Как заварить алюминий в домашних условиях

Сварка алюминия в домашних условиях: технология и возможные сложности

Многим домашним умельцам, кто имеет сварочную технику и работает на ней, рано или поздно приходится столкнуться с необходимостью сварки деталей из алюминия и его сплавов. Алюминий лёгкий и мягкий металл, серебристо-белого цвета, на воздухе очень быстро покрывающийся тонкой и прочной плёнкой.

Температура плавления алюминия всего 660°C, что почти в три раза меньше температуры плавления стали, но окись алюминия плавится при температуре более 2000°C, поэтому сварка алюминия в домашних условиях связана с некоторыми сложностями. Перед тем как приступить к сварке алюминия рекомендуется ознакомиться с теоретическим материалом.

Чем и как сваривают алюминий

Для сварки алюминия применяют разные технологии, основная задача которых исключить контакт очищенной алюминиевой поверхности с кислородом воздуха, чтобы не допустить образование окисной плёнки.

Алюминий можно сваривать следующими способами:

Аргонно-дуговая сварка

При первом способе используется молибденовый (TIG) или вольфрамовый (WIG) неплавящийся электрод и присадочный материал. Обычно он изготовляется из алюминия высокой степени чистоты. Сварочные работы производятся в среде какого-либо газа, который подаётся в зону сварки из баллона. Для этой сварки используется специальная горелка.

В бытовых условиях наибольшее распространение получила ручная сварка (MMA) с применением  электродов со специальным покрытием. Поскольку при таких работах газ не используется, перед сваркой осуществляется растворение окисной плёнки специальными жидкостями, которые удаляют плёнку и препятствуют её образованию. Сварка алюминия электродом в домашних условиях, чаще всего производится с  использованием аппарата инверторного типа.

Что требуется для сварки алюминия и сплавов

В зависимости от вида сварки, в этом процессе используются дополнительные принадлежности:

• Особые электроды;
• Ёмкости с газом;
• Осцилляторы.

Для сварочных работ по алюминию и его сплавам применяются электроды, марка которых зависит от вида сварки. Для аргонно-дуговой сварки применяется газ в баллонах под определённым давлением и специальная горелка.

Чаще всего применяются горелки РГА-150 на ток до 150 ампер и электроды с диаметром до 3,0 мм и РГА-400, которая рассчитана на ток до 400 ампер. В этой горелке можно использовать электроды диаметром 4,0-6,0 мм.

Сопло горелки выполнено из жаропрочной керамики, в центре которого располагается неплавящийся электрод.

Часто при сварке цветных металлов и, в частности, алюминия, применяется осциллятор. Это устройство позволяющее облегчить поджог сварочной дуги. Осциллятор преобразует ток низкого напряжения промышленной частоты в высоковольтные импульсы с частотой 200-500 кГц.

Электроды для сварки алюминия

При электродуговой сварке с применением нейтрального защитного газа, используются вольфрамовые электроды. Благодаря высокой температуре плавления, они практически не разрушаются в процессе работы. Вольфрамовые стержни имеют цветовую метку и разные характеристики:

• WP (зелёная метка), изготовлены из чистого вольфрама. Используются для сварки алюминия и его сплавов на переменном токе. При работе с осциллятором дают устойчивую дугу. Тепловая нагрузка ограничена;
• WZ-8 (белая метка), представляют собой композитные электроды с оксидом циркония. Они отличаются высокой стабильностью дуги и применяются для сварки алюминия, магния и лёгких сплавов на переменном токе;
• WL-20 (синяя метка) и WL-15 (золотистая метка) могут работать на постоянном и переменном токе. Добавление 2 % оксида лантана позволяет увеличить сварочный ток.

В бытовых условиях для сварки алюминия без газовой среды, чаще всего  применяются сварочные инверторы и специальные электроды:

• ОЗАНА-1,2;
• ОЗА-1,2;
• ESAB 96.10, ESAB 96.50;
• Capilla ALU 60/12 Si;
• Aluminil Si 12;
• EAL 4047;
• ZELLER 480.

