Сварка алюминия полуавтоматом в среде углекислого газа - GazSnabStroy.ru
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд (пока оценок нет)
Загрузка...

Сварка алюминия полуавтоматом в среде углекислого газа

Сварка алюминия полуавтоматом

Алюминий считают одним из самых сложно свариваемых металлов, которые применяются в современной промышленности, так как здесь может возникнуть множество проблем, которые мешают образованию ровного шва. Для увеличения качества применяются различные дополнительные средства, который нейтрализуют негативные свойства. Таким образом, сварка алюминия полуавтоматом не обходится без дополнительного оснащения, которое предназначено для защиты сварочной ванны. Для каждого случая может потребоваться свой набор средств и особые режимы оборудования.

Сварка алюминия полуавтоматом без газа

Сварка алюминия полуавтоматом осложняется еще тем фактором, что сварочная ванна является не вязкой, как это происходит со сталями, а жидкой, как это происходит при сварке нержавейки. Из-за этого возникают сложности у мастеров, которые не встречались с такого рода материалом. Одной из главных проблем свариваемости металла является образование на его поверхности оксидной пленки, причем это делается достаточно быстро. Из-за широкой распространенности в промышленной сфере мастерам часто приходится заниматься такого рода сваркой. Благодаря этому, постоянно идет улучшение этой отрасли.

Преимущества

  • Сварка алюминия полуавтоматом получается относительно дешевой, так как ее себестоимость ниже сварки аргоном и других способов;
  • Полуавтомат применяется для многих процедур сваривания, так что это универсальная техника, с которой многие сварщики имеют опыт работы;
  • Процесс сваривания происходит достаточно просто, благодаря автоматической подаче присадочного материала;
  • Сварочная проволока, используемая для данного метода, всегда является доступной;
  • Не требуется много времени, чтобы подготовить технику, а также потом убрать все после работы.

Недостатки

  • Сварка алюминия полуавтоматом теряет надежность, если не используется газ, и швы получаются не самого лучшего качества;
  • Использование флюса является обязательным, если нет аргона или другого защитного газа;
  • Если неизвестен состав сплава, то трудно подобрать сварочную проволоку;
  • Высокая скорость электрической сварки усложняет процесс формирования нормального валика шва.

Характерные сложности проведения работ

Свара алюминия полуавтоматом без аргона осложняется тем, что сварочная ванна данного металла очень подвержена влиянию внешних негативных факторов. Другой газ, или же его отсутствие, не дают должного уровня защиты, поэтому, после проведения операции может возникнуть трещина. Внутри шва появляются поры и раковины. Самой большой проблемой, которой осложняется сварка алюминия полуавтоматом, является оксидная пленка, которая плавится только при температуре выше 2 тысяч градусов, тогда как у алюминия этот показатель более чем в три раза ниже. Расплавленные капли металла просто оборачиваются в нее и не могут нормально свариться с остальной массой металла.

Сварка алюминия полуавтоматом без аргона

Технология сварки алюминия полуавтоматом предполагает учет усадки этого металла, так как коэффициент расширения у него заметно выше у других видов материала, поэтому, может возникнуть проблемы деформации, так как в месте соединения шов будет расширяться и это приведет к искажению поверхности заготовки. Также стоит отметить повышенную жидкотекучесть металла, из-за которой осложняется проведение процедур соединения во многих положениях. Сварка алюминия полуавтоматом требует точного выставления параметров, в том числе и скорости подачи присадочного материала.

Способы сварки полуавтоматом

Одним из самых надежных способов является сварка алюминия полуавтоматом в аргоне. Данный газ представляет собой инертную среду, которая надежно обволакивает сварочную ванну и создает непроницаемый слой, который ограждает от попадания кислорода из атмосферы и других негативных факторов. Использование аргона оказывается дорогостоящим мероприятием, так что его применяют только в самых ответственных ситуациях, когда идет соединение сложных металлов.

