысокой температурой плавления. Именно из-за этого заготовки из алюминия при сварке часто прожигаются и деформируются.

Зачистка алюминиевой заготовки углошлифовальной машиной

Подготовка деталей из алюминия и сплавов на основе данного металла к сварке должна решить сразу две задачи: удаление с поверхности металла тугоплавкой окисной пленки и исключение возможности деформации соединяемых заготовок в процессе выполнения сварочных работ.

Пленку удаляют при помощи механической зачистки области соединения металлическими щетками, напильниками и шлифовальными машинками либо специальными флюсами. Чтобы избежать деформации соединяемых деталей в процессе сварки, их предварительно нагревают в печах или при помощи газовой горелки.

Качественно выполненное сварное соединение алюминиевых деталей

Требования к оборудованию для полуавтоматической сварки алюминия

Сварка алюминия полуавтоматом может выполняться на любом оборудовании, но лучших результатов позволяют добиться импульсные сварочные аппараты. Инверторные устройства (ТИГ), на которых сварка выполняется на переменном токе высокой частоты, также обеспечивают высокое качество получаемого соединения, но процесс на них происходит в три раза медленнее, по сравнению с импульсным оборудованием. Однако для тех домашних мастеров, которые собираются варить детали из алюминия своими руками, ТИГ-аппараты являются оптимальным выбором.

Технология сварки алюминия полуавтоматом подразумевает использование защитного газа, в качестве которого используется аргон или смесь этого газа с гелием (если варить необходимо заготовки большого сечения). В отдельных случаях полуавтоматическая сварка данного металла может выполняться и без газа, но тогда необходимо использовать специальную порошковую проволоку, испарения которой формируют защитную среду, либо осуществлять процесс под слоем флюса.

Полуавтомат для сварки алюминия должен соответствовать ряду требований, которые учитывают особенности как свариваемых деталей, так и расходных материалов, используемых для выполнения соединения. Среди таких требований необходимо выделить следующие:

• Диаметр отверстия в наконечнике, через которое подается сварочная проволока, должен иметь некоторый запас по своему размеру. Объясняется это требование тем, что алюминиевая проволока, используемая для сварки, в процессе нагрева значительно расширяется, что может привести к ее застреванию в подающем отверстии.
• Шланг полуавтомата, через который подается сварочная проволока, должен быть не слишком длинным (не более 3 метров), что объясняется мягкостью используемой проволоки из алюминия, которая может деформироваться. Не допускается, чтобы на таком шланге были скручивания и сильно изогнутые участки.
• Чтобы минимизировать силу трения сварочной проволоки, подающейся через шланг полуавтомата, рекомендуется заменить обычный канал подачи на тефлоновый.
• Чтобы механизм подачи сварочного полуавтомата не заминал мягкую алюминиевую проволоку, он должен быть оснащен 4 роликами, имеющими U-образные канавки. Использование такого подающего механизма позволит обеспечить минимальное механическое воздействие на поверхность проволоки.

Четырехроликовый механизм, обеспечивающий плавную подачу алюминиевой проволоки

Если вы собираетесь выполнять сварку заготовок из алюминия своими руками достаточно часто и вам важна производительность данного технологического процесса, то лучше использовать для этих целей специализированное оборудование, работающее в импульсном режиме. В таком полуавтомате изначально заложен синергетический режим сварки, что дает возможность эффективно использовать это устройство для соединения деталей, изготовленных из алюминия.

Если же вас в первую очередь интересует качество формируемого сварного шва, а не скорость технологического процесса, то лучше использовать для сварки алюминиевых деталей в среде аргона упомянутый выше инвертор ТИГ. Такое оборудование стоит значительно дороже, но обеспечивает высокое качество сварного шва, его однородность и отсутствие в нем пор.

Инверторный полуавтомат марки «Кедр» с выносным механизмом подачи проволоки

Условия сварки алюминия

Алюминий, являясь металлом с высокими прочностными характеристиками, требует особых условий при выполнении сварки. При соблюдении этих условий можно варить детали из данного металла и своими руками.

