Все о сварке алюминия аргоном

Хороший сварщик — тот, который владеет максимумом возможных вариантов в своем ремесле. Зная все о сварке алюминия аргоном, он только увеличит свои шансы на успешное трудоустройство или получение выгодных заказов. Стоит исследовать этот вид деятельности основательно, узнать побольше про настройку сварочного аппарата и нюансы технологического процесса.

Для начала стоит сказать о базовых основах, а именно, почему сварка алюминия аргоном так привлекательна. Причина проста: алюминиевые поверхности в обычных условиях содержат всегда неустранимую пленку окислов. Их производит сам кислород, содержащийся в воздухе. Помимо простого засорения, оксидная пленка плоха очень высокой температурой плавления — 2000 градусов против 660 у самого «крылатого металла». Закономерно поэтому, что сварщикам гораздо легче будет работать в среде, которая позволит убрать вредные наслоения и исключить их появление вновь.

Сварочная ванна из химически нейтрального вещества элегантно решает и эту проблему. Теоретически сварщики могут применять другие газы. Однако гелий слишком дорог, а углекислота не дает необходимого результата в полной мере. Аргонная или, как еще говорят, аргонодуговая сварка — хороша также:

• эффективным вытеснением воздуха из емкостей (так как аргон тяжелее);

• абсолютной инертностью вещества (газ не будет ни с чем взаимодействовать);

• отсутствием огневого или токсического риска;

• сравнительной простотой образования токопроводящей плазмы.

Принцип работы в инертной среде — применение специальной горелки. Ее середина содержит специальный электрод. Его изготавливают на вольфрамовой основе, выход за пределы конструкции составляет от 2 до 5 мм. Чтобы электрод стабильно оставался на месте, используется особый держатель. Выброс газа производится при помощи керамического сопла.

Температура, как и в других случаях, определяется характеристиками электрической дуги. Шов создают, используя тщательно подобранную проволоку. Удлинение дуги позволяет расширить шов, но это достигается ценой сокращения его глубины. Узкое углубленное сварное соединение формируется путем продольного перемещения электрода и горелки. Присадочную проволоку и электрод надо непрерывно держать в области, насыщенной защитным газом, и не выводить за ее пределы.

Аргонодуговая сварка может быть выполнена ручным способом. В таком варианте и движение рабочего элемента, и подачу проволоки берет на себя сварщик. В процессе работы применяют лишь неплавящийся тип электродов. Механизированный, он же полуавтоматический метод означает, что техническое приспособление будет подавать проволоку. Работать с горелкой по-прежнему будет сварщик.

Самый сложный тип — автоматизированная технология. Оператор координирует действие дистанционно. Все большее распространение получают даже полностью автоматизированные системы, которые изначально настраивают и регулируют. Подобное решение очень привлекательно на промышленных объектах.

Необходимо учесть, что подходящее сварочное оборудование делится на 3 основных разновидности. Специализированные приспособления все время работают только с однотипными заготовками. Универсальные аппараты могут использоваться в различных режимах. Есть еще специальное оборудование — так называют промышленную технику, которая работает пусть и с разнородными деталями, но строго одинакового размерного ряда.

Еще важную роль играет использование главного и вспомогательного трансформаторов. Основную роль играют дуговые аппараты со штатным напряжением 70 В. Вспомогательный трансформатор подключают, когда нужно обслужить коммутирующие устройства.

Кроме этого, потребуются:

• осциллятор;

• контактор (он выдаст ток заданного напряжения);

• электроды из вольфрама;

• присадочные проволоки;

• баллон, начиненный аргоном;

• редуктор (монтируется на баллон);

• выпрямители (дают стабильный постоянный ток автомобильного напряжения);

• измеритель времени газового обдува;

• амперметр;

• специальный клапан и некоторые другие компоненты.

Необходима подача только газа с очень высокой чистотой, иначе высокие характеристики готовых изделий недостижимы. Не допускается наличие более 0,2-0,3% примесей (по отношению к общей массе). Запрещено присутствие в обнаружимых количествах:

• водорода;

• кислорода;

• водяного пара;

• углекислоты;

• углеводородов любого вида.

Отдельного разговора заслуживают используемые в аргонодуговой сварке алюминия присадки. Если варят сплавы с магнием и марганцем (не подвергавшиеся термическому усилению), то используют присадочный пруток TIG ER-5356.

Другое дело — литейные сплавы, которые легировали добавкой кремния либо комбинации кремния и марганца.

В этом случае нужна присадка TIG ER-4043, она же AlSi5 или «Св-АК5». Подобный компонент позволит успешно исправить дефекты автомобильных и авиационных деталей различных видов. В качестве припоя часто берут проволоку алюминиевую DEKA ER4043 0,8 мм. На 1 упаковку приходится 0,5 кг заготовок. Важно: расход газа определяется именно диаметром применяемой проволоки.