Сварка алюминия полуавтоматом без газа куда более простой и дешевый способ. Здесь используется электрод или сварочная проволока, а в качестве защиты выступает флюс или обмазка электрода. Именно в данном случае может наблюдаться наибольшее количество брака, но все проводится достаточно быстро и не требует длительной подготовки, поэтому данный метод пользуется популярностью, особенно в частной сфере.

Сварка алюминия полуавтоматом в среде углекислого газа является промежуточным процессом, между двумя предыдущими крайностями. Использование другого газа дает лучший эффект сваривания, позволяет подогревать металл перед соединением и в то же время его себестоимость является не столь высокой, как в случае использования аргона. Таким образом, сварка алюминия обычным полуавтоматом имеет несколько часто используемых различных разновидностей

Подбор полуавтомата

Благодаря тому, что полуавтоматическая сварка алюминия проводится удачно только тогда, когда соблюдены все параметры, при выборе техники стоит обращать внимание на диапазон и плавность регулировки данных параметров. Чем ниже минимальный ток, который может подавать техника, тем с более тонкими присадочными материалами может работать полуавтомат. Нормальной считается работа с электродами от 1,6 мм, но если будет более низкий параметр, то это к лучшему. Массивные и мощные аппараты могут работать и с материалами выше 5 мм толщиною, но зачастую они оказываются слишком массивными.

При работе в закрытых помещения стоит обращать внимание на наличие режима автоматического отключения. Он сможет прекратить работу техники, когда она будет работать в опасном для себя режиме. Также важным моментом является принудительная вентиляция, которая обеспечит более длительное время беспрерывной работы. Режимы подачи присадочного материала являются делом индивидуального выбора, так как многие мастера обходятся и без них. Так что если заняться вопросом, какой полуавтомат лучше для сварки алюминия, то следует сначала определиться с толщиной и типов деталей.

Чем больше делений на технике, тем более точно можно будет подстроить режим ее работы.»

Сварка алюминия полуавтоматом своими руками предполагает передерживание следующих режимов сваривания металла:

Толщина детали, ммСила тока, АСкорость сварки, м/час
0,67073
1,3125153
1,613073
2,323573
331573

Подготовка алюминия к сварке

Перед началом соединения имеющиеся заготовки стоит тщательно подготовить, чтобы они лучше сваривались. Обработка состоит из нескольких этапов, без которых возникает риск образования трещин и неровного образования шва. Первой процедурой является зачистка. Следует очистить металл от грязи, налета, масла, жира и прочих лишних вещей. Это делается механическим путем при помощи щетки по металлу. Если толщина заготовки относительно небольшая, то можно обработать и при помощи наждачной бумаги.

Зачистка алюминия перед сваркой полуавтоматом

На второй стадии происходит обработка растворителями. Это требуется для уничтожения налета и оксидной пленки, которые могли остаться после механической обработки. В качестве растворителя можно использовать ацетон и прочие подобные вещи. Жидкостью нужно протереть место будущего соединения. Если толщина заготовки составляет от 4 мм и выше, то во время подготовки нужно еще обработать кромки. В ином случае металл не сможет провариться на нужную глубину. Угол скоса может составлять от 30 до 45 градусов.

Инструкция

Технология сварки алюминия полуавтоматом предполагает следованию следующим шагам:

  1. Подготовительная процедура, которая помогает ликвидировать все налеты и прочие негативные явления, которые будут мешать свариванию;
  2. Выставление заданных параметров для работы техники с конкретной заготовкой;
  3. Нанесение флюса на место сваривания;
  4. Проведение самого процесса сваривания, с учетом нестабильного поведения металла, а также коэффициента его расширения, который правятся уже во время остывания;
  5. После окончания сварки нужно подождать, пока металл остынет и проверить качество соединения при помощи керосина или другим способом;
  6. Путем обработки придать шву красивый эстетический вид.

