Технология сварки алюминия аргоном: Сварка алюминия аргоном для начинающих – Сварка алюминия аргоном для начинающих: пошаговая инструкция

сварка алюминия и его сплавов в домашних условиях инвертором

Алюминий обладает большим списком достоинств, не зря его массово используют в самолетостроении. Но есть у него один недостаток – он трудно сваривается. Поэтому сварка алюминия и его сплавов – это удел высококвалифицированных сварщиков.

Низкая свариваемость алюминия – в чем дело?

Низкий показатель свариваемости алюминиевых сплавов обуславливается целым рядом их качеств.

• Окисная пленка, которая покрывает алюминий и его сплавы. Температура ее плавления – 2044С, а температура плавления самого металла – 660С.
• Высокая текучесть расплавленного металла затрудняет контролировать сварочную ванну, для чего приходится устанавливать специальные подкладки теплоотводящего типа.
• При нагревании из алюминия начинает выходить водород, который после застывания металла оставляет в его теле поры и трещины.
• Большой показатель усадки. А это приводит к деформации сварочного шва в процессе его остывания.
• Теплопроводность алюминиевых сплавов выше, чем у стали, поэтому для их сварки применяется ток, который по силе выше, чем ток для сварки стальных конструкций. Разница где-то в два раза.
• Если говорить о сварке алюминия своими руками в домашней мастерской, то вероятнее всего чистый алюминий вам не попадется. Скорее всего, это будет сплав неизвестной марки (дюраль и другие), к которому при сваривании придется настроить сварочный режим и подобрать дополнительные материалы.

Способы сварки алюминия

Существует много способов сварки алюминиевых сплавов, где используются различные виды аппаратов и сварочных материалов. Основных же три:

1. При помощи вольфрамового электрода с инертными газами.
2. При помощи полуавтоматов в среде инертных газов.
3. С помощью плавящихся электродов без газов.

Последний вариант можно назвать, как технология сварки алюминия без аргона.

Внимание! В процессе сварки алюминия или его сплавов важно разрушить оксидный слой, который расположен на поверхности металла. Поэтому в данном процессе используют или переменный, или постоянный ток обратной полярности.

Как правильно варить алюминий

Все начинается с подготовки деталей, а точнее, соединяемых кромок. Основная цель – очистить их от загрязнений. Поэтому кромки алюминиевых заготовок сначала очищаются химическими составами, после высыхания производится обезжиривание, для этого можно использовать любой растворитель: ацетон, уайт-спирит, авиационный бензин и прочие жидкости.

Если планируется сваривать толстые алюминиевые заготовки (больше 4 мм), то их кромки необходимо разделать. Вариантов разделки несколько, к примеру, создания конусных кромок. И последняя операция в процессе подготовки – это очищение кромок от оксидной пленки. Для этого можно использовать напильник или крупнозернистую наждачную бумагу. Как видите, подготовка алюминия к сварке – процесс совсем простой.

Технология сварки алюминия штучными покрытыми электродами

Сварка алюминия электродом (покрытым) имеет свой код обозначения по режиму сварки – MMA. Ее используют для соединения металлов толщиною не менее 4 мм, и когда производится сборка неответственных конструкций. Данная технология является низкокачественной, потому что в процессе сварки алюминия и его сплавов внутри шва остаются поры, что снижает его прочность. Во время самого процесса происходит разбрызгивание металла, плохо отделяются шарики застывшего шлака, которые увеличивают коррозию.

Особенности сварки алюминия покрытыми электродами:

• Варить можно только постоянным током с обратной полярностью.
• Сила тока рассчитывается из соотношения: на 1 мм толщины заготовок используется ток силой 25-30 ампер.
• Для образования качественного шва необходимо кромки двух свариваемых деталей нагревать до 300С, если толщина заготовок имеет среднюю величину. И до 400С при толстых заготовках.
• Подогрев и медленное остывание – обязательное правило, которое необходимо соблюдать, чтобы получить шов высокого качества.
• Сварку алюминия нужно выполнять непрерывно в плане использования одного электрода. Все дело в том, что при обрыве электрической дуги на ванне и на электроде образуется шлаковая пленка, которая перекрывает прохождение электрического тока, то есть, это препятствие повторному розжигу дуги.
• После окончания процесса шов нужно очистить от шлака, который станет причиной образования зон коррозии.
• Чистить можно горячей водой с последующей обработкой металлической щеткой.

Как сварить алюминий вольфрамовыми электродами в инертном газе

Это самый распространенный вариант, и его используют тогда, когда к прочности алюминиевых конструкций предъявляется жесткое требование. Для этого используется присадочная проволока диаметром 1,6-4 мм и сам вольфрамовый электрод диаметром 1,6-5 мм. А также защитный газ: аргон или гелий.

Электропитание сварочного процесса производится от источника переменного тока. Все параметры технологической операции зависят именно от выбранного оборудования. То есть, сначала определяются режимы сварки, после чего подбираются диаметры электрода и проволоки, скорость подачи аргона, сила тока и так далее.

Есть и свои особенности сварки алюминия по этой технологии:

• Длина дуги не должна быть больше 2,5 мм.
• Угол между плоскостью сварки и вольфрамовым электродом должна быть в пределах 80°.
• Между проволокой и электродом угол должен быть прямым.
• Сначала по шву движется присадочная проволока, а вслед за ней горелка с электродом.
• Никаких поперечных движений, только продольные, что обеспечит ровность сварного шва.
• Проволока подается в зону сварки возвратно-поступательными движениями. Это позволит равномерно заполнить ванну.
• Алюминиевые заготовки нужно обязательно укладывать поверх листа железа, который в этом случае будет отводить тепло от зоны сварки.
• Аргоновый газовый поток начинает подаваться до начала сварочного процесса за 4-5 секунд, а при окончании сварки выключается после через 6-7 секунд.

Как варить алюминий полуавтоматами

Это идеальный вариант, где используется аппарат для сварки алюминия. Он импульсного действия. То есть, в зону сварки подается импульс высокого напряжения, который быстро разбивает оксидный слой. После чего напряжение падает до базового уровня. Но на сегодняшний день эти аппараты очень дороги. Поэтому сварщики стали приспосабливать под данную технологию полуавтоматы, в которых даже отсутствует режим сваривания алюминия и его сплавов.

По сути, технология сварки алюминия точно такая же, как и стали. Только вместо стальной проволоки используется алюминиевая. Есть и другие особенности.

• Алюминиевая проволока плавится в несколько раз быстрее стальной, поэтому необходимо увеличить скорость ее подачи в зону сваривания.
• При нагревании алюминиевая проволока расширяется больше, чем стальная, поэтому рекомендуется приобретать специальный наконечник, обозначаемый буквами «Al».
• Так как алюминиевая проволока мягче стальной, то в процессе подачи ее в зону сваривания могут образовываться петли и скрутки, поэтому рекомендуется использовать для ее подачи механизм с четырьмя роликами.