• Поверхности соединяемых заготовок должны пройти обязательную очистку от окисной пленки, для чего можно использовать механические или химические способы.
• Необходимо применение наконечника с отверстием большего диаметра, чем диаметр сварочной проволоки.
• Сварку следует выполнять в среде защитного газа, в качестве которого преимущественно используется аргон.
• Требуется следить за стабильностью длины сварочной дуги. Интервал этого параметра должен составлять 12–15 мм. Следует также контролировать скорость выполнения сварки, которая не должна быть слишком высокой (в противном случае не получится достичь качественной проварки соединяемых деталей).
• Если сварка выполняется без использования защитного газа, необходимо выполнять ее при помощи порошковой проволоки или под слоем специального флюса. Защита зоны сварки необходима для того, чтобы минимизировать влияние на нее негативных факторов внешней среды, а также не допустить образования на поверхности соединяемых деталей тугоплавкой оксидной пленки.
• Чтобы формирование сварного шва не сопровождалось его деформацией, подачу защитного газа следует отключать не сразу после окончания процесса сварки, а спустя 5–7 секунд.
• Достичь хороших результатов при выполнении сварки полуавтоматом алюминия позволяет использование четырехтактного импульсного режима.

Соблюдение вышеперечисленных условий выполнения полуавтоматической сварки деталей, изготовленных из алюминия и сплавов на основе данного металла, не гарантирует высокого качества формируемого соединения, если неправильно выбраны рабочие режимы такого технологического процесса.

Как правильно настроить оборудование

Сложность сварки алюминия обусловлена не только химическими свойствами данного металла, но также необходимостью строго придерживаться оптимальных режимов выполнения данной технологической операции. Для того чтобы хорошо усвоить правила выполнения такого непростого процесса, недостаточно будет просто посмотреть обучающее видео, важно понимать нюансы осуществления данной операции.

К особенностям рассматриваемого процесса, о которых не расскажет обучающее видео, относятся следующие.

• Перед началом сварки важно правильно выбрать и выставить рабочие режимы полуавтомата (напряжение, силу тока, скорость подачи сварочной проволоки, полярность).
• Чтобы полученный сварной шов обладал требуемым качеством и надежностью, необходимо правильно подобрать расходные материалы.
• Если посмотреть видео, демонстрирующее сварку алюминия полуавтоматом, можно обратить внимание на то, что данный процесс сопровождается образованием большого количества копоти. Это также следует учитывать при выполнении такой технологической операции.

Как и любой сложный технологический процесс, сварка деталей из алюминия при помощи полуавтомата требует тщательной подготовки, в рамках которой выполняются следующие мероприятия:

• подбираются наконечники для сварочного оборудования, которые оптимально подойдут для присадочной проволоки определенного диаметра;
• выполняется тщательная зачистка поверхностей деталей, которые необходимо варить;
• выбираются режимы сварки полуавтоматом, которые зависят от нескольких параметров: толщины соединяемых деталей, типа соединения и др. (чтобы облегчить себе выбор режимов сварки, можно использовать специальные таблицы или параметры, которые оговорены требованиями соответствующих ГОСТов);
• при выполнении сварки алюминия полуавтоматом наконечник устройства располагают под требуемым углом к поверхности соединяемых деталей.

Схема наложения шва при сварке алюминия

При сварке алюминия, который отличается высокой теплопроводностью, очень важно контролировать степень нагрева соединяемых заготовок, чтобы не допустить их перегрева и, как следствие, деформации.

Выбираем аппараты для полуавтоматической сварки алюминия

Для сварки алюминия, которую вы собираетесь выполнять своими руками, очень важно правильно выбрать оборудование, позволяющее получать качественное и надежное соединение.

При выборе подходящего агрегата следует учитывать ряд параметров.

В том случае, если варить алюминий вы собираетесь постоянно, лучше выбрать полуавтомат профессионального типа, отличающийся высокой мощностью.

Режим работы сварочного аппарата

Оптимальным по своим характеристикам является оборудование, работающее в импульсном режиме (PULSE). Использование такого полуавтомата не только обеспечивает разрушение окисной пленки и предотвращает риск прожигания соединяемых деталей, но и гарантирует получение качественного и надежного сварного шва.

Отдельные модели сварочного оборудования могут работать от обычной электросети, но более стабильную работу демонстрируют те из них, которые подключаются к трехфазной электрической сети с напряжением 380 В. Такие аппараты обеспечивают стабильность сварочной дуги и равномерность распределения нагрузки на электрическую сеть.