Благодаря высокой текучести металла в расплавленном состоянии все процедуры проводятся в нижнем положении.»

Техника безопасности

Во время работы нужно соблюдать меры предосторожности. Необходимо использовать сварочную маску, одежду, которая бы защитила от попадания расплавленного металла и искр и так далее. Запрещает варить на открытом воздухе во время осадков. При использовании газа нужно отодвигать баллоны на расстояние от 5 метров и больше от открытого огня. Перед каждым запуском техники нужно убедиться в ее работоспособности, чтобы во время работы не возникло непредвиденных опасных ситуаций. Это касается соединения электрических проводов и целостности газовых шлангов, которые могут стать причиной несчастного случая.

Как варить алюминий полуавтоматом для начинающих

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

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

Особенности сварки алюминия полуавтоматом

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

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

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

Какой полуавтомат подойдет для сварки алюминия

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

Функционал

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

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

Читайте также:  Сварка двутавровых балок между собой встык

Мощность

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

Технические характеристики

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

Настройка сварочного полуавтомата

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

Что еще нужно для сварки алюминия полуавтоматом

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

Технология сварки

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

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

Полезные советы

Чтобы качественно заварить металл полуавтоматом, стоит прислушаться к профессионалам:

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

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

Свариваем алюминий полуавтоматом

Устройства, в которых выступающая в качестве электрода проволока и защитный газ подаются в сварочный пистолет при нажатии на кнопку или курок, появились уже довольно давно. Их изначально высокая цена постепенно снизилась. Они появились не только в арсенале крупных предприятий, но и стали доступны людям, желающим приобрести подобное оборудование для собственных нужд. И все же, несмотря на значительное количество размещенных в сети статей и видео, условия, в которых протекает этот процесс, для многих остаются не слишком понятными.

Развеем мифы

Попытаемся разъяснить интересующую многих тему. А чтобы не возникло недопонимания, постараемся, для начала, избавиться от домыслов и мифов, которые преследуют популярную технологию.

  • Чистый алюминий практически никогда не употребляется в производстве, поскольку не обладает всеми необходимыми механическими свойствами. В большинстве случаев изготовителям приходится иметь дело со сплавами алюминия или, как минимум, металлом, насыщенным различными добавками.
  • Чистый алюминий токсичен, но не способен нанести человеку вред при контакте, поскольку практически мгновенно покрывается оксидной пленкой. Таким образом, мы вступаем в контакт уже с оксидом алюминия и утверждение о том, что перед сваркой металла с его поверхности следует удалить окислы, теряет всякий смысл. На самом деле, поверхность свариваемых деталей должна быть очищена от загрязнений.
  • В атмосферных условиях сварка алюминия полуавтоматом без газа невозможна. Место, где накладывается шов, должно быть защищено от воздействия внешней среды. Даже в том случае, когда газ не подается вместе со сварочной проволокой, он возникает при сгорании используемого флюса, создавая, таким образом, необходимую защиту. Существуют электроды с покрытием, выделяющим при сгорании защитный газ, но в полуавтоматах они не используются.
  • Миг-сварка – это не название технологии, а термин, появившийся в нашей стране благодаря появлению на рынке полуавтоматов марки MIG . На самом деле, сварка алюминия может производиться на оборудовании любой фирмы, благо, что в различных производителях сейчас уже нет недостатка. Главное, чтобы используемый аппарат был качественным и исправным. Можно ли изготовить сварочный полуавтомат самому? В принципе да, но будет ли он дешевле заводского, и соответствовать всем необходимым требованиям?

Факты – упрямая вещь

Покончив с мифами, перейдем к реальным фактам, действительно оказывающим влияние на работу с перспективным, но не слишком послушным материалом.