Сварка алюминия в домашних условиях инвертором

Сварка дюралюминия (алюминиевый сплав) или самого алюминия может проводиться инвертором. Для процесса необходимо правильно подобрать электрод и ток. Что касается электродов, то лучше использовать марки ОЗАНА, ОЗА или ОЗР. Установка (настройка) тока должна учитывать высокие плавящиеся свойства металла. Для чего нет необходимости выставлять ток большой величины.

Внимание! Перед началом сварочного процесса рекомендуется электроды прокалить, для чего используется специальная печь. Она так и называется – печь для прокалки электродов.

Сам процесс сварки ничем не отличается от сваривания стальных конструкций. И если перед вами стоит вопрос, можно ли варить алюминий в домашних условиях, то смело отвечайте, что можно.

Сваривание алюминия при помощи флюсов

Флюсы для сварки алюминия используются давно. Они представлены широким модельным рядом, где есть материалы для разных алюминиевых сплавов. Основное их назначение – разрушение оксидной пленки. При нагреве нанесенный флюс растворяется и разрушает окисел, и тут же производится соединение двух элементов.

Производители предлагают флюсы, которые используются только в газовой сварке алюминия, или только в дуговой. В последнем случае используются графитовые электроды или угольные.

Заключение по теме

Как видите, заварить алюминиевые заготовки можно разными способами, в которых используется разное оборудование для сварки. Но во всех случаях нужно свариваемый металл тщательно подготовить, и обязательно проводится настройка аппарата для сварки. Посмотрите видеоурок – как сваривать алюминий. Кстати, видео уроки дают возможность воочию увидеть, что собой представляет сваренный металл в конечном виде.

Поделись с друзьями

0

0

0

0

Технология сварки алюминия и его сплавов

Температура плавления алюминия 660°С, окисной пленки 2060°С

Марка	Свариваемость	Технологические особенности сварки
Технически чистый алюминий			Очистка кромок и присадка от окисной пленки
АД00, АД0, АДД, АД	Хорошая	Электродная проволока Св-А1, Св-А000, Св-85Т. Защитные газы Ar, He и их смеси
Деформируемые, термически не упрочняемые сплавы
АМц, АМцС, Д12	Хорошая	Электродная проволока Св-АМЦ
АМг1 ,АМг2, АМг3		Электродная проволока Св-АМг3
АМг4, АМг5		Электродная проволока Св-АМг5
АМгб		Электродная проволока Св-АМг6, Св-АМг7
Деформируемые, термически упрочняемые сплавы
АД31, АДЗЗ, АД35 АВ, АК6, АК8	Удовлетворительная	Электродная проволока Св-АК5, Св-1557 Защитные газы Ar, He и их смеси
АК4, АК4-1	Ограниченная
В95	Плохая	Предварительный подогрев Термообработка после сварки при t=200-250°C. Электродная проволока Св-1557, Св-АМг5, Св-АМг6
1915, 1925	Удовлетворительная
Литейные сплавы
АЛ 1, АЛ2, АЛ9, АЛ 25, АЛ 26	Хорошая	Электродная проволока той же марки, что и основной металл Защитные газы Ar, He и их смеси
АЛЗ, АЛ4, АЛ5, АЛ7, АЛ8, АЛ 10В	Удовлетворительная

Трудности при сварке

• высокая температура плавления окисной пленки по сравнению с температурой плавления алюминия;
• высокая теплопроводность:
• образование значительных остаточных напряжений и деформаций;
• нерастворимость окисной пленки в жидком металле сварочной ванны;
• при нагреве нет явных признаков перехода алюминия и его сплавов в жидкое состояние;
• образование кристаллизационных трещин.

Подготовка к сварке

Резку и подготовку кромок деталей из алюминия и его сплавов следует вести механическими способами

Стыковое соединение металла разной толщины

Конструктивные элементы подготовки кромок (размеры приведены в мм)

Конструктивные элементы подготовки кромок при сварке со сквозным проплавлсннем н формированием шва на весу

При сварке за один проход может возникнуть надрез корня шва

При снятии фаски с обратной стороны стыкуемых кромок надрез не возникает. Для снятия фасок можно использовать напильник

Свариваемые поверхности тщательно очищают от смазки, на ширине 100-150 мм от кромок обезжиривают ацетоном, уайт-спиритом или другим растворителем.

Пленку окиси алюминия удаляют механически или химическим травлением.

При механической обработке (непосредственно перед сваркой) кромки зачищают на ширину 25-30 мм абразивной бумагой, шабером или щеткой из нержавеющей проволоки диаметром не более 0,15 мм.

Химическое травление проводят в течение 0,5-1 мин в растворе, состоящем из 50г едкого натра и 45г фтористого натрия на 1 л воды. После травления поверхность промывают проточной водой, а затем осветляют в 30-35%-ном растворе азотной кислоты (для алюминия и сплавов типа АМц) или в 25%-ном растворе ортофосфорной кислоты (для сплавов типа АМг и В95). После повторной промывки поверхность сушат до полного испарения влаги.

Алюминиевую сварочную проволоку перед сваркой тоже обрабатывают. Сначала ее обезжиривают, а затем подвергают травлению в 15%-ном растворе едкого натра в течение 5-10 мин при 60-70°С. после чего следует промывка в холодной воде и сушка при температуре 300°С в течение 10-30 мин.

Подготовленные к сварке материалы сохраняют свои свойства 3-4 дня. Позже на поверхности вновь образуется окисная пленка.

Детали из алюминия и его сплавов собирают в приспособлениях или на прихватках, выполняемых аргонодуговой сваркой W-электродом. Расстояние между прихватками должно быть не более 150-180 мм.

Поверхности прихваток непосредственно перед сваркой зачищают металлическими щетками. Обнаруженные дефектные прихватки удаляют, и стыки прихватывают повторно. При сварке прихватки полностью переплавляют.

Выбор параметров режима

Сварку ведут на постоянном токе обрат ной полярности. Защитным газом служит apгон или гелий и их смеси. Непосредственно перед сваркой кромки обезжиривают .

Диаметр сопел горелок выбирают равным не менее 18-22 мм.

Длина дуги должна составлять 2-6 мм, а сварочный ток — быть больше, чем при ручной аргонодуговой сварке W-электродом. Сварку выполняют за один проходили двусторонними швами.

Процесс сварки может быть: импульсно-дуговым (ИДС), струйным (СТР) или с короткими замыканиями дуги (КЗ).