На выбор оборудования для выполнения сварочных работ с алюминием и сплавами на основе данного металла оказывает влияние и торговая марка, под которой оно выпускается. Среди опытных специалистов большой популярностью пользуются полуавтоматы от немецких и итальянских производителей, а также аппараты отечественного производства.

Сварка деталей из алюминия и сплавов на основе данного металла является достаточно сложным технологическим процессом, к выполнению которого следует привлекать только квалифицированных специалистов, обладающих опытом работы в данной области.

Сварка алюминия полуавтоматом

Алюминий является одним из сложных металлов для сваривания в нынешней промышленности, поскольку в процессе сварки возникает довольно много ситуаций, которые мешают правильному формированию шва. Что бы этого не произошло, для данного процесса используют разные дополнительные материалы, которые удаляют негативные свойства. В связи с этим сваривание алюминия полуавтоматом не выйдет без дополнительных приспособлений защищающих сварную ванну. Здесь потребуется необходимые средства и режимы для сваривания, в зависимости от сложившейся ситуации.

Сварка алюминия полуавтоматом без газа

При сваривании алюминия полуавтоматом, сварная ванна появляется не вязкая, например как со сталью, она становиться жидкой, как в работе с нержавейкой. Впоследствии у многих мастеров не выходит работать с подобного рода металлом. Основной проблемой является появление пленки из оксида на поверхности металла, причем весьма быстрого ее появления. Данный процесс очень популярный в производственной сфере, где мастера часто сталкиваться с подобным занятием, благодаря чему такая отрасль улучшается.

Преимущества

• Сваривание алюминия полуавтоматом выходит не таким уж дорогим, в отличие от цен на сваривание аргоном;
• Сваривание полуавтоматом используется для множества различных применений, поэтому считается универсальной техникой, является легко приобретаемой;
• Занимает минимум времени на подготовку оборудования, и на уборку в завершении процесса;

Недостатки

• Выполняя сваривание алюминия полуавтоматом без газа, формирование шва будет некачественным;
• Обязательное применение флюса, если защищающие газы отсутствуют;
• Сложный подбор сварочной проволоки, если не изучен состав металла;
• Из-за высокой скорости сплава, появляются затруднения в образовании требуемого валика шва.

Характерные сложности в проведении работ

Если сваривать алюминий полуавтоматов без применения аргона, то сварная ванна будет подвергаться различным внешним факторам. Замена или отсутствие газа повлекут за собой низкий уровень защиты, после чего могут образоваться микротрещины, поры и раковины. Главная проблема в том, что оксидная пленка плавиться при разогреве около 2 тысяч градусов, в то время как алюминий в три раза быстрее. Раскаленные капли металла заворачиваются в оксидную пленку, и сваривание с основной массой изделия нормально не выходит.

Технология сваривания алюминия полуавтоматом требует учет усадки данного металла, поскольку коэффициент расширения у него немного больше в отличие от остальных сплавов, и часто возникают различные деформации, из-за расширения на месте сваривания шва, что приведет к искажению на поверхности металла. Еще следует помнить, что из-за повышенной текучести металла, процесс сварки в некоторых положениях становится сложнее. Для сварки алюминия полуавтоматом нужны четкие соблюдения параметров, и скорость подачи проволоки.

Методы сваривания полуавтоматом

Одним из наилучших методов сваривания алюминия полуавтоматом осуществляется в аргоне. Этот газ является защитной средой, которая покрывает сварную ванну, создавая непреодолимый барьер, защищающий от попадания различного мусора, грязи, и атмосферного кислорода. Применение аргона является довольно дорогостоящим, поэтому его используют только в необходимых ситуациях в сваривании трудных металлов.

Сваривание алюминия полуавтоматом без газа, метод гораздо дешевле. Тут применяют сварочную проволоку или электрод, а защитой является флюс или обмазка электрода. В этом случае наибольшее число брака, однако, процесс довольно быстрый и не требует долгой подготовки, поэтому считается более востребованным, особенно в частных сферах.