  • Наиболее простым способом обеспечить защиту свариваемого участка деталей от воздействия внешней среды является подача под давлением аргона. Этот благородный газ вполне доступен, хотя и стоит несколько дороже, чем используемый при работе со сталью углекислый газ. Хорошие результаты дает применение смеси аргона и гелия. Поскольку мы уже выяснили, что сварка алюминия полуавтоматом без аргона невозможна, то при отсутствии газа придется раздобыть где-то флюс.
  • В состав флюсов для сварки алюминия, как правило, входят соли щелочных и щелочноземельных элементов и, в небольшом количестве, активизирующие химический процесс фтористые компоненты. Существует множество рецептов различного состава, подбираемых в зависимости от характеристик металла, с которым предстоит иметь дело. Так, для сварки получивших распространение алюминиево-марганцевых сплавов хорошо подходят флюсы АН-А1 и АН-А4. При их использовании соединительный шов получается ровным, однородным и не содержит посторонних включений.
  • Даже при использовании защитного газа наилучшие результаты удается получить, обработав поверхность соединяемых деталей флюсом. Однако такая обработка занимает некоторое время и замедляет ход работ.
  • В промышленных условиях для проведения работ лучше всего использовать оснащение, использующее принципы импульсной сварки. Именно с его помощью достигается оптимальный результат. Ввиду относительной сложности и дороговизны подобного оборудование, все более широкое распространение получают инверторные сварочные полуавтоматы. Не слишком уступая в качестве соединительного шва, они проще, и вполне могут быть использованы даже в домашних условиях.
  • Особое внимание следует уделять качеству сварочной проволоки. Ее химический состав бывает различен, и должен подбираться с учетом химического состава, используемого для изготовления деталей алюминиевого сплава. Проволока низкого качества, не имеющая равномерного сечения и обладающая низкими механическими свойствами, затрудняет работу и часто приводит к повреждению оборудования.

Особые требования

Механические характеристики применяемой для сварки алюминия проволоки заставляют предъявлять определенные требования к конструкции полуавтоматов и их эксплуатации.

  • Недопустимо, чтобы длина подающего шланга превышала три метра, а его защитная оплетка была склонна к скручиваниям или изломам. Важно, чтобы канал, по которому проходит проволока, был максимально ровным, без резких поворотов. Оптимально, если сам подающий канал изготовлен из тефлона.
  • Механизм подачи должен протягивать проволоку без рывков, обеспечивая минимальное механическое воздействие на ее поверхность. Его компоненты следует своевременно осматривать на наличие повреждений и почаще смазывать, обеспечивая свободное вращение роликов.
  • Наилучшие результаты удается получить на оборудовании, в конструкции которых предусмотрена возможность плавной и точной регулировки всех параметров. Важно все – сила тока, скорость, с которой подается проволока, количество поступающего газа. Поскольку воздействие внешней среды может сказаться на качестве сварного шва в процессе его формирования, прекращение подачи газа должна происходить не одновременно с выключением тока, а с задержкой порядка 5 – 7 секунд.

Сварка алюминия полуавтоматом требует от занимающегося ей специалиста определенных навыков и мастерства. И хотя посмотреть на видео, как работают профессионалы, не составляет проблемы, придерживаться их рекомендаций безоглядно не стоит. Такую информацию лучше всего использовать в качестве отправной точки, оттолкнувшись от которой можно поэкспериментировать и самому набраться опыта. Это важно, поскольку отличающиеся по составу и толщине материалы ведут себя по-разному, так же как и полуавтоматы, выпущенные различными производителями.

Достоинства и недостатки

Подводя итог, стоит заметить, что сварка алюминия полуавтоматом удобна, но все же не идеальна. Она имеет свои достоинства и недостатки.