Ориентировочные режимы

Вид соединения	Размеры, мм		Процесс сварки	Газ	Сварочный ток, А	Напряжение на дуге, В	Скорость сварки, м/ч	Диаметр электрода , мм	Вылет электрода, мм	Расход газа, л/мин
	S	b
	2,5-3	0+0,5	ИДС	Ar	40-80	15-18	35-45	1,2	10-13	7-9
	4	0+0,5	ИДС ИДС СТР	Ar Не Ar	80-130 120-160 150-220	18-20 24-26 23-24	30-40 15-50 45-70	1,4-1,6	13-18	8-10 45-50 10-20
	6	0+1	ИДС ИДС СТР	Ar Не Ar	180-250 180-200 200-320	23-26 25-30 23-30	20-35 25-45 25-35	1,6-3 1,6-2 1,6-2	15-30 15-25 15-25	12-14 45-50 12-18
	8-10	0+1 0+4	ИДС СТР СТР	Ar Ar Не	250-320 250-400 250-320	25-30 25-33 32-36	20-35 25-45 25-35	1,6-3 1,6-4 1,6-2	15-40 15-25	12-20 14-25 60-70
	12-16	0+4 0+1,5 0+1,5	СТР	Ar Ar Не Не+Ar	320-420 400-500 280-360 300-450	26-28 28-35 34-36 30-34	20-30 25-35 20-25 20-25	2 4 2-3 4	18-25 25-40 26-30 25-40	20-25 20-25 60-80 70-80
	20-30	0+1,5	СТР	Ar Не+Ar Не	310-550 300-500 280-360	26-35 30-35 34-36	18-20 18-25 20-25	2-4 2-4 2-3	20-40 20-40 20-30	18-25 60-80 70-80
	2,5-3	0+0,5	ИДС ИДС КЗ СТР	Ar Не Не Ar	60-100 80-100 90-120 90-120	16-18 17-19 16-17 17-19	35-40 35-45 40-45 40-45	1-1,4 1-1,2 0,8-1,2 0,8-1,2	10-15	6-8 35-40 35-40 6-9
	4-5	0+0,5	ИДС СТР ИДС	Аг Аг Не	120-220 150-220 150-200	18-22 19-22 25-30	25-35 25-35 25-40	1,2-1,6 1,2-1,4 1,2-1,6	12-18 12-15 12-18	10-12 10-12 35-40
	8 и более	0+1	СТР	Аг Не	280-330 280-320	27-29 32-35	20-25 20-25	1,6 1,6	18-30 18-25	20-25 45-60

Техника сварки

При сварке алюминия и его сплавов необходимо использовать чистые и сухие перчатки из спилка или из другого подобного материала

Механизированную сварку стыковых соединений без разделки кромок в нижнем и вертикальном положениях выполняют обычно без поперечных колебаний электрода

При наличии разделки кромок первый шов выполняют также без поперечных колебаний, а последующие — с небольшими (до 5 мм) перемещениями электрода

При сварке угловых швов в нижнем положении угол наклона горелки относительно вертикальной стенки — 30-45°. Угловой шов на вертикальной плоскости ведут снизу-вверх «углом вперед». Однопроходную сварку выполняют с перемещениями конца электрода. Угловые швы больших сечений на вертикальной плоскости делают многопроходными путем выполнения узких швов. Так же сваривают и стыковые горизонтальные швы

С внутренней стороны шов защищают остающимися или съемными подкладками либо защитным газом, подаваемым каким-либо из способов:

1- защитный газ; 2- свариваемые детали; 3- заглушки; 4 — соединительные тросики

Схема установки заглушек в трубопровод для поддува защитного газа

При сварке деталей толщиной 4 мм и более из-за быстрого остывания сварочной ванны в шве образуются поры. Чтобы предотвратить их появление, применяют шаговую сварку с возвратно-поступательными перемещениями горелки. Каждый шаг вперед на 3-6 мм сопровождается перемещением назад на 1,5-3 мм. Такая техника сварки обеспечивает более эффективную защиту и медленную кристаллизацию сварочной ванны, что в конечном счете гарантирует отсутствие пор.

Чтобы уменьшить деформации при соединении длинномерных конструкций, широко применяют обратноступенчатый метод сварки.

Для заварки кратера горелку возвращают в обратном направлении на расстояние, немного превышающее длину кратера, и одновременно снижают скорость подачи проволоки

При сварке угловых и тавровых соединений сварку заканчивают перемещением горелки в обратную сторону по шву, одновременно замедляя подачу проволоки.

Эффективным способом окончания сварки служит вывод конца шва на выводные планки, которые после сварки удаляют

Сварка алюминия аргоном

Благодаря применению аргона в сварке, соединения выходят весьма качественными, такое сваривание не обеспечивает ни какой иной метод. В связи с этим на предприятиях и производствах, а еще в работе с трудно соединяемыми металлами используется как раз такой способ. Благодаря свариванию алюминия аргоном увеличивается уровень сваривания, потому как газ считается инертным, создается универсальная защищающая среда, она оберегает шов от попадания в него атмосферного кислорода, а так же различных внешних попаданий, таких как мусор и грязь

В данном процессе хоть и используется газ, все равно сваривание аргоном входит в число к дуговому методу, поскольку здесь основная сила зависит от электрической дуги, которая плавит металл. Газ используется только для функции защиты, а так же служит для разогрева заготовки перед началом и после сварочных работ.
Данный способ является весьма дорогостоящим, его редко используют для простых видов сварки, тем не менее, его качественный результат считается непревзойдённым в работе с нержавеющей сталью и алюминием. Что бы им пользоваться, понадобится не только специальное оборудование, но и необходимый опыт в работе. Сам по себе алюминий довольно часто используется на различных предприятиях для изготовления различных деталей, благодаря своей простоте и большой прочности.
Сваривание алюминия аргоном используется в основном для ответственных изготовлений. Для того дела используют неплавкие угольные электроды, которые благодаря свойству расширения алюминия облегчают появление сварочной ванны. При верно выставленных параметрах не будет столкновения с различными негативными ситуациями, проявляющими себя в связи с негативными свойствами соединения металла.
Свойства и свариваемость алюминия

При проведении сварки алюминия аргоном, надо знать все мелочи, столкновение с которыми неизбежно в данной работе. Одной из важных проблем то, что на поверхности алюминия образуется оксидная пленка. Удалить ее разогревом не получится, поскольку температура ее плавления состоит из 2000 градусов, а алюминий расплавляется при 680. Появление этой пленки довольно быстрое, поэтому ее требуется удалить перед началом, и во время процесса соединения, для устранения ее и применяется аргон. В противном случае брызги раскаленного металла станут окутываться в такую пленку, и далее нормального сваривания и формирования шва не будет.

Технология сварки алюминия аргоном

В технологии сваривания алюминия предпочитается производить сварку в нижнем положении. Поскольку впоследствии металл станет сильно жидким и будет стекать вниз вместо формирования требуемого валика шва, если делать процесс в ином положении. Данный вид весьма затрудняем, поскольку мастеру придется работать с жидким веществом, поэтому определенный вид работ требует больших навыков. Алюминий почти не меняет своей окраски при разогреве, поэтому узнать его температуру даже в раскаленном образе очень сложно.

Аргонодуговое сваривание алюминия

Существует высокий шанс появления различных трещин и раковин в образовании нужного шва. Это может сказываться из-за плохого защищающего слоя или создания напряжения. Подобных дефектов может не произойти, если при сваривании алюминия аргоном придерживаться четкого режима. Тут коэффициент расширения сильно заметен в отличие от стали, поэтому усадка в алюминии делается совсем не так, что может приводить к деформации в это время. При воздействии сварки, шов металла может становиться шире, из-за чего часто происходит ненужное изгибание соединенных листов.