1. ESAB 96.10, ОЗАНА-1 и ОЗА-1, применяются для соединения деталей из чистого алюминия и некоторых сплавов. Варить следует на постоянном токе, который подаётся в обратной полярности, то есть «+» инвертора подаётся на электрод, а  «–» на свариваемые детали, которые в процессе работы, при необходимости, можно подогреть.
2. Электроды ОЗАНА-2, ОЗА-2 и ESAB 96.50 применяются для сплавов алюминия с кремнием. Самым распространённым таким сплавом является силумин.
3. Электроды Capilla ALU 60/12 Si и Aluminil Si12 имеют специальное покрытие. Их можно использовать для сваривания изделий из большинства сплавов. Это соединения с кремнием, магнием и медью. Если свариваемый металл имеет толщину более 15 мм, его необходимо подогреть до 150-2500 С.
4. Электроды EAL 4047 обычно применяются для сварки деталей из сплавов и практически не используются для чистого алюминия.
5. Электроды ZELLER 480 находят широкое применение в предприятиях автосервиса. С их помощью выполняется не только сварка, но и наплавка алюминия и любых его сплавов. Электроды этой марки применяются для ремонта блоков двигателей внутреннего сгорания.

Технология сварки алюминия и его сплавов

Сварка алюминия чаще всего выполняется сварочным инвертором с применением особых электродов. Для небольшой частной мастерской можно приобрести оборудование для TIG сварки. Для этого потребуется аппарат укомплектованный горелкой и баллон с газом, который приобретается отдельно.

Алюминий и его сплавы обладают некоторыми особенностями, затрудняющими процесс сварки:

• Плёнка окиси;
• Высокая теплопроводность;
• Текучесть;
• Неравномерная кристаллизация.

Покрывающая алюминий оксидная плёнка имеет большую температуру плавления и препятствует процессу соединения деталей. Теплопроводность алюминиевых изделий требует увеличения сварочного тока. Алюминий в расплавленном виде активно растекается, поэтому при сварочных работах приходится применять теплоотвод.

При соединении алюминиевых сплавов, особенно с содержанием кремния, часто образуются поры и трещины, которые нарушают прочность сварного шва. Отличительной особенностью алюминия считается то, что он не изменяет цвет при воздействии температуры, поэтому иногда сложно определить начальную точку его плавления.

TIG сварка

Для сварки алюминия в домашних условиях с использованием аргона можно воспользоваться сварочными аппаратами КЕДР ТИГ 200Р или СВАРОГ PRO TIG 200 P DSP AC/DC. Аппараты комплектуются горелками с вольфрамовым электродом.

Подготовка к сварке включает в себя тщательную очистку свариваемого металла с помощью металлической щётки. Абразивные материалы применять не рекомендуется, так как они могут загрязнить место будущего шва.

Тугоплавкий электрод следует заточить, чтобы его конец был острым. Это облегчает зажигание дуги.

В процессе сварки острый конец электрода должен заплавиться в шарик. Если этого не происходит, следует увеличить сварочный ток. При сварке в помещении расход аргона должен составлять 6-8 литров в минуту.

Угол наклона горелки к свариваемому металлу должен составлять 70-80°, а присадочный пруток следует подавать так, чтобы между ним и горелкой был угол 90°. Подача аргона должна продолжаться не менее 15 секунд после завершения сварки. Это способствует хорошей кристаллизации металла и уменьшает возможность возникновения раковин и трещин.

Дуговая сварка тугоплавким электродом с использованием защитного газа производится только на переменном токе. Это уменьшает разбрызгивание и повышает качество шва.

Сварка покрытым электродом

Сварка алюминия в домашних условиях инвертором предполагает использование  электродов с покрытием. Никакой газ при этом не применяется. Следует иметь в виду, что таким образом можно сваривать детали, которые в дальнейшем не будут подвергаться большим механически нагрузкам и деформациям. Сварка алюминия с использованием аппарата инверторного типа осуществляется на постоянном токе при обратной полярности, когда плюс подаётся на электрод.