При оценке преимуществ, несомненно, следует упомянуть следующие:

  • Относительно низкую, по сравнению с другими технологиями, стоимость процесса. Благодаря этому он доступен как для больших предприятий, так и для частных специалистов.
  • Универсальность оборудования. Оно может быть использовано для сварки различных материалов. Достаточно просто заменить подаваемые в сварочный пистолет газ и проволоку и произвести не слишком сложные регулировки.
  • Доступность необходимых материалов. С ростом популярности технологии в проволоке, газе и флюсах не стало недостатка.
  • Высокая скорость выполнения работ, подготовка к которым также не занимает много времени.
Читайте также:  Дроссель для сварки постоянным током своими руками

Что до недостатков, то к ним относятся:

  • Обязательное использование защитного газа или флюсов. Без них качества соединения будет крайне низким
  • Трудность подбора сварочной проволоки при отсутствии информации о составе материала, из которого изготовлены детали.
  • Скорость протекания процесса требует от сварщика сноровки. Людям с плохой реакцией освоить сварку алюминия полуавтоматом бывает не под силу.

Вникать в особенности технологии можно очень долго, ведь на эту тему написано немало серьезных научных прудов. Но надеемся, что изложенной информации будет достаточно для того, чтобы на первом этапе оценить возможности процесса и принять решение о необходимости его использования.

Как варить алюминий полуавтоматом? Технология сварки с использованием защитного газа и присадочного материала

На поверхности алюминия всегда образуется оксидная плёнка, её нужно удалять, иначе варить металл будет крайне сложно, а полученная деталь будет низкого качества.

Чаще всего полуавтомат используют, когда нужно что-то наплавить или закрыть зазор.

У алюминия высокая теплопроводность, а работать с ним нужно при низких температурах.

Подготовка материала к сварке

Перед процессом нужно сделать следующее:

  • отшлифовать поверхность;
  • убрать налёт и оксидную плёнку: щётками, специальными машинками или флюсами;
  • обезжирить поверхность ацетоном;
  • расшить кромки (если толщина заготовки более 5 мм);
  • края деталей обрезать под углом 30-45 градусов и обработать флюсом;
  • чтобы детали не деформировались, их нужно заранее подогреть.

Технология сварки алюминия полуавтоматом

Соблюдаются следующие условия:

  1. Проволоку нужно подавать плавно, всегда впереди горелки.
  2. Горелку двигать всегда вдоль шва.
  3. Скорость работы – максимальная.
  4. Если при работе используются тонкие пластинки металла, нужно подложить под него нержавейку, чтобы не прожечь.
  5. Важно учитывать усадку металла: коэффициент его расширения выше, чем у других.
  6. Необходимо как можно точнее выставить параметры аппарата и скорость подачи присадочного материала.
  7. Использовать защитный газ – аргон или смесь аргона и гелия.
  8. После работы подождать, пока металл остынет и проверить качество соединения с помощью керосина.
  9. Обработать шов и придать ему эстетический вид.

Схема сварки алюминия полуавтоматом

Какой защитный газ используют

При работе на полуавтомате с алюминием рекомендуют использовать аргон или смесь аргона с гелием. Последнюю смесь применяют для заготовок с большим сечением.

В отдельных случаях полуавтоматическая сварка данного металла может выполняться и без газа, но тогда необходимо использовать специальную порошковую проволоку, испарения которой формируют защитную среду, либо осуществлять процесс под слоем флюса.

Аргон создаёт защитный слой, который ослабляет воздействие атмосферного воздуха, следовательно, на шве будет меньше различных окисей.

Использование газа замедляет рабочий процесс, зато результат – высокое качество полученного шва.

Можно ли варить алюминий полуавтоматом без защитного газа

Иногда алюминий варят без газа, но чтобы вокруг металла была защитная среда, используют порошковую проволоку. Её испарения защищают металл от образования окисей.

Оборудование и его настройка

С алюминием можно работать на любом оборудовании, но чаще всего сварка этого металла проходит на импульсных или инверторных сварочных аппаратах.

Инвертор (ТИГ) работает на переменном токе высокой частоты, процесс сварки значительно дольше импульсного.