Преимущества

• Сваривание алюминия аргоном создает наивысший результат качества, который для остальных видов не достигаем;
• Использование горелки для разогрева заготовки, что делает сварку весьма удобной;
• Используется хорошее оборудование, где находятся чувствительные параметры, благодаря чему можно с легкостью настроить любой режим;
• Благодаря аргону, сварочная ванна защищена от различных вредных факторов создавая непреодолимую среду;

• Отсутствие применения электродов с обмазкой, благодаря чему можно делать длинные швы не отрывая дугу;
• Работать с тонкими листами будет намного легче.

Недостатки

• В плане финансов весьма дорогое оборудование для сваривания, поэтому применение производится только в необходимых сферах;
• Не совсем легкие и удобные приспособления в отличии некоторых других видов;

 

• Применение газа значительно повышает степень риска при сваривании;
• Для хорошего результата требуется немалая практика;
• Подготовительные работы и чистка рабочего места после завершения, требует много времени.

Способы сварки и оборудование

Сварка алюминия аргоном является сильно востребованным способом сваривания заготовок, ее процесс проходит по тем же шагам, что и с остальными металлами, кроме не больших нюансов. Тут потребуется использование ряда приспособлений, таких как:

• Аргоновый инвертор – является почти обычным сварочным трансформатором, обеспечивающим подачу электричества требуемых параметров. В наше время модели обладают обеспечением как постоянного, так и переменного тока, смотря какие имеются режимы, а еще имеется широкое регулирование параметров;
• Горелка с не плавящимся электродом – тут применяется особая горелка, в нее ставится угольный или вольфрамовый электрод. Через него загорается и держится электрическая дуга, так же имеет функцию размешивания металла в сварной ванне для формирования нужного валика. Подача защищающего газа из горелки, обеспечивающего положительные условия для сваривания. Чтобы пламя четко было распределено вокруг расплавленного металла, электрод устанавливается в горелку;
• Газовый баллон с аргоном – он соединен шлангом с горелкой, для необходимого расстояния от сварочных работ. Нужен баллон, который специально рассчитан для содержания защищающего газа;
• Присадочный материал – в основном это сварочная проволока, она заполняет расстояние между кромками. Ее нужно выбирать соответственно составу данного металла.

Подготовка алюминия к свариванию

Перед сваркой алюминия аргоном стоит выполнить процедуры подготовки. Если речь идет о широкой заготовке, то ее нужно хорошенько почистить перед началом процесса. Если толщина не велика, применяется щетка для металла или наждачная бумага. После будет устранения пленки из оксида с поверхности, и обезжиривания заготовки. Для этого нам потребуется, какой ни будь растворитель, например ацетон или похожие вещества.

В случаях, если толщина кромок превышает 4мм, то потребуется осуществить их разделку, поскольку свойства алюминия делают хуже глубину проварки, из-за этого, она ниже, чем например в стали. Чтобы образовалось более крепкое сваривание, то края деталей, где будет происходить данный процесс, понадобиться скосить под углом от 30 до 45 градусов, смотря какая толщина. Окончательной стадией подготовительных работ может быть обрабатывание флюсом, если это потребуется.

Сварка алюминия аргоном пошаговая инструкция для начинающих

1.Сделать все нужные моменты подготовки к свариванию, какие были описаны выше.

2.Потом требуется обработать флюсом заготовку, чтобы свойства свариваемости стали лучше, и была дополнительная защита от появления пленки из оксида.
3.После можно переходить к процессу сваривания. Нужно зажечь электрическую дугу, потом горелку, и понемногу производить подачу присадочного материала в сварочную ванну. При сварке с тонким металлом рекомендуется работать прерываясь, а когда свариваешь толстые заготовки, можно работать, неотрывно производя, длинный шов.
4.В конце процедуры детали следует остыть, и произвести проверку благодаря керосину или других способов.

Всегда важно помнить, что без требуемой зачистки и обработки растворителем, шов не сформируется в нужном положении, и после завершения процесса, скорее всего, возникнут различные трещины на поверхности металла

Меры осторожности

При аргонодуговой сварке алюминия требуется соблюдать меры осторожности. Вначале следует позаботиться о личной безопасности, надев на себя огнеупорную робу, маску для сварки, и так далее. Баллон надо ставить в радиусе 5 метров от процесса сваривания, так же быть уверенным, что его оборудование невредимо, в основном шланги. Совершать прикасание к металлу после сварки, можно, когда деталь полностью остынет, это займет где-то 10 минут. Требуется помнить, о стандартных правилах электробезопасности.

Технология сварки алюминия и его сплавов

Температура плавления алюминия 660°С, окисной пленки 2060°С

Марка	Свариваемость	Технологические особенности сварки
Технически чистый алюминий			Очистка кромок и присадка от окисной пленки
АД00, АД0, АД1 , АД	Хорошая	Присадок Св-А1, СвА000, Св-85Т
Деформируемые, термически не упрочняемые сплавы
АМц, АМцС, Д12	Хорошая	Присадок Св-AMц
АМг1, АМг2, АМг3		Присадок Св-AMг3
АМг4, АМг5		Присадок Св-AMг5
АМг6		Прксадок Св-АМг6, Св-АМг7
Деформируемые, термически упрочняемые сплавы
АД31, АДЗЗ, АД35 АВ, АК6, АК8	Удовлетворительная	Присадок Св-АК5, Св-1557
АК4, АК4-1	Ограниченная
В95	Плохая	Предварительный подогрев Термообработка после сварки при t°= 200-250°С Присадок Св-1557, Св-АМг5,. Св-АМг6
1915,1925	Удовлетворительная
Литейные сплавы
АЛ1, АЛ2, АЛ9, АЛ25, АЛ26	Хорошая	Присадок той же марки, что и основной металл
АЛЗ, АЛ4, АЛ5, АЛ7, АЛ8, АЛ10В	Удовлетворительная

Марки присадочной проволоки, используемой для сварки алюминия и его сплавов

Св-А1	Св-1557	Св-А97	Св-А5с	Св-АМц
Св-АМг3	Св-АМг5	Св-АМг6	Св-АМг7	Св-АК3
Св-АК5	Св-АКЮ	Св-А85Т	Св-А000	Св-1201П4

Толщина металла, мм	до 1,5	1,6-3	3,1-5	5,1-10	10-15
Рекомендуемый диаметр присадка, мм	1-2,5	2,5-3	3-4	4-6	6-8

Ориентировочные расходы сварочных материалов

Толщина свариваемого металла, мм	Диаметр электрода, мм	Расход W-электродов на 100 пог. м шва, г	Расход аргона на 1 пог. м шва, л
1	1,5	8,3	60-80
2	2	23	65-90
3	3	51	85-120
4	3,5-4	88	95-130
6	4	132	105-145