Сваривание алюминия полуавтоматом с помощью углекислого газа, считается средним процессом между двумя предыдущими. Применение такого газа делает эффект соединения лучше, поскольку есть возможность разогрева металла перед сваркой, а в плане финансов он не дорогой в отличие от аргона. В связи с этим, сваривание алюминия простым полуавтоматом, имеет более частое использование и больше видов.

Выбор полуавтомата

При полуавтоматическом сваривании алюминия требуется четко настраивать параметры на оборудовании, поэтому при выборе техники следует обратить внимание на чувствительность регулировки. При работе на полуавтомате возможность выбора тонких присадочных материалов, зависит от того, насколько низко выставляется ток. Стандартной работой электродом начинается от 1.6мм, но если существует более низкий параметр, то будет проще. Большое и мощное оборудование может работать с металлами более 5мм толщиной, но часто оно оказывается чересчур большим.

Когда работы проводятся в закрытых помещениях, следует обращать внимание, имеется ли режим автоматического отключения. Тем самым будет возможность прекращения работы, когда аппарат начнет действовать в опасном для себя режиме. Тут вентиляция сыграет важную роль в обеспечении длительной непрерывной работы. Для подачи проволоки требуется выставлять режим удобный для вас. Перед тем как делать выбор полуавтомата для сваривания алюминия, сначала стоит разобраться с толщиной металла и типом деталей.

Подготовка алюминия к сварке

Обработка заготовки для сваривания имеет несколько этапов, благодаря которым шов сформируется ровнее, и будет отсутствовать появление микротрещин в нем. Вначале требуется, почистить заготовку от различной грязи, жировых пленок и прочих вещей. Осуществляется щеткой по металлу или наждачной бумагой, в зависимости от толщины металла.
После, обработать все растворителем, который удалит налет и оксидную пленку. Для этого потребуется протереть ацетоном или другими химическими веществами место для предстоящего соединения. Когда толщина металла составляет от 4мм и больше, требуется скосить кромки, угол скоса которых от 30 до 45 градусов. В противном случае не будет необходимого провара на требуемую глубину.

Инструкция

Технология сваривания алюминия состоит из нескольких шагов:

1. Подготовительные процедуры, благодаря которым жировой пленки и прочих негативных образований не будет;
2. Четко поставленные параметры для оборудования, в соответствии с металлом;
3. Нанесение флюса на место сваривания;
4. Сварка с учетом поведения металла, а еще коэффициент его расширения, которые исправляются только в период охлаждения заготовки;
5. В конце сваривания дать остыть металлу, затем совершить проверку сваривания при помощи керосина или других методов;
6. Обработать шов до красивого эстетического вида.

Меры осторожности

Во время процесса следует соблюдать технику безопасности. Для личной защиты нужна спецодежда и маска для сваривания, которые обеспечат защитой от раскаленного металла.Баллон следуют поставить на необходимое расстояние от сварочных работ, не менее 5 метров. Перед началом процесса требуется убедиться в исправности оборудования, в основном проверить целостность шлангов. И не стоит забывать об элементарной электробезопасности.

Как варить алюминий полуавтоматом

Сегодня для сварки металлов применяют различные сварочные аппараты. При их выборе учитывают свойства и поведение металлов во время выполнения сварочных работ. Особый подход требует алюминий и его сплавы. Как и стальные сплавы, этот металл широко используется во многих сферах, поэтому вопрос соединения алюминиевых конструкций и отдельных изделий из него совсем не праздный. Чаще других для этих целей применяется сварка алюминия полуавтоматом.

Особые свойства алюминия

Широкое использование алюминия объясняется его небольшим удельным весом, достаточно стабильной прочностью и коррозионной устойчивостью. Но его поведение при тепловой обработке создает сложности при соединении алюминиевых конструкций и деталей с помощью сварки. Это объясняется спецификой физико-химических свойств алюминия:

• он не изменяет свой цвет при сильном нагревании, поэтому трудно понять по цвету о степени прогрева металла;
• имеет широкий температурный диапазон плавления в отличие от стальных сплавов и начинает плавиться при низком температурном пороге, теряя при этом свою прочность;
• не проявляет склонности к намагничиванию;
• обладает высокой теплопроводностью (в среднем в 5 раз больше, чем стальные сплавы), поэтому при нагреве зоны соединения тепло интенсивно распространяется по всей свариваемой детали. Чтобы его не терять, перед проведением сварочных работ, особенно больших алюминиевых изделий, предварительно проводят их нагрев;

Из-за активного взаимодействия алюминия с кислородом воздуха на его поверхности образуется окисная пленка. При достижении определенной толщины она затем начинает служить защитой алюминия от дальнейшего окисления. В то же время, окисная пленка создает сложности при сварке, т. к. плавится при температуре 2050-2200 о С, в отличие от самого металла, имеющего точку плавления в районе 660 о С.