Полуавтомат для сварки алюминия должен соответствовать следующим требованиям:

  • наконечник под алюминий должен быть на 0,2-0,3 мм больше, чем диаметр проволоки;
  • проволока должна быть тоже алюминиевая;
  • шланг не должен быть длиннее 3 метров, без скрученных участков;
  • канал подачи лучше заменить на тефлоновый;
  • механизм подачи сварочного полуавтомата оснастить 4 роликами с U-образными канавками.

Примерная стоимость полуавтоматических аппаратов для сварки на Яндекс.маркет

Перед началом работы нужно правильно выставить рабочие режимы полуавтомата: напряжение, силу тока, скорость подачи сварочной проволоки, полярность и внимательно подобрать расходные материалы.

Приблизительные параметры для металла толщиной 2 мм: напряжение 15 В, сила тока 140-150 А.

Присадочный материал для работы

Присадочную проволоку, с помощью которой варят алюминий, производят по двум стандартам:

Важно использовать проволоку сразу после распаковки коробки. В открытой среде она хранится недолго. Воздух ухудшает её качественные характеристики и окисляет.

Техника безопасности при работе

Обязательно нужно соблюдать меры безопасности во время сварочного процесса:

  • проверить технику и целостность электрических проводов перед работой;
  • работать в специальной защитной одежде и маске;
  • не варить на открытом воздухе под дождём;
  • если процесс сварки идёт с защитным газом, отодвинуть баллоны минимум на 5 метров от места сварки.

Плюсы и минусы сварки полуавтоматом

  1. Экономичность: себестоимость полуавтомата ниже аргоновой сварки.
  2. Полуавтомат – универсальная и относительно несложная техника.
  3. Процесс сварки занимает немного времени, поскольку присадочная проволока подаётся автоматически.
  1. Если не использовать защитный газ, швы получаются некачественными.
  2. Если нет возможности использовать газ, нужно обязательно использовать флюс.
  3. Высокая скорость электрической сварки усложняет процесс формирования нормального валика шва.

Как варить алюминий полуавтоматом

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

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

Особые свойства алюминия

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

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

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

Задачи сварщика при работе с алюминием

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

Технологические особенности сварки

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

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

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

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

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

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

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

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

Сварка постоянным током обратной полярности

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

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

Читайте также:  Расход аргона при сварке нержавейки

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

Как использовать полуавтомат при сварке алюминия

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

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

Плюсы и минусы сварки алюминия полуавтоматом

Плюсы полуавтомата:

  • Такое устройство аппарата позволяет использовать его в широком диапазоне с разными настройками, помогающими выбрать нужный режим проведения сварочного процесса.
  • Контроль дуги можно проводить при любом положении горелки.
  • Можно проводить сварку деталей любого размера. При необходимости соединения конструкций больших размеров проводить работу можно без использования защитного аргона.
  • Аппарат обеспечивает высокую точность сварного шва.
  • Обеспечивается экономный расход расходных материалов и электроэнергии с большой эффективностью.
  • Аппараты полуавтоматического типа могут иметь небольшой вес и размеры, а также мобильность, позволяющую устанавливать их в нужном месте.
  • Имеют высокий КПД, достигающий 95%.
  • Основным недостатком полуавтомата инверторного типа является его высокая стоимость по сравнению с трансформаторными устройствами.
  • Такие аппараты боятся пыли, которой в производственных условиях или на стройке достаточно. Поэтому, в отличие от других устройств, они нуждаются в регулярной чистке с продувкой инвертора.
  • Электронные схемы управления регулировкой плохо реагируют на минусовые температуры, а перепады температур могут вызвать конденсат и вывести из строя систему.

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

Технология сварки алюминия полуавтоматом: требование к оборудованию

Сварка алюминия полуавтоматом надежный и экономичный способ создания неразъемных соединений деталей из алюминиевых сплавов. Ряд физико-химических особенностей металла осложняет работу с ним, поэтому при подготовке и сварке необходимо строго следовать требованиям техпроцесса.