Перед сваркой металлические поверхности следует обезжирить ацетоном, бензином или другими реагентами. Для удаления плёнки окисла и повышения качества шва можно обработать свариваемые кромки в 30-40% растворе ортофосфорной кислоты.

Сварка алюминия и сплавов производится на короткой дуге. Электрод следует держать строго перпендикулярно свариваемым поверхностям. Сваривать следует в один проход, не допуская разрыва дуги по линии шва. Не допускаются перемещения электрода в поперечном направлении. После каждого прохода необходимо удалять шлак.

Сварка алюминия в бытовых условиях не представляет больших сложностей, если соблюдать все требования к производству данных работ. Начинающим нужно попрактиковаться на алюминиевых отходах, прежде чем приступать к настоящей работе.

Источник: http://voltobzor.ru/svarka-alyuminiya-v-domashnix-usloviyax-texnologiya-i-vozmozhnye-slozhnosti/

Сварка алюминия в домашних условиях инвертором

Сварка алюминия – процесс непростой. Этот металл относится к разряду трудно свариваемых. Специалистам с опытом работ по стальным заготовкам, перед соединением деталей из крылатого металла следует приобрести определенные навыки.
Профессиональная сварка алюминия.

Сложности, с которыми сталкиваются при работе на алюминиевых сплавах

1. Алюминий текучий металл. В расплавленном состоянии его тяжело контролировать. Особенно непредсказуемым его поведение становится при перегреве. Расплав может запросто разрушить нижний слой твердого металла, и вытечь через трещину. По аналогии с чугуном, начинающим сварщикам рекомендуется использовать прокладки из тугоплавкой стали или керамики.

   При нагревании крылатый металл не меняет цвет, поэтому его трудно контролировать визуально;

2. Самая большая проблема – высокая окисляемость алюминия. На открытом воздухе, молекулы металла образуют вместе с кислородом плотную оксидную пленку на поверхности. Окисел алюминия имеет уникальные свойства – он более прочный, чем сам металл, и отличается тугоплавкостью. Температура плавления намного превышает допустимую при работе с алюминием.

   К тому же оксидная пленка является хорошим диэлектриком, что препятствует зажиганию дуги. Детали перед сваркой приходится тщательно зачищать, а во время работ использовать инертный газ, препятствующий доступу кислорода;

3. У алюминия очень высокий коэффициент линейного расширения. При сильном нагреве, зона сварки давит на окружающую массу. Поскольку металл хрупкий, и обладает малой упругостью, возможно появление трещин в пограничных зонах и деформация плоских поверхностей.

   Сварка алюминия — разница между любительским и профессиональным швами. Слева – качественный шов. Справа – бракованный.Для защиты от этого явления необходимо тщательно контролировать температуру сварки. Если это сделать невозможно – заготовка предварительно прогревается до 200° — 250°С;

4. В алюминиевых сплавах содержится водород. При нагреве он активно выделяется и образует в расплаве поры. Это ухудшает прочность шва. Также в соединениях может содержаться кремний.

   Он формирует мелкие трещины;

5. Теплопроводность алюминия почти такая же, как у меди. Термическая энергия от дуги поглощается материалом, и рассеивается в массе. Поэтому сварочный аппарат должен иметь запас по току;
6. При застывании расплавленного шва, в его теле образуются так называемые горячие трещины. Это особенность структуры металла – он как бы кристаллизуется, переходя в твердую фазу.

   Поэтому необходимо добавлять специальные присадки при сварке, особенно – если швы расположены слишком близко друг к другу;

7. Алюминиевые сплавы отличаются друг от друга свойствами материала. Это необходимо учитывать при подборе сварочного оборудования.