Задачи сварщика при работе с алюминием

Учитывая особенности поведения алюминиевых сплавов при сварке, вы должны решить в процессе работы основные задачи: избавиться от оксидной пленки, обеспечить стабильную дугу во время сварки и своевременную подачу сварной проволоки, чтобы сварочный процесс алюминия был непрерывным, в противном случае его придется начать заново.

• избавиться от окисной пленки в месте шва: пробить ее электрическим импульсом или провести механическую очистку поверхности с помощью металлической щетки или путем химического травления. Для пробивания пленки используют специальный импульсный режим работы оборудования;
• при выборе режима сварки не допустить прожогов металла из-за повышенной теплопроводности и низкого порога плавления алюминия, приводящего к быстрой потере прочности при нагревании. Для этого он должен обеспечить нужную температуру процесса и дугу от 12 до 15 мм длиной, выбрать правильные электроды и размер присадочной проволоки, подходящий для толщины соединяемых алюминиевых деталей и сопла горелки;
• учитывать склонность алюминия к значительной линейной усадке (почти вдвое больше, чем у сталей) при быстром остывании после нагрева, т. к. это ведет к созданию внутреннего напряжения с образованием деформационных трещин или кратеров в области шва. Для предотвращения этого начинать сварочный процесс нужно при большом сварочном токе, чтобы пробить оксидную пленку, а заканчивать — постепенно снижая его к концу процесса, это смягчит резкую смену температуры и не даст образоваться кратеру.

Технологические особенности сварки

Полуавтоматическая сварка алюминия должна выполняться под защитой инертного газа. В основном для этого используют аргон. Иногда к нему добавляется гелий.

Разбавление аргона углекислым газом при сварке алюминия, как это делают при соединении стальных конструкций аргонодуговым способом, недопустимо.

Допускается выполнение сварного шва полуавтоматом без применения нейтрального газа при условии использования порошковой расходной проволоки. При нагреве она начинает распылять железосодержащий порошок, который образует облако и служит диэлектриком, выполняющим защитную роль также, как инертный газ.

Использование порошковой проволоки в качестве защитного флюса при сварке алюминия стоит применять только в исключительных случаях, т. к. при таком методе сварной шов не будет отличаться высоким качеством.

Задачи, которые стоят перед сварщиком при работе с алюминием, успешно можно решить с помощью сварочного полуавтомата с использованием TIG и MIG технологий.

При TIG технологии используются неплавящиеся электроды на основе вольфрама и присадочная проволока, автоматически заполняющая стык между деталями. При использовании этой технологии необходимо наличие в полуавтоматическом устройстве режима переменного тока, а также высокочастотного розжига дуги.

В этом случае окисная пленка пробивается путем «катодного» распыления ее поверхности в моменты тока с обратной полярностью.

При MIG методе в качестве присадки используют сами электроды, т. к. они являются плавящимися. Такой электрод равномерно подается в сварную зону с помощью устройства автоматической подачи проволоки.

Сварка алюминиевых сплавов полуавтоматическим аппаратом MIG способом проводится с использованием постоянного тока, имеющего обратный характер полярности. Рассмотрим его подробно.

Сварка постоянным током обратной полярности

Процесс выполнения такой сварки изображен на рисунке:

При ее проведении сварочная дуга окружена парами металлического расплава электродной проволоки. Капли жидкого алюминия при постоянной подаче проволоки в виде ионов притягиваются «катодной» поверхностью сварной ванны. При этом происходит их нейтрализация с образованием дополнительного тепла.

В результате такого процесса поверхностная оксидная пленка разрушается. Если окисный слой значительный, то перед проведением сварки его нужно удалить с помощью механической чистки или травлением.

Плавящийся электродный металл заполняет каплями область между стыками деталей, образуя при застывании прочный шов.

Как использовать полуавтомат при сварке алюминия

Любой аппарат, работающий в полуавтоматическом режиме, должен обеспечить стабильную подачу присадочной проволоки, достаточный импульс для разрушения окисного слоя и дальнейшего поддержания дуги или работу с использованием переменного тока. Для этого нужно выполнять следующие правила:

• Подача мягкой алюминиевой проволоки осуществляется специальным прижимным механизмом, который вращается с помощью четырех роликов, имеющих U–форму поверхностной канавки. Для обеспечения стабильной подачи проволоки необходимо отрегулировать давление на прижимной вращающийся механизм. Это поможет избежать зажимания проволочного алюминия во время проведения сварки.
• Расплавление присадочной проволоки происходит способом струйного переноса. Такой режим может быть обеспечен применением переменного тока в 270 ампер или импульсного тока в 100 ампер. Поэтому сварочный аппарат должен иметь возможность настроек таких режимов с помощью блока генерации, т. е. представлять инверторный тип аппарата.
• Аппарат при сварке алюминия должен работать в режиме обратной полярности сварного тока, когда «–» подается на клемму, закрепленную на детали, а электрод подсоединяется к «+». Это обеспечивает создание наивысшей температуры в сварной области.
• Т. к. алюминиевые сплавы при нагревании расширяются больше, чем стальные, то при их сварке для полуавтоматической подачи проволоки в горелках должны использоваться контактные наконечники с диаметром отверстия заведомо с припуском на величину расширения, при этом должен соблюдаться хороший контакт для поддержания электрической искры.
• Для меньшего контактного трения при прохождении проволоки внутри горелки нужно использовать специальный кабельный канал, рассчитанный на алюминий. Обычно он изготавливается из тефлонового материала или на основе графита.
• Важным для успешного выполнения сварного шва является подбор подходящего диаметра сварной проволоки из алюминия. Т. к. этот металл является мягким, то использование тонкой проволоки до 8 мм в диаметре затруднительно ввиду сложности ее прохождения через горелку (она может запутываться с образованием петель и изгибов). Выходом является использование горелок с небольшим размером длины или применения дополнительного приспособления подачи проволоки внутри корпуса горелки.

При использовании толстой проволоки (от 1,2 до 1,6 мм в диаметре) нужно применять высокий сварной ток.

Плюсы и минусы сварки алюминия полуавтоматом

Любой полуавтомат для выполнения сварки имеет в своем устройстве источник получения сварочной дуги, горелки с защитным рукавом для проволоки, кабеля с зажимом на конце для подключения к детали, двигателя и редуктора.

Плюсы полуавтомата:

• Такое устройство аппарата позволяет использовать его в широком диапазоне с разными настройками, помогающими выбрать нужный режим проведения сварочного процесса.
• Контроль дуги можно проводить при любом положении горелки.
• Можно проводить сварку деталей любого размера. При необходимости соединения конструкций больших размеров проводить работу можно без использования защитного аргона.
• Аппарат обеспечивает высокую точность сварного шва.
• Обеспечивается экономный расход расходных материалов и электроэнергии с большой эффективностью.
• Аппараты полуавтоматического типа могут иметь небольшой вес и размеры, а также мобильность, позволяющую устанавливать их в нужном месте.
• Имеют высокий КПД, достигающий 95%.

• Основным недостатком полуавтомата инверторного типа является его высокая стоимость по сравнению с трансформаторными устройствами.
• Такие аппараты боятся пыли, которой в производственных условиях или на стройке достаточно. Поэтому, в отличие от других устройств, они нуждаются в регулярной чистке с продувкой инвертора.
• Электронные схемы управления регулировкой плохо реагируют на минусовые температуры, а перепады температур могут вызвать конденсат и вывести из строя систему.

Ознакомившись с процессом сварки алюминия с помощью полуавтоматического аппарата и его тонкостями, вы можете самостоятельно приступать к работе. Соблюдение всех рекомендаций статьи и правильного проведения технологического процесса позволит добиться качественного надежного соединения изделия из алюминия.