Трудности при сварке

• Температура плавления окисной пленки значительно выше, чем алюминия, и она расплавляется позже. Это затрудняет формирование шва
• Высокая теплопроводность алюминия требует увеличения сварочного тока в 1,2-1,5 раза по сравнению, например, со сваркой стали
• Образуются значительные остаточные деформации, что требует специальных мер и приспособлений
• Окисная пленка не растворяется в жидком алюминии. Это мешает формированию шва и служит причиной появления в нем металлических включений
• При нагреве алюминия и его сплавов нет явных признаков их перехода в жидкое состояние. Это требует высокой квалификации сварщика

Несплавление кромок алюминиевых конструкций

Подготовка к сварке. Резка и подготовка кромок ведутся механическим способом. На ширину 100-150 мм их обезжиривают ацетоном, авиационным бензином, уайт-спиритом или другим растворителем. Окисленную пленку удаляют механически или химическим травлением. При механической обработке свариваемые кромки на ширину 25-30 мм зачищают наждачной бумагой, шабером и металлической щеткой из нержавеющей проволоки. Зачистку проводят непосредственно перед сваркой.

Химическое травление проводят в течение 0,5-1 мин в реактиве, состоящем из 50 г едкого натра и 45 г фтористого натрия на 1 л воды. После травления следует промывка в проточной воде, а затем осветление в 30-35%-ном растворе азотной кислоты (для алюминия и сплавов типа АМц) или в 25%-ном растворе ортофосфорной кислоты (для сплавов типа АМг и В-95). После повторной промывки необходима сушка до полного испарения влаги.

Алюминиевую сварочную проволоку перед сваркой также обрабатывают. Сначала ее обезжиривают, а затем подвергают травлению в 15%-ном растворе едкого натра в течение 5-10 мин при температуре 60-70°С. После этого промывают в холодной воде и сушат 10-30 мин при температуре 300°С.

Подготовленные к сварке материалы сохраняют свои свойства в течение 3-4 дней. Затем на поверхности вновь образуется окисная пленка

ПОДКЛАДКИ ДЛЯ ЗАЩИТЫ ОТ ВЫТЕКАНИЯ МЕТАЛЛА ИЗ СВАРОЧНОЙ ВАННЫ

Выбор параметров режима

Метод сварки неплавящимся электродом применяют для изделий из алюминиевых сплавов толщиной до 12 мм. При сварке металла толщиной от 1 до 6 мм применяют вольфрамовые электроды диаметром от 1 до 5 мм. Сварочный ток (А) определяют по формуле:

Iсв=(60÷65)dэ,

где dэ — диаметр электрода, мм

Питание дуги осуществляется от источника переменного тока с осциллятором, что помогает разрушить окисную пленку. Напряжение холостого хода источника должно быть повышенным. Надежность газовой защиты дуги и сварочной ванны зависит от диаметра и формы сопла горелки, расстояния сопла от поверхности свариваемого изделия.

Рекомендуется выдерживать такие соотношения:

Диаметр электрода, мм	2-3	4	5	6
Диаметр сопла, мм	10-12	12-16	14-18	16-22

Длина выступающего из сопла W-электрода (выпуск) должна составлять при сварке стыковых соединений 1-1,5 мм, а тавровых и угловых 4-8 мм. Длину дуги поддерживают в пределах 1,5-3 мм. Скорость сварки выбирают от 8 до 12 м/ч.

Соединения с отбортовкой кромок целесообразно применять при сварке металла толщиной 0,8-2 мм.

Техника сварки

Ручной аргонодуговой сваркой W-электродом выполняют стыковые, угловые и тавровые соединения. Конструкции толщиной до 10 мм сваривают «углом вперед», а более 10 мм — «углом назад». Угол между присадочной проволокой и горелкой должен составлять 90°. Проволоку подают короткими возвратно-поступательными движениями. Поперечные колебания W-электрода недопустимы.

Изделия толщиной до 4 мм включительно сваривают за один проход на стальной подкладке. При толщине от 4 до 6 мм сварку выполняют с двух сторон, а при толщине 6-12 мм подготавливают кромки с V-образной или Х-образной разделкой.

Подачу аргона начинают за 3-5 с до возбуждения дуги, а прекращают через 5-7 с после окончания сварки.

Чтобы снизить вероятность окисления металла шва, размеры сварочной ванны нужно выдерживать минимальными.

ОРИЕНТИРОВОЧНЫЕ РЕЖИМЫ РУЧНОЙ СВАРКИ АЛЮМИНИЕВЫХ СПЛАВОВ

Подготовка кромок и форма шва	Размеры, мм			Сварочный ток, А	Диаметр электрода, мм	Диаметр присадка, мм	Расход аргона, л/мин	Число проходов
	S	b	с
	2 3 4	0+1,0 0+1,5 0+2,0	—	70-80 100-140 160-190	2 3 4	2-2,5 3 3-4	5-6 7-8 7-8	2
	2 3	0+1,0		80-100 120-140	3	2,5-3,5 3	5-6 7-8	1
	2 3 4			80-100 120-140 160-210	2 3 4	2,5-3,5 3 4	5-6 7-8 7-8	1 1 2
	4 6 8 10		1+0,5 1+1,0 1+1,0 1+1,0	150-200 250-300 300-350 350-400	6 5 5-6 6-7	3-4 4 4-5 4-5	7-8 8-9 9-10 10-12	1 2 2 2
	4 6 8 10 15	1+1,0 1,5+1,0 2,0+1,0 2,0+1,0 2,5+1,0	1+0,5 1+1,0 1+1,0 1+1,0	220-260 260-300 320-360 380-420 440-480	4 4-5 5-6 6-7 8	3-4 4 4 4-5 4-5	8-10 10-12 12-14 16-18 16-18	1 2 2 2 2
	10 15 25	0+1,0 0+1,5 0+1,5	1+0,5	350-400 380-420 480-550	6-7 7 8	4-5	10-12 16-18 18-20	4 6 6
	2 4 6	0+0,5 0+1,0 0+1,5	—	100-120 170-220 240-280	2-3 4 5	2 3-4 4	5-6 7-8 8-10	2
	4 10 15	0+1,0 0+1,5 0+2,0	0,5 0+0,5 1,5	170-220 350-400 380-420	4 6-7 7	4 4-5 4-5	8-10 10-12 16-18	2
	8 10 15 20	0+1,0 0+2,0 0+2,0 0+2,0	0,5 1,0 1,5 1,5	280-320 350-400 380-420 480-550	5-6 6-7 7 8	4 4-5 4-5 4-5	8-10 10-12 16-18 18-20	2 2 2 5
	2 4 6	0+0,5 0+1,0 0+1,5	0+1,0	100-120 150-200 220-260	2-3 4 5	2-3 3 4	5-6 8-10 8-10	2
	4 10 15	0+1,0 0+1,5 0+2,0	0,5 1+0,9 1,5	150-200 320-380 360-400	4 6-7 7	3-4 4-5 4-5	8-10 10-12 16-18	2 2 3

Сварка алюминия — основные способы и правила

Сварка алюминия затрудняется его химическими свойствами. Все дело в способности металла образовывать оксидную пленку от контакта с атмосферным кислородом.