Подготовка поверхности к работе

Удаление окислов привычной зачисткой не поможет. Пленка моментально вновь образуется на воздухе. Последовательность действий следующая:

• Производится предварительная очистка любым моющим средством и жесткой щеткой. Предпочтительно – бензин;
• Промыть чистой холодной водой;
• Поверхность обезжиривается органическими растворителями: ацетоном, уайт-спиритом, или строительными составами «РС-1», «РС-2»;
• При небольшом размере детали можно погрузить ее на несколько минут в щелочную ванну, при температуре раствора свыше 60°С;
• Затем поверхность зачищается (фактически шлифуется) металлической щеткой. Использование наждака или абразивного круга не допускается, поскольку частицы рабочего слоя останутся на металле;
• Шлифованная поверхность немедленно промывается растворителем, который должен высохнуть самостоятельно. ВАЖНО! Недопустимо протирать поверхность ветошью или прикасаться к ней пальцами;
• После подготовки незамедлительно приступают к сварочным работам.

Рецепт приготовления щелочного раствора для погружения алюминиевой заготовки: На литр воды (лучше дистиллированной) берем две столовые ложки кальцинированной соды, две ложки технического три-натрий фосфата и одну ложку жидкого стекла. Компоненты тщательно размешиваем и погружаем в раствор заготовку.

Сварка алюминия электродом

Стержни для сварки крылатого металла могут быть как плавящимися, так и неплавящимися. Первый вариант изготавливается из алюминиевой проволоки. Штучные электроды с покрытием отличаются составом присадок. Электроды для сварки алюминия

1. Марка «ОК». Предназначена для соединения сплавов алюминия с магнием или марганцем. Щелочно-солевая обмазка очень гигроскопична, поэтому хранить электроды необходимо в герметичной упаковке. Вскрывать непосредственно перед употреблением;
2. Популярная серия «ОЗАНА-1» и «ОЗАНА-2». В первом случае варится алюминий марки А0, А1, А2 и А3. Хорошо работают в режиме наплавки, слой которой формируется из стержня. Второй вариант предназначен для заготовок АЛ-4, АЛ-9, АЛ-11. Электродами этой серии можно выполнять сварку даже вертикальных швов, несмотря на текучесть металла;
3. Марка «ОЗА» выполнена из проволоки СвА диаметром от 1 до 10 мм. Дает отличный результат при сваривании чистого алюминия любой толщины, подбирается лишь диаметр электрода. Единственные стержни, которые могут качественно соединить кремний содержащие сплавы;
4. «УАНА». Этими электродами варят массивные изделия, как правило – литье. Если заготовка склонна к температурной деформации – это ваш выбор;
5. Серия «ЭВЧ», «ВЛ», а также импортные аналоги WL-20, WC-20. Вольфрамовые неплавящиеся стержни;

Вольфрамовые электроды для TIG сварки алюминия.Работают в среде нейтральных газов, например гелий-аргоновой смеси. Дуга при такой сварке зажигается непросто, поэтому для старта применяют отключаемый осциллятор.

1. Присадочный пруток. Применяется при сварке вольфрамовым неплавящимся электродом. Из него формируется сварной шов.

Сварка алюминия с помощью присадочного прутка

Популярное:  Как переделать сварочный инвертор в полуавтомат почти бесплатно

Рецепт изготовления электродов для алюминия

Самая популярная сварка в домашних условиях – ремонт треснувших алюминиевых деталей от двигателя. Для этой работы применяются дорогостоящие электроды серии «УАНА». Аналогичные расходники можно изготовить самостоятельно.

Нарезаем алюминиевую проволоку (диаметр 3-4 мм) на куски по 25 см. Готовим обмазку: толченый мел размешиваем в силикатном клее до образования пасты. Стержни покрываем слоем 2 мм, и даем высохнуть. Рекомендуется заготовить расходников побольше – сгорают они очень быстро.

Работа инвертором

Все эти электроды используются с помощью обычного сварочного инвертора. При хорошей подготовке поверхности (см. инструкцию выше) работы можно производить на обычном воздухе. В качестве генератора инертного газа выступает покрытие электрода.