Как своими руками сварить алюминий полуавтоматом

Полуавтоматическая сварка алюминия— один из популярнейших методов сварки металлов, на поверхности которых образуется оксидная пленка. Существует множество других методов, но сварка алюминия полуавтоматом в среде защитного газа является самым эффективным и доступным для домашних умельцев.

Чтобы выполнить работу правильно, нужно знать не только технологию сварки, но и все особенности металла. Новичкам порой непросто сварить детали из алюминия, и они задаются множеством вопросов. В этой статье мы постараемся ответить на них, а также подскажем, что нужно для качественной сварки.

Основные нюансы и сложности

Самое главное, что вам стоит знать перед сваркой алюминия — это наличие на поверхности металла стойкой оксидной пленки. От нее как раз все беды. Оксидная пленка обладает тугоплавкими свойствами. Для ее плавления необходима температура большая, чем для плавления самого алюминия. Именно по этой причине у всех новичков швы получаются неровными и хрупкими.

Также сварка алюминия полуавтоматом в среде защитного газа или с применением любого другого доступного сварочного аппарата усложняется тем, что у алюминия относительно невысокая температура плавления, при этом он хорошо проводит тепло. Именно при сварке алюминия легче всего ошибиться с настройками аппарата и деформировать металл из-за высокого значения тока.

Эта проблема решается правильным выбором режима сварки. А вот проблема оксидной пленки решается предварительной подготовкой металла. Для этого необходимо тщательно зачистить поверхность металла с помощью металлической щетки. А лучше взять для этой цели ручную шлифмашинку.

Также в магазинах можно найти специальные средства и флюсы, ухудшающие активные свойства пленки. Мы рекомендуем использовать оба способа сразу. Также рекомендуем перед сваркой немного подогреть детали в печи. Если печи нет, подойдет газовая горелка, но времени вы потратите в два раза больше.

Выбор полуавтомата для сварки алюминия

Сварка по алюминию возможна многими способами. Даже ручным, с использованием плавящихся электродов. Но это очень трудоемкий процесс, при этом качество шва будет неудовлетворительным. Мы рекомендуем использовать в своей работе импульсный сварочный аппарат. А именно, полуавтоматы для TIG сварки.

Именно TIG сварка полуавтоматом позволяет выполнить работу быстро и качественно, если вам предстоит работа в домашних условиях. Вы можете купить для этих задач простенький инвертор (MIG), если шов не очень ответственный. Но если нужно выполнить работу качественно, то мы рекомендуем приобрести хороший аппарат, работающий в широком диапазоне сварочного тока.

Для сварки алюминиевой детали помимо полуавтомата вам понадобятся вольфрамовые электроды и защитный газ. Обычно в качестве газа используется аргон или углекислота, иногда смесь аргона и гелия.

В отдельных случаях при сварке полуавтоматом в среде углекислого газа (или любого другого инертного вещества) может использоваться только сварочное оборудование. Конечно, качество шва будет заметно хуже, но если вам нужно быстро что-то починить, то нет нужды перевозить тяжелый баллон с газом.

Для сварки полуавтоматом без газа вам понадобится специальная порошковая проволока. При плавлении она выделяет испарения, обладающие свойствами, схожими с защитным газом. А вообще сварка полуавтоматом без газа — это вполне экономичный способ выполнить сварку в труднодоступном месте.

Теперь перейдем к отдельным нюансам, связанным с выбором самого полуавтомата. Полуавтомат сварочный для работы с алюминием должен соответствовать некоторым важным критериям. Во-первых, диаметр отверстия шланга, из которого будет подаваться алюминиевая сварочная проволока, должен быть больше диаметра проволоки.

Это легко объяснить: проволока для сварки алюминия полуавтоматом при нагреве может расширяться. И если диаметр отверстия равен диаметру проволоки, то она в ответственный момент может просто перестать правильно подаваться в сварочную зону. В худшем случае она вовсе застрянет, и вы потратите уйму времени, чтобы извлечь ее.

Длина самого шланга, через который подается алюминиевая сварочная проволока, не должна превышать трех метров, чтобы не деформировать проволоку внутри. Постарайтесь не изгибать и не скручивать шланг с проволокой. Ведь алюминий — металл, легко поддающийся деформации.