Легкий, серебристый металл сегодня прочно закрепился в домашнем хозяйстве. Что только не производят из алюминия — от посуды до деталей автомобилей. Но часто нужно починить вещь, а ремонт возможен только одним методом — сварочным.

Сварка алюминия — это специфический процесс и требует применения отдельной технологии. В этой статье мы рассмотрим, какими способами можно варить «крылатый» металл в домашних условиях с использованием различных приемов и оборудования.

Специфика материала

Сварка алюминия затрудняется его химическими и физическими свойствами.

Все дело в способности этого металла образовывать оксидную пленку от контакта с атмосферным кислородом. Эта способность является как главным достоинством, так и недостатком.

Преимущество в том, что оксид на поверхности надежно защищает изделие от коррозии, алюминий практически не поддается этому разрушающему процессу.

Но, в то же время, пленка окиси затрудняет соединение изделий путем сварочных работ. Окислы, образующиеся в сварочной ванне, имеют более высокую температуру плавления, чем сам металл, на выходе сварной шов неоднородный, а значит не прочный.

Также сильный нагрев, значительно превышающий температуру плавления (660°), приводит к следующим негативным последствиям.

• Текучесть расплавленного металла способствует вытеканию его из зоны сварки и быстрому прожиганию детали насквозь. Заварить такие недостатки можно, но с еще большими дефектами.
• Высокая температура может способствовать растрескиванию материала вокруг места сваривания.
• В сплавах алюминия образовываются поры ухудшающие прочность соединения.
• Значительная теплоемкость приводит к рассеиванию тепла по всей детали, а значит нужно более высокая мощность аппарата для качественной сварки.
• Металл образовывает кристаллизационные трещины в теле сварного шва.

Так как варить алюминий правильно и возможно ли делать такие соединения в домашней мастерской?

Способы сваривания

Распространенность алюминия в промышленности способствовала разработке различных способов сварных соединений для деталей. Но в домашних условиях возможны такие способы, для которых можно использовать доступное оборудование.

• Тиг сварка алюминия — этот процесс варки обеспечивается за счет применения специального неплавящегося электрода из вольфрама и аргоновой среды.
• Полуавтоматическое сваривание — соединение алюминиевых деталей за счет проволоки (имеющей необходимый присадочный материал), подающейся механизмом в зону электрической дуги.
• Электродуговая сварка алюминия с использованием покрытых электродов.

При использовании любого из этих методов, главным условием получения качественного шва будет разрушение пленки оксидов. Для этого оборудование настраивают на постоянный или переменный ток с обратной полярностью. Это обеспечивает необходимый процесс (катодное распыление), не допускающий образование окиси.

Алюминиевые изделия нельзя варить постоянным электрическим током при прямой полярности, так как не происходит разрушение оксидов в зоне сварки!

Сварка алюминия электродами

Такой способ сварки алюминия (ММА) возможен только для соединения деталей, не несущих ответственной нагрузки. При этом толщина самого металла должна быть не менее чем 4 миллиметра.

Недостатками варки алюминия электродами является недостаточное качество шва (пористость и плохая прочность). Также в процессе сваривания расплавленный металл разбрызгивается вокруг соединения, а шлаки, образующиеся сверху шва, очень плохо отделяются. А это может привести к коррозионным процессам.

Но все-таки покрытыми электродами и обычным инвертором ММА можно соединять алюминий. Для этого раньше использовались расходники с маркировками ОЗА-1 или ОЗА-2. Есть и более качественные модели — УАНА, а также ОЗАНА. Это отечественные электроды, позволяющие варить чистый металл и сплавы.

Также можно использовать расходные материалы от шведских производственников ESAB. Для чистого алюминия подойдут электроды ОК 96.10., а сплавы можно варить маркой ОК 96.50.

Итак, как сварить алюминий ручной электродуговой сваркой?

• Сваривать алюминий нужно на постоянном токе, но обязательно с обратной полярностью (меняем разъемы на инверторе местами). При этом соблюдается соотношение мощности и диаметра электрода. Сила тока регулируется в соотношении приблизительно 30 ампер на каждый миллиметр диаметра.
• Желательно осуществить предварительный нагрев свариваемых деталей. Алюминий средней толщины нагревают до показателя в 200-300 градусов, а большие массивные части нужно нагреть до 400°.
• Дуга зажигается как обычно, но стоит учесть, что скорость горения электродов для алюминия значительно выше, чем обычных. Поэтому и шов нужно вести несколько быстрее.
• Нельзя обрывать сварочный процесс не закончив соединение. При этом в конце шва образуется корка шлака, которая не даст зажечь дугу снова в этом месте. Все свариваемые швы нужно планировать на плавление одного электрода.
• При ведении сварного соединения не нужно делать поперечных движений как при варке стали.
• По окончанию сваривания нужно тут же удалить весь шлак в месте соединения, также нужно зачистить место сварки щеткой с металлическим ворсом и промыть горячей водой.

Это основные нюансы, которые нужно соблюдать при сваривании деталей из алюминия с использованием плавящихся электродов.

Сварка с аргоном

Метод стал доступным для домашнего использования сравнительно недавно, когда в широкой продаже появились относительно недорогие инверторы с дополнительными функциями подключения газового оборудования.

Сварка в среде аргона может осуществляться в двух видах: ручная с неплавящимся электродом и полуавтоматическая со специальной плавящейся проволокой.

Ручная TIG сварка

Это наиболее распространенный вид соединения алюминиевых деталей. Он обеспечивает надежность соединения.

Аргон, который подается в сварочную ванну, закрывает доступ атмосферному кислороду, что не позволяет образовываться оксидной пленке.

Что нужно для такого типа сварки?

• Во-первых, электроды используются неплавящиеся из вольфрама. Их диаметр зависит от толщины деталей, а также от вида стыка у заготовок.
• Во-вторых, присадочный материал — обязательное условие для получения качественного сварного шва.
• В третьих, это защитный газ, чаще всего аргон или гелий.

Какие параметры нужно учитывать перед началом сварочного процесса?

Если вы новичок в сварочном деле,то найдите таблицу, где указываются все необходимые данные по расходу газа, диаметрам электродов и присадочных прутков. Но обычно сварщик руководствуется уже полученным опытом.

Стоит знать, что зажечь электрическую дугу в аргоне довольно затруднительно. Поэтому современные аппараты имеют осциллятор, который повышает частотность тока для быстрого поджога.

Алгоритм работы следующий.