Сварка алюминия на производстве.

Шов получается не идеальным, но достаточно надежным.

Если нет возможности подать аргоновую смесь в зону сварки – используются специальные флюсовые порошки, которые можно приготовить самостоятельно или купить в магазине стройматериалов, цена на них невысока.

Инвертор для сварки алюминия используется самый обычный. Дуга зажигается при обратной полярности, при отсутствии осциллятора подается стартовый ток 200-250 ампер, который надо регулировать в процессе.

Инвертор для сварки алюминия используется самый обычный. Дуга зажигается при обратной полярности, при отсутствии осциллятора подается стартовый ток 200-250 ампер, который надо регулировать в процессе.

И все-таки лучше найти способ подачи в зону сварки аргоновой смеси. Приобрести баллон и заправлять его аргоном – не так дорого. Зато качество шва будет идеальным.

На этом видео подробно рассказывается про сварку алюминия в аргоновой среде инвертором ТР 220. А также как правильно настроить аппарат и на что обратить внимание при сварочных работах.

Сварка алюминия — уроки начинающему сварщику

Сварка алюминия в домашних условиях инвертором Ссылка на основную публикацию

Источник: http://obinstrumente.ru/elektroinstrument/svarochnye-apparaty/svarka-alyuminiya-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.

Необходимое оборудование для сварки

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.

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.

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

Заключение

Мы рассказали о технологии сварки алюминия в домашних условиях с применением инвертора. Этот процесс требует осторожности и соблюдения правил техники безопасности. Если позволяют финансовые возможности, лучше приобретать аппарат ММА+TIG, который даёт больше простора для сварки самых разнообразных металлов, в том числе и алюминиевых сплавов. Выбор за вами.

Сергей Одинцов

Источник: http://electrod.biz/splav/tehnologiya-svarki-alyuminiya.html

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.

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: http://moyasvarka.ru/process/kak-varit-alyuminii.html

Правила сварки алюминия в домашних условиях инвертором

Алюминиевые и изготовленные из сплавов этого металла изделия широко применяются как на производственных предприятиях, так и в быту. Их популярность обусловлена достоинствами металла, в том числе легкостью и пластичностью.

При этом алюминий – материал не самый прочный, из-за чего изделия часто ломаются.

И если ранее их починка осуществлялась только в производственных условиях, то сейчас возможна сварка алюминия в домашних условиях инвертором – для этого нужно изучить свойства материала, приобрести необходимый инвентарь и выполнить работу согласно инструкции.

Сложности при сварке изделий из алюминия

Выполненные из алюминия детали покрыты оксидной пленкой, которая обладает высокой температурой плавления – 2000 градусов Цельсия. В то время как сам металл плавится уже при 600 градусах. Поэтому перед началом работ пленку нужно удалить: химическим или механическим путем. Стоит помнить, что сваривать алюминий следует начинать сразу после удаления тугоплавкой пленки, чтобы избежать повторного окисления поверхности – это происходит при контакте металла с содержащимся в воздухе кислородом.

Необходимо учитывать, что прочность изделий снижается при резких перепадах температур. А из-за того, что электродуга нагревается до высокой температуры, алюминий плавится и начинает вытекать из зоны сварки.

Зная об этих сложностях, можно самостоятельно сварить алюминий инвертором, не прибегая к помощи специалистов.

Требования к сварке

Сваривать алюминий необходимо строго следуя следующим правилам:

1. Сварка производится только под защитой, которую обеспечивают инертные газы. Как правило, используется аргона и его смесь с гелием. Соответственно, инверторный аппарат необходимо оснастить оборудованием аргонодуговой сварки.
2. Использовать лучше вольфрамовые электроды для алюминия – они не плавятся. В процессе работы нужно периодически счищать с них окислы, иначе качество шва ухудшится.
3. Работы производятся при помощи переменного электрического тока, силу которого устанавливают больше, чем при работе со стальными изделиями.
4. Чтобы сварной шов не деформировался из-за перепада температур, необходимо прогреть рабочую поверхность перед сваркой.
5. Присадочные электроды для алюминия предварительно прогревают, помещая их в муфельную печь.