Сварочная проволока для полуавтомата находясь и двигаясь в шланге также может деформироваться от избыточной силы трения. Чтобы этого избежать убедитесь, что канал подачи проволоки покрыт тефлоном. Также сварочная проволока для полуавтомата должна подаваться механизмом, снабженным четырьмя роликами. Такой механизм не замнет и не деформирует проволоку в процессе работы.

Если для вас важнее качество шва, а не скорость работы, то выбирайте TIG сварку в аргоне. Если скорость важнее качества, то смело приобретайте инверторный сварочный аппарат для работы с алюминием. Такое оборудование стоит дешевле и порой вам действительно не стоит переплачивать за ненужные функции.

Настройка полуавтомата

Мало выбрать аппарат для сварки алюминия, нужно еще правильно его настроить. Как мы писали ранее, именно от правильной настройки во многом зависит исход вашей работы. Скорее всего, вы не сможете с первого раза подобрать правильные настройки, поскольку это дело опыта. Вы можете просмотреть десятки обучающих видео и прочесть статьи, но этого недостаточно. Нужен свой опыт.

Однако, мы попробуем упростить вам задачу первого знакомства со сварочным полуавтоматом и дадим несколько рекомендаций, которые всегда работают. Прежде всего, сварочный полуавтомат для сварки алюминия обладает своими функциями. В стандартном полуавтомате вы можете настроить силу тока, значение напряжения, скорость подачи проволоки и полярность.

Не существует каких-то определенных универсальных настроек, которыми вы сможете сварить любые детали. Здесь нужно отталкиваться от толщины. В качестве примера возьмем деталь из алюминия толщиной 2 миллиметра. Мы рекомендуем варить такой металл, установив напряжение не более 15 вольт, силу тока можно установить в пределах от 100 до 150А.

Скорость подачи проволоки устанавливайте исходя из скорости своей работы. Если вы новичок, то установите минимальную скорость на вашем сварочнике. Хоть сварка алюминия и должна производиться быстро. Полярность устанавливайте прямую (если варите с применением газа). Если работаете без газа, то устанавливайте, соответственно, обратную полярность.

Если у вас профессиональный или полупрофессиональный полуавтомат с возможность работы в четырехтактном режиме, то включите его. Это заметно улучшит качество шва.

Технология сварки

Технология сварки алюминия полуавтоматом— последнее, что вам нужно узнать для качественного результата. Вы разобрались в нюансах, выбрали сварочное оборудование и настроили его? Значит, пора приступать к работе.

Как мы писали ранее, для начала нужно металл подготовить. Тщательно зачистите поверхность, комбинируя способы зачистки. Не должно быть очагов коррозии, следов грязи, пыли или масла. Обезжирьте поверхность металла с помощью растворителя.

Убедитесь, что наконечник шланга подачи проволоки большего диаметра, чем сам присадочный материал. Загрузите проволоку в механизм подачи, подготовьте газ и включите сварочный аппарат. Ели пользуетесь методом TIG сварки, то подготовьте электроды.

Зажгите дугу. Следите, чтобы на протяжении всей сварки она горела стабильно. Расстояние между сварочной ванной и дугой должно быть не более 15 миллиметров. Также старайтесь следить за скоростью подачи проволоки. Если чувствуете в себе уверенность, то увеличьте скорость. Но не нужно ставить максимальное значение, поскольку металл не сможет как следует провариться.

Ведите дугу ровно, старайтесь формировать шов равномерно. После того, как работа будет окончена, плавно отведите дугу в сторону. Не нужно сразу прекращать подачу газа, подождите 10 секунд и только затем закройте вентиль на баллоне. Это защитит еще горячий шов от воздействия кислорода.

Вместо заключения

Сварка проволокой в защитном газе и с применением полуавтомата — это не самый простой, но экономный и вполне выполнимый в домашних условиях метод. Конечно, нужно учесть множество нюансов. Это не контактная сварка, для которой не требуется ничего, кроме оборудования и самих деталей. Здесь необходимо четко соблюдать технологию сварки и постараться избежать ошибок.

Если вы начинающий сварщик, посмотрите дополнительные обучающие видео, чтобы лучше понять суть данного метода сварки алюминия. Ну а опытные сварщики могут поделиться своим опытом в комментариях к этой статье. Желаем удачи в работе!