Первоначально настраивают расход газа по манометру, расположенному максимально близко к шлангу. Рекомендуемый разброс значений от 6 до 12 л за минуту. Важно: в помещении расход должен быть ниже на 50%, чем на открытом воздухе. Турбулентность, появляющаяся при большом давлении, позволяет надежно защитить зону сварки за счет перемешивания воздуха и газовых струй на границе. Алюминий толщиной 1 мм варят, подавая от 30 до 40 А, соответствующий ток поступает на электрод толщиной 0,16 см.

Другие варианты:

• 1,5 мм — до 60 А и до 0,23 см;

• 2 мм — до 80 А и до 0,23 см;

• 3 мм — от 90 до 120 А и 0,32 см.

Полярность при работе по алюминию составляет 50/50. Но для эффективных манипуляций с чистым металлом, чтобы шов был тоньше, а электрод разогревался меньше, регулятор надо сдвигать в сторону уменьшения. Для сплавов соответствующий показатель наращивают, хотя увлекаться этим точно не стоит.

Дуга затухает во время заваривания кратеров за 2, 3 или 4 секунды. Точное время определяется толщиной заготовок. Когда сварка завершена, аргон надо будет подавать еще от 3 до 5 секунд. Такая среда позволит защитить шов в самый критичный момент его формирования. Дополнительно польза от нее будет связана с охлаждением направляющих частей электрода.

Современная техника позволяет варить алюминий аргоном новичку, не имеющему хоть какого-то опыта. Но многое зависит от предварительного этапа. До начала сварки листового алюминия необходимо тщательно поработать с деталями. Все детали придется вычистить от загрязнения и жира, используя подходящие растворители. Снимать оксидную пленку можно металлической щеткой либо напильником. Важно: абразивные приспособления для этой цели не годятся.

Они приведут к попаданию мелких частиц во внутренний объем материала, и о хорошей сварке придется забыть. На кромках толстого (свыше 0,4 см) толщиной алюминия убирают фаски. Угол их снятия составляет строго от 45 до 65 градусов. Чтобы надежно удалить влагу, заготовленные детали заблаговременно прогревают до 150 градусов. Уменьшить опасность прожига тонкого слоя при работе помогает подкладывание пластин из меди или даже стали.

Некрупные детали обезжиривают целиком. Если же дело доходит до работы с крупными компонентами, то их надо обезжиривать на расстоянии как минимум 10 см от крайних точек будущего шва. Пленку окисей снимают, используя шабер либо проволочную щетку из стали.

Иногда химически обработать большие детали нельзя. В этих случаях кромки зачищают стальной щеткой из проволоки. Перед такой обработкой или после нее поверхность протирают спиртом либо ацетоном. Важно: брать щетки из проволоки толще 0,2 мм не рекомендуется. Очень толстые проволочные части оставляют глубокие царапины, которые позднее вызовут серьезный дефект.

Важно: щетки требуется систематически отмывать в подходящем растворителе. Хранить детали, приготовленные для сварки, нужно только в теплых сухих комнатах. При этом кромки придется закрывать чистыми чехлами. Если приходится делать подготовительные операции очень долго, надо использовать крупный плавкий электрод. Дополнительно предпринимается максимум мер по защите от загрязнения.

В пошаговой инструкции для начинающих по аргонной сварке алюминия указывают, что ровный шов на заготовке можно получить при помощи прихватывания с двух сторон. Присадочную проволоку требуется вводить сразу после создания сварочной ванны. Торможение часто оканчивается прожиганием дыры в металле. Длина электрической дуги в норме должна быть около 0,3 см. Профессионалы иногда дают и другое значение.

Положение электрода всегда должно быть под углом 80 градусов к поверхности. Проволоку держат под прямым углом к самому электроду.

Тонкий металл варят, двигая электрод по стыку, не совершая поперечных движений, зигзагообразные движения возможны при работе по алюминию толщиной от 0,3 см.

Еще одна тонкость состоит в том, что проволоку двигают перед электродом, а не наоборот. Шов надо завершать, нажимая специальную кнопку. Она переводит аппарат в режим гашения дуги. Только после срабатывания специального таймера происходит окончательное отключение. Горелку нельзя двигать, пока обдув аргоном не окончен. Правильно выполненный шов имеет ребристую поверхность, каких-либо пор и трещин в нем быть не должно.

Отдельная тема — работа по сварке дисков автомобильных колес. Литые диски чинят, наплавляя пруток на проблемное место. Такой способ позволяет добиться получения плотного шва. На СТО всегда применяют аргонодуговую сварку на полуавтоматах. Они гарантируют исключительно однородную подачу присадок.

Сколы и трещины заблаговременно разделывают. Их глубина при этом неважна. Концевые части дефектов засверливают, убирая напряжение в слое металла. Пленку окислов на дисках, в отличие от листового металла, часто убирают абразивами. Только так можно добиться блеска, кромки непременно обрабатывают растворителем, чтобы убрать жир.

О сварке алюминия смотрите далее.