• Заготовки выставляют в нужное положение, подключается масса. При этом аппарат настраивают на переменный ток!
• Дугу лучше всего зажигать в стороне на отдельной графитовой пластинке (нежелательно стучать вольфрамом по заготовке, это испортит электрод).
• Конец электрода ведут под углом наиболее приближенном к прямому (60-80 градусов). Расстояние электрода от ванны до 2 мм.
• Присадочный пруток подают постепенно к краю сварочной ванны под углом в 90 градусов к электроду. Не нужно подавать присадку непосредственно под электрод, это испортит шов.
• Горелку с электродом ведут за присадочным прутком, а не наоборот.
• Также не стоит слишком притапливать дугу или наоборот очень далеко отодвигать. Сварочная ванна (зона расплавленного металла) должна иметь овальную немного вытянутую форму.
• После завершения шва дугу гасят и возвращают горелку к сварочной ванне. Это делается для того, чтобы застывание проходило под аргоном. Подачу аргона перекрывают через 7-10 секунд после окончания сварки.

На выходе должен получиться волнообразный, немного вытянутый в направлении движения, сварочный шов. Если все сделать правильно, то соединение будет качественным.

Полуавтоматическая сварка в аргоне

Преимущество такого способа сварки в том, что он обеспечивает качественное соединение за счет высокого импульса. Каждая точка поставленная полуавтоматом надежно «впитывается» в шов. К тому же, проволока используемая как электрод. Имеет уже необходимые присадочные материалы, а сам сварочный процесс происходит намного быстрее.

Особенности полуавтоматической сварки алюминия следующие.

• Варить нужно только на переменном токе и с обратной полярностью.
• Проволока должна соответствовать материалу заготовок.
• Наконечник держателя нужен немного большего диаметра, чем сама проволока.

Алюминиевые расходники имеют большую скорость горения. Поэтому нужно быстрее вести шов (как и в случае с покрытыми электродами). Также нужно обеспечить соответствующую скорость подачи проволоки.

Технология сварки алюминия полуавтоматом совершенствуется постепенно с опытом. Но, научившись использовать такое оборудование, можно получать соединения намного качественные, чем с обычной электродуговой сваркой или ручной тиг.

А что вы можете добавить к материалу этой статьи? Если у Вас имеется опыт по сварке алюминия в домашней мастерской, то поделитесь им в блоке комментариев к этой статье.

Cварочный аппарат для сварки алюминия аргоном

Нужен ли действительно сварочный аппарат для сварки алюминия аргоном? Или же возможны другие способы соединений этого металла? Об этом далее в статье.

Алюминий имеет особенные свойства, проявляющиеся под воздействием высоких температур. Поэтому сварка этого металла или его сплавов требует отдельного технологического подхода, а, соответственно, и оборудования.

Нужен ли действительно сварочный аппарат для сварки алюминия аргоном? Или же возможны другие способы сварных соединений этого металла? Об этом далее в статье.

Особенности алюминия и его сварки

Главная проблема в сваривании алюминиевых деталей кроется в его свойстве образовывать оксидную пленку под воздействием температуры и атмосферного кислорода.

Сам металл плавиться при 660 градусах, а оксиды — более 2000°. Именно эта пленка не позволяет качественно проварить материал и, как результат, шов получается менее прочным.

Для соединения алюминия используется технология сварки в защитной среде из инертных газов. Чаще всего применяют аргон. Естественно, для этого нужно оборудование, которое отличается от обычных электродуговых аппаратов.

Специфика оборудования для сварки алюминия

Чтобы получить качественное сварное соединение алюминия или сплава, нужны два условия.

Во-первых, варка происходит на переменном токе, хотя есть технологии сварочных работ и на постоянном.

Во-вторых — это наличие газового оборудования для подачи аргона (или другого газа, например, гелия).

Из разнообразия оборудования лучше всего под эти требования подходит сварочный инвертор аргонно-дуговой сварки алюминия.

Такие аппараты работают от обычной бытовой сети. Преобразовывая переменный электрический ток в такой же, но с более высокой частотностью (50Гц в 50 кГц).

И, к тому же, именно модели с функцией TIG позволяют подключать газовое оборудование.

Если Вы подбираете себе аппарат с возможностью сварки алюминия, обязательно обратите внимание на наличие функции TIG! Именно такие инверторы позволяют без проблем варить алюминий.

Производители предлагают три типа приборов с возможностью сварки под аргоном.

• Ручные с функцией ММА и TIG.
• Полуавтоматы с возможностью TIG сварки.
• Универсальные 3 в 1.

Ручные сварочные инверторы позволяют варить конструкционные стали в режиме обычной электродуговой сварки (ММА), а подключение дополнительного оборудования (горелка+газ) обеспечит сваривание алюминия.

Полуавтоматы также есть и с дополнительным функционалом по соединению этого металла. То есть сварочная проволока плавиться в среде аргона.

Универсальные инверторы включают в себя все эти функции.

Однако кроме самого сварочного аппарата для сварки алюминия аргоном, понадобиться горелка с вольфрамовыми (неплавящимися) электродами и газ.

Регуляторы параметров сварки

Аппарат для сварки алюминия аргоном имеет больше настроек, в отличие от стандартного инвертора ММА.

• Регуляторы основного сварочного тока. Позволяют выставить показатели силы тока при сварке (Ампер).
• Установки стартового электрического тока.
• Таймер, устанавливающий время для спада тока.
• Реле подачи газа. Устанавливает временные интервалы продувки аргона.
• Форсаж дуги. Форсирует поджигание электрической дуги.
• Регуляторы импульсного тока и балансиры.
• Установки полярности.
• Таймер подачи газа.

С помощью этих регулировок устанавливаются параметры для сварочного процесса.

Алюминий варят переменным током с высокой частотой зажигания дуги! Инверторы с такими настройками позволят регулировать баланс и напряжение электричества.

Также такие установки позволяют сварщику контролировать электрическую дугу, фокусируя ее по ширине. Это позволит варить металл в труднодоступных местах или же тонкостенные конструкции.

Как выбрать аппарат

Перед тем, как приобретать сварочный аппарат, нужно определить те работы, которые будут им осуществляться. Чаще всего в домашних условиях или на даче приходиться варить не цветные металлы, а сталь. Для этого можно приобрести инверторы с возможностью ручной сварки с обычными плавящимися электродами (ММА). Для сварочных работ по алюминию такие приборы должны обладать функцией тиг сварки.

Как вариант, можно приобрести полуавтомат с дополнительным подключением газового оборудования. Такие сварочные инверторы позволяют без проблем сваривать тонкостенные детали, а также варить черные металлы. Сварочный инвертор с полуавтоматическим режимом чаще всего используют при ремонте автомобилей.

Если спектр сварочных работ планируется очень широкий, то лучшим вариантом станет универсальный инвертор 3 в 1, где в функции входят все возможности сварки: ручная дуговая, полуавтоматическая и аргоновая. Однако стоит учитывать, что ценовая политика на такой прибор выше остальных.

Для большей универсальности инвертор должен обладать переключением тока с переменного на постоянный. Тогда, кроме алюминия, можно сваривать конструкции из нержавеющих и легированных сталей.

Также при выборе и покупке обязательно нужно обратить внимание на максимально допустимый ток (лучше всего не менее 250 А), а также мощность аппарата.