Оборудование для работы

Для сварки алюминиевых или изготовленных из сплавов алюминия заготовок могут использоваться аппараты инверторного типа, отличающиеся по производительности и степени автоматизации процессов работы. Если нет возможности приобрести полуавтомат, можно установить приставку к инвертору, которая будет генерировать переменный ток. Это позволит эффективно работать.

В случае, когда производится сварка алюминия инвертором типа «TIG», используются неплавящиеся вольфрамовые электроды и присадочная проволока диаметром 2-5 мм нескольких маркировок: АО, АД и АК. В ней содержится большое количество присадок сплавов магния.

Также в работе можно использовать следующие электроды для сварки алюминия инвертором: российские марок ОЗА, ОЗР ОЗАНА; либо импортные образцы марок ОК 96.20, ОК 96.40, Kobatek-213.

Проволока для полуавтоматических сварочных инверторов для алюминия обладает диаметром 0,8-1 мм. Она выпускается в катушках, вес которых составляет полкилограмма. Оптимально использовать проволоку, изготовленную из литий-кремниевого сплава двух марок – ER 4043 и ER 5356. Либо марки проволоки из сплава магния с алюминием – Св-АК 5 или Св-АМг 5.

Переменный ток позволяет расплавить тугоплавкий оксидный слой на поверхности материала и создать сварочную ванну, которая необходима для соединения элементов конструкции. При использовании аппарата такого типа можно ремонтировать тонкостенные изделия из чистого металла и его сплавов.

Однако, он довольно чувствителен к загрязнению используемых электродов – по этой причине их очистку нужно производить своевременно.

Инструкция выполнения работы

Сварка алюминия инвертором производится по строгому алгоритму. В первую очередь настраивается аппарат для инверторной сварки. Тумблер переводится в режим переменного тока, соответствующее значению АС. Следующим этапом производится установка баланса полярности на значение – при работе с изделиями из чистого алюминия его необходимо смещать из исходного положения (50/50) в отрицательную сторону, а при сварке сплавов – в положительную.

Значение величины сварочного тока устанавливается в зависимости от таких параметров, как толщина листа и диаметр электрода. Например, при толщине листа в 2 мм и диаметре присадочной проволоки в 3 мм она устанавливается на значение 60 Ампер.

От толщины изделия также зависит замедление процесса затухания электродуги для заварки кратера окончания сварочной ванны. Так, при работе с 2-милиммитровым листом это значение устанавливается на 3 секунды.

Заканчиваются настройки сварочного инвертора для сварки алюминия установкой времени и интенсивности продувки шва инертным газом (без аргона работать нельзя), которое требуется для того, чтобы охлаждать сварочный шов.

После настроек оборудования необходимо подготовить саму заготовку – очистить ее от пленки, повышающей термостойкость материала. Применяется как механическая очистка (железной щеткой, наждачной бумагой), так и химический способ.

В последнем случае используется водный раствор хлорида цинка или иной растворитель. Затем изделие необходимо предварительно прогреть до 400 градусов. Только после этого можно переходить к чистовым сварочным работам.

Действовать следует неторопливо, чтобы свариваемые элементы прогревались с одинаковой интенсивностью.

Таким образом, при наличии необходимого оборудования, в домашних условиях можно сварить изделия из алюминия на совесть, используя инвертор. При этом важно учитывать, что новичкам не следует сразу выполнять чистовые работы. Сначала лучше потренироваться под надзором специалиста, чтобы приобрести необходимые навыки и опыт выполнения подобных операций.

С процессом сварки алюминия можно ознакомиться на видео:

[Всего : 0    Средний: 0/5]

Источник: http://svarkaed.ru/svarka/svarka-metallov/pravila-svarki-alyuminiya-v-domashnih-usloviyah-invertorom.html