Особые свойства

Основная особенность металла — возникновение на его поверхности слоя оксида, обладающего высокой температурой плавления, втрое большей, чем у самого металла. Если этот слой не удалить механической или химической зачисткой, сварить заготовки будет невозможно.

Оксидный слой образуется в виде пленки и на поверхности расплава, поэтому сварочную ванну нужно защищать от контакта с воздухом.

Еще одна особенность алюминия — его высокая теплопроводность. Для полноценного проплавления приходится использовать большие сварочные токи, это повышает риск прожога. Перед свариванием толстостенных заготовок их следует подогреть.

Требования к оборудованию

Можно ли полуавтоматом варить алюминий? Технически можно варить алюминий любыми классами сварочного оборудования. На практике в производственных условиях чаще используют импульсные источники тока.

В домашней мастерской удобнее пользоваться инверторным полуавтоматом, работающим в атмосфере защитных газов (TIG). Работать таким устройством можно и без газа, при этом придется применять флюсосодержащую сварочную проволоку либо деталь должна вариться под слоем флюсового порошка. К оборудованию предъявляются следующие требования:

  • наконечник, подающий алюминиевую проволоку в рабочую зону, должен иметь запас по диаметру, чтобы она не застряла, расширившись при нагреве;
  • длина рукава, подающего проволоку, напряжение и газ, ограничена тремя метрами, рекомендуется использовать тефлон;
  • подающий механизм вместо V-образных роликов требуется оснастить U- образными, не зажимающими мягкую проволоку;

Задачи сварщика при работе

Сварщику придется решать одновременно ряд задач:

  • пробить оксидный слой импульсным разрядом;
  • поддерживать протяженность электродуги в пределах 12-15мм;
  • учитывать высокую степень расширения алюминия при нагреве.

Чтобы при остывании и усадке заготовки не деформировались и не появлялись дефекты, начинать шов надо сильным током, разрушающем оксидный слой, а завершать – плавно снижаемым, не допуская больших температурных перепадов.

Технологические особенности

Как правильно варить алюминий полуавтоматом? В качестве защитной среды применяют аргон, гелий и их смеси. Углекислый газ не подходит. Не применяются также смеси с добавлением углекислоты. Если соединение не является особо ответственным, допустимо варить без газовой среды, с флюсосодержащей, или самозащитной проволокой.

При выборе TIG метода дуга поддерживается неплавким вольфрамовым электродом, проволока используется как присадочный материал. Дуга разжигается высокочастотным импульсом.

При MIG методе плавящиеся электроды служат присадочным материалом. Сварка идет на обратной полярности.

Настройки оборудования

Для правильной настройки и выбора режимов необходимо учитывать следующее:

  • режимы выбираются исходя из толщины заготовки, состава сплава; способа разделки кромок, выбранных сварочных материалов, справочные таблицы приведены в ГОСТе;
  • следует проверить исправность вытяжной вентиляции, чтобы удалять образующуюся копоть;
  • наконечники подбираются с запасом на тепловое расширение проволоки;
  • тщательная зачистка проводится непосредственно перед сваркой;

Постоянным током обратной полярности

В ходе работы по технологии MIG электродуга плавит присадочный материал. Ионизированные капли расплава притягиваются имеющей противоположный потенциал поверхностью расплава. При этом они теряют свой заряд и выделяют энергию. Это разрушает слой оксидов, возникающий на поверхности расплава. После остывания расплав кристаллизуется, формируя шовный материал.

Аппараты-полуавтоматы

Выбирая сварочный полуавтомат для сварки деталей из алюминия, необходимо уделять внимание следующим характеристикам:

  1. Мощность. Для сварки алюминия требуется мощность от 6 квт.
  2. Режимы. Должен поддерживать режим работы импульсами (Pulse), TIG и MIG.
  3. Напряжение. Бытовые аппараты работают от сети 220 вольт. Если толщина превышает 3 мм, лучше остановиться на трехфазном питании 380 вольт.