Обязательно для сварки в аргоне аппарат должен иметь встроенный осциллятор. Этот элемент позволяет разжигать дугу в аргоновой среде (что без него сделать очень затруднительно).

От мощности прибора будет зависеть расход электроэнергии, что особенно важно для домашней мастерской.

К инвертору для сварки аргоном нужна дополнительная комплектация. Это горелка с вольфрамовыми (неплавящимися) электродами, а также газ (аргон).

Производителей сегодня огромное количество, если денег недостаточно, то можно приобрести китайский аналог одного из ведущих брендов (многие производства сварочного оборудования вынесены в Китай).

Лучшими образцами инверторов для сварки аргоном будут оригинальные ESAB, Kaiser, Resanta. Но ценовая политика за такие бренды начинается от 300 долларов и выше.

Не стоит сразу же отбрасывать приборы отечественного производства, попадаются довольно неплохие образцы за приемлемую стоимость.

И главный совет — насколько вообще вам целесообразно приобретать аппарат с возможностью аргоновой сварки? Ведь чаще всего придется сваривать стали, а обычные электродуговые инверторы стоят дешевле. Если нужно просто делать мелкий ремонт, то не проще ли купить новую вещь или использовать пайку?

Сварочное оборудование для сварки деталей из алюминия более необходимо при профессиональной работе. Если на использовании такого аппарата не зарабатывать, то его покупка просто не нужна. К тому же, кроме самого инвертора, постоянно нужно приобретать расходные материалы (электроды и газ), которые также стоят денег.

Также обязательно потребуется покупка присадочных прутков для создания качественного сварного шва.

Однако, если Вы решили сделать собственную мастерскую более универсальной, то лучше всего подойдет инвертор с функцией 3 в 1.

Кроме аргона можно использовать другие виды газов, например, гелий, азот или углекислый. Главное, что это обеспечить защитную зону от доступа воздуха.

А что Вы думаете по поводу выбора инвертора с функцией аргоновой сварки? Насколько целесообразно приобретение такого аппарата для домашнего пользования? Если у Вас иметься опыт по покупке и эксплуатации таких приборов, поделитесь им в блоке комментариев к этой статье.

Технология сварки алюминия и нержавеющей стали аргоном, полуавтоматом

Во время сборки узлов сложного оборудования, эксплуатируемого в агрессивных средах, в процессе ремонтных работ возникает необходимость соединить два металла – алюминий и нержавейку. Между собой эти сплавы свариваются с трудом, образуют герметичное, но хрупкое соединение, не выдерживающее динамической нагрузки. Разработано два метода сварки алюминия и нержавейки. Каждый из них будет рассмотрен подробно. Но сначала несколько слов об особенностях сплавов.

Трудности сваривания алюминия с нержавейкой

Нержавеющая сталь – высоколегированная, в ее состав входят цветные металлы и неметаллы. Теплопроводность в сравнении с углеродистыми сталями вдвое ниже. Сплав прогревается неравномерно, концентрируется в контактной точке, это приводит к прожогам области шва. При сварке алюминия с нержавейкой необходимо поддерживать небольшой ампераж, работать на низких токах. Допустимая температура в рабочей зоне 500°С.

Алюминий хорошо проводит тепло, но при нагреве активно окисляется. Для работы с ним нужна защитная атмосфера. Еще один нюанс – алюминиевые сплавы плавятся при 600°С, а оксидная пленка – только при нагреве свыше 2000°С. Перед соединением необходимо снимать слой окислов.

Обратите внимание!

При укладке алюминия со сталью важно соблюдать величину зазора, учитывать высокое линейное расширение нержавейки.

Сварка с использованием биметаллических переходных вставок

Технология применяется в судостроительной области, теплоэнергетике. Использование специальных расходных материалов – это самый распространенный способ соединения различных углеродистых и цветных сплавов. Биметаллические листы, диски производят промышленным способом различными методами:

• горячей прокаткой;
• наплавлением;
• нагревом под давлением;
• сваркой взрывом или трением.

В домашних условиях получить биметалл невозможно. Процесс аргонной сварки алюминия и нержавейки с применением вставок значительно упрощается. В этом случае сваривать необходимо алюминий с алюминием, нержавейку с нержавейкой. Главное – не перегреть биметалл, чтобы не начались структурные изменения в области контакта разнородных металлов. Необходимо предусмотреть отвод избыточного тепла, работу начинают с соединения алюминиевых частей, затем переходят к нержавеющим. Соединение получается качественное.

Биметаллические переходные вставки для сваривания разнородных металлов

Технология сварки с нанесением алюминиевого покрытия

Алюминиевые расплавы хорошо сцепляются с поверхностями других металлов. Эту способность используют при сварке алюминия с нержавейкой. Проводят подготовительную операцию – погружают кромку нержавеющей детали в расплав или делают припой. После этого приступают к работе. Шов в этом случае получается непрочным, но герметичным – жидкость или газ не пропускает.

Особенности сварочного процесса:

• необходимо избегать контакта дуги с чистой нержавеющей поверхностью, нагревают только покрытую область детали;
• направляют дугу так, чтобы расплавленная присадка стекала на нержавейку, то есть нагревают только алюминиевую деталь, а не обе кромки стыка;
• любую аргонную сварку всегда начинают с подготовки поверхностей: металл зачищают или протравливают, чтобы удалить окислы.

Еще один способ подготовки нержавеющей заготовки – нанесение на рабочую зону серебра. Для этого используют готовый серебряный припой, но продается в специализированных магазинах. В процессе соединения заготовок важно сохранять целостность серебряной пленки, не допускать ее прожигания.

Электроды с алюминиевым стержнем или присадочную проволоку подбирают по марке сплава, учитывая химический состав. Правильно подобранная присадка неплохо сцепляется с разнородными металлами. Проволоку выпускают 2 и 3 мм диаметром. Она должна быть меньше толщины соединяемых деталей. Тонкий металл варят с использованием неплавящихся вольфрамовых электродов. Образуется стабильно горящая дуга, расплав меньше разбрызгивается.

Оборудование для сварки

Применяют несколько видов аппаратов:

• для ручной электродуговой сварки плавящимся или вольфрамовым электродом, работающих по технологии MIG/MAG;
• поддерживающие режимы WIG/TIG;
• полуавтоматы с подачей аргона.

При выборе сварочного аппарата для нержавейки и алюминия учитывают особенности сплавов, из которых сделаны детали. Лучше использовать высокочастотный переменный ток, в качестве генератора для дугового метода чаще выбирают небольшой инвертор. При выборе газового оборудования желательно подобрать горелку с линзой, оснащенной сеточкой, расход газа будет меньше, он обеспечит нормальную защиту ванны расплава. У сварочного полуавтомата для сварки алюминия и нержавейки должен был импульсный режим работы, желательна функция «Сoldarc».

Если при соединении алюминиевых и нержавеющих заготовок учитывать особенности металлов, можно добиться неплохого качества швов. Новичкам работа с разнородными сплавами не по силам, лучше обратиться в специализированные организации, оказывающие услуги по сварке.