Для заготовок большой толщины лучше выбрать аппарат, оснащенный системой охлаждения горелки.

Как использовать?

Следует обеспечить следующие параметры и характеристики:

Проволока

Выбирая алюминиевую проволоку для сварки полуавтоматом, необходимо учитывать такие моменты, как:

  • химический состав должен быть близок к составу материала заготовок, это обеспечит близкие температуры плавления;
  • диаметр от 0,8 до 1,6 мм.

Так, для сплавов с долей кремния менее 5% используют марку ER4043 и ER5356

Рабочие режимы для сплавов с низким содержанием кремния.

Горелка

Шланг должен иметь тефлоновый тракт подачи проволоки и длину не более 3 метров.

Наконечник подбирается с запасом до +0,4 мм относительно диаметра проволоки.

При работе токами сильнее 200А потребуется система водяного охлаждения горелки.

Механизм подачи проволоки

Чтобы мягкая алюминиевая проволока не заламывалась и не застревала, следует использовать систему подачи с четырьмя роликами. Профиль роликов должен быть U образный. Механизм нуждается в тонкой регулировке силы натяжения и прижима после каждой смены диаметра проволоки.

Положение газовой горелки

При сварке аргоном сварочным полуавтоматом горелка должна быть наклонена на 10-20 о . Зазор между соплом и заготовкой нужно поддерживать в районе 10-15 мм, если отвести горелку дальше, вырастет расход аргона. Ведут горелку справа налево, или движением руки «от себя», от ванны. Это позволяет очищать поверхность шва и снижать загрязнение его шлаками.

Скорость ведения

Алюминий следует сваривать быстрым движением горелки, высокотемпературной электродугой. Это позволяет избежать прожогов при высоких значениях рабочего тока, необходимого для прогрева детали.

Выпуклые швы

Соединение алюминиевых заготовок подвержено риску образования трещин из-за высокого коэффициента расширения материала. Если на шве образовался кратер, он служит точной концентрации напряжений и началом для трещин. Образующиеся в ходе сварки кратеры необходимо заваривать до образования выпуклости, усиливающей шов. Для этого следует провести горелку в обратном направлении, не гася дугу.

Меры предосторожности

При выполнении работ следует соблюдать следующие меры безопасности:

  • использовать средства индивидуальной защиты от брызг металла и ультрафиолетового излучения сварочной дуги: плотную несгораемую одежду и обувь, маску сварщика с адаптивным светофильтром, спилковые краги;
  • защищать органы дыхания респиратором либо индивидуальным дыхательным аппаратом с подачей чистого воздуха из баллона или от магистрали;
  • перед началом работы проверять исправность оборудования, отсутствие механических повреждений, нарушения изоляции и утечки газа.

Возможные сложности

К сложностям, с которыми можно столкнуться при сварке алюминия, относятся:

  • недостаточный прогрев толстостенных заготовок, ведущий к неполному проплавлению кромок;
  • образование оксидного слоя при некачественной или преждевременной зачистке;
  • возникновение трещин из-за перегрева заготовки и последующей усадки;
  • сложность определения температуры заготовки «на глаз», поскольку алюминий не меняет цвет при нагреве;

Плюсы и минусы

Технология полуавтоматической сварки характеризуется следующими преимуществами:

  • прочность и долговечность соединения;
  • экономный расход сварочных материалов и энергетических ресурсов;
  • компактность оборудования.

Свойственен методу и ряд недостатков:

  • высокая стоимость оборудования;
  • механизм подачи боится запыленных помещений;
  • сложности работы при отрицательных температурах.

Заключение

Полуавтоматическая сварка алюминия позволяет получать прочный и долговечный шов и экономить ресурсы. Она не требует высокой квалификации сварщика, однако требования технологии необходимо строго соблюдать. Доступна технология и для домашних мастерских.

Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector