Сварка алюминия полуавтоматом

Одна из особенностей алюминия во время сварки – он не меняет цвет, пока не разогревается выше точки плавления. Именно потому, что у него небольшая температура плавления, работы по сварке обладают некоторыми особенностями.

При полуавтоматической пайке алюминия с помощью горелки используется флюс. Флюс будет плавиться по мере увеличения температуры основного материала.

Сварка алюминия полуавтоматом с оксиацетиленом или кислородом подразумевает, что поверхность основного метала сначала расплавится и примет характерный вид.

Алюминий обладает рядом свойств, которые отличают его сварочные работы от тех, что применяются при сваривании листов из стали. Среди них:

• поверхностное покрытие из оксида алюминия;
• высокая теплопроводность;
• высокий коэффициент теплового расширения;
• низкая температура плавления;
• отсутствие изменения цвета по мере приближения к температуре плавления.

Алюминий – это активный металл, который взаимодействует с кислородом в воздухе, в результате получается твердая тонкая пленка оксида алюминия на поверхности. Температура плавления оксида алюминия составляет приблизительно 3600 F (1982 градуса), что почти в три раза выше температуры плавления чистого алюминия. Кроме того, эта пленка поглощает влагу из воздуха, в частности когда становится толще.

Влага, в свою очередь, является источником водорода, он вызывает пористость в алюминиевых сварных швах. Водород может также выступать из масла, краски и грязи в зоне сварки. Он выходит из окиси и чужеродных материалов на проводе электрода или заполнителя.

Водород отбрасывается в процессе затвердевания. С быстрым охлаждением свободный водород сохраняется внутри шва, что тоже приводит к пористости. Она, в свою очередь, уменьшает прочность.

При подготовке алюминия к сварке требуется соскребать пленку острым инструментом, проволочной щеткой, наждачной бумагой или аналогичными средствами. Использование инертных газов или нанесение флюса предотвращает образование оксидов в процессе образования сварного шва.

Химическое удаление может быть сделано двумя способами. Один из них – использование чистящих растворов. Время нахождения в растворе необходимо контролировать.

Химическая очистка включает использование сварочных флюсов. Они используются для газовой сварки. Всякий раз, когда используется такой метод, флюс впоследствии стоит полностью удалить из зоны сварки. Только так можно избежать образования коррозии в будущем.

Электрическая система удаления окиси предполагает использование катодной бомбардировки. Она позволяет полностью очистить поверхность, поэтому технология так востребована. После проведенной очистки сварной шов необходимо сделать в течение восьми часов. Чем больше проходит времени, тем меньше прочность соединения.

MIG – быстрый процесс с использованием обратной полярности и инертного газа. Это может быть работа в среде аргона, который создает необходимую защитную оболочку для формирования качественного шва. Метод подходит для того, чтобы сварить толстые алюминиевые пластины в любом положении.

Нередко работа проводится в среде углекислого газа. С углекислотой предпочитают работать профессионалы.

Для сварки алюминия используется аргон, гелий или смесь этих газов. Аргон производит более ровную и более стабилизированную дугу, чем гелий. При определенном токе и длине дуги гелий обеспечивает более глубокое проникновение и более горячую дугу, чем аргон.

Напряжение дуги с гелием выше, и данное изменение приводит к большему изменению напряжения. Смесь из приблизительно 75% гелия и 25% аргона дает преимущества обоих защитных газов без каких-либо нежелательных последствий.

В этом случае стабильность дуги сравнима с аргоном. Угол наклона пистолета или горелки более критичен при сварке алюминия с инертным защитным газом. Рекомендован ведущий угол перемещения в 30 градусов. Наконечник электродной проволоки должен быть небольшим для алюминия.

Алюминиевый сварной шов, выполненный с использованием GMAW, предполагает, что сварщик «закладывает шарик» из расплавленного металла, который потом и становится бесшлаковым сварным швом.

Электродная проволока должна быть чистой и выступать приблизительно на 12,7 мм. Часто используемый метод состоит в том, чтобы ударить по дуге примерно на расстоянии 25,4 мм, а затем быстро довести ее до начальной необходимой точки для сварки и изменить направление движения.

При завершении или прекращении сварки такая практика может допускать одновременное увеличение скорости наложения шва для сужения его ширины до разрыва дуги. Это помогает предотвратить образование кратеров и трещин.

Установив дугу, сварщик перемещает электрод вдоль стыка, сохраняя при этом угол наклона рабочей стороны от 70 до 85 градусов по отношению к заготовке. Обычно предпочтительна техника струнного бисера. Необходимо следить за тем, чтобы угол наклона передней части не менялся и не увеличивался по мере приближения конца шва. Скорость перемещения дуги контролирует размер шарика.

Оборудование подачи проволоки для сварки алюминия должно быть хорошо отрегулировано. Профессионалы советуют использовать вкладыши нейлонового типа. Гораздо сложнее проталкивать алюминиевую проволоку чрезвычайно малого диаметра.

Дуговая сварка вольфрамом используется для сваривания более тонких листов чистого алюминия и сплавов. Существует несколько мер предосторожности, которых следует придерживаться.

1. Переменный ток рекомендуется применять для общецелевых работ. Сварка обычно с частотой коротковолнового диапазона активно применяется в ручных и автоматических установками. Особое внимание уделяется типу вольфрамового электрода, размеру сварочной насадки, типу и расходу газа. При ручной сварке длина дуги должна быть короткой и равной диаметру электрода. Вольфрамовый электрод не должен выступать слишком далеко за конец сопла и обязательно должен содержаться в чистоте.
2. Обязательно должны использоваться сварочные установки, предназначенные для газовой вольфрамовой дуговой сварки. Новое современное оборудование предусматривает программирование, пре- и постпоток защитного газа, а также пульсирование.
3. Очистка должна быть чрезвычайно эффективной. Если использовать отрицательный электрод постоянного тока, можно получить чрезвычайно глубокое проникновение и высокую скорость создания качественного шва.

Можно воспользоваться обычным агрегатом, а можно с импульсным режимом. Такой сварочный аппарат лучше, но и стоит он дороже на рынке. В ассортименте современных производителей имеются небольшие модели, которые способны генерировать ток различной мощности. Чтобы правильно выбрать сварочную установку, стоит обратить внимание на технические характеристики оборудования и его наконечник. Если изделие приобретается в мастерскую или автосервис, тогда желательно приобрести агрегат с TIG-функцией.

Встроенный импульсный режим позволяет избежать прожогов, поскольку в процессе работы формируется стабильная дуга. Качество сварочного шва у таких установок тоже выше.

Недорогие простые модели поддерживают MIG/MAG-функции. Можно подсоединить как углекислый газ, так и аргон. Если планируется соединять толстые алюминиевые пластины, тогда потребуется сварочный аппарат с мощностью не ниже 380 В. Бытовые модели можно подключать к стандартной сети.

Вольфрамовый электрод, который не плавится, используют для TIG-сварки. В качестве защитного газа лучше применять смесь аргона с гелием. При покупке посадочного материала потребуется принимать во внимание марку алюминия. Обязательно, чтобы проволока соответствовала габаритам заготовки. Для толстых заготовок идеальным решением станет диаметр присадочной проволоки 1,2-1,6 мм, для тонких можно использовать 0,8-1,2 мм.

Даже сварщик не скажет, какие настройки можно считать универсальными для работы полуавтомата по алюминию. Каждый сварщик ориентируется главным образом на толщину заготовок.

Если это бытовые работы, то чаще используются алюминиевые детали толщиной 2 мм. Для этого потребуется напряжение установки в 15 В. Ток регулируют индивидуально, принимая во внимание легирующие добавки. Этот показатель может находиться в пределах 100–150 А.

А вот скорость наложения сварочного шва регулируется, опираясь на опыт мастера.

Если знать технологию сварки по алюминию, то можно заварить правильно изделие и в домашних условиях.

Сварка своими руками не представляет ничего сложного даже для начинающих. Можно начинать сваривать с тонкого металла. Настройки тока и полярности будут варьироваться в зависимости от типа электродов. Полярность должна быть определена пробой на небольших соединениях. Ее обязательно стоит сделать. В целом конструкция сварных соединений для алюминия вполне соответствует таковой для стальных. Однако из-за более высокой текучести алюминия под сварочной дугой имеются некоторые отличия.

Первостепенным действием является подготовка. Обязательно зачищают поверхность механическим или химическим методом. Делают подходящую кромку. Лучше использовать V-образную, которая должна быть довольно широкой, чтобы полностью вместить корневой канал. Такая конструкция требует добавления относительно большого количества присадочного сплава для заполнения канавки.

Если работа выполняется в домашних условиях, то для сварки используют агрегаты-полуавтоматы с обратной полярностью. Каждый может сделать красивый шов, если станет действовать в определенном порядке.

• Для установки подбирается правильно наконечник. Его диаметр должен быть чуть больше диаметра используемой проволоки.
• Рабочую зону потребуется зачистить до металлического блеска. Иначе шов получится рыхлым.
• Принимая во внимание толщину заготовки, подбирают режим.
• До того как будет произведен розжиг, включается подача газа. Благодаря ему образуется защитное облако.
• Дуга разжигается на расстоянии до 15 мм, но это расстояние не может быть менее сантиметра.
• Скорость стоит регулировать постепенно в момент создания шва.
• Получить желаемый результат можно, если вести дугу плавно.
• Перед тем как закончить шов, дугу отводят в сторону и потом выключают аппарат.

Алюминий и алюминиевые сплавы можно сварить углеродной сваркой или другим методом. Чистый материал можно легировать другими металлами для получения широкого спектра физико-механических свойств. Главным преимуществом использования полуавтоматической сварки является то, что с помощью дуги получается высококонцентрированная зона нагрева. По этой причине чрезмерное расширение и искажение металла исключены.

При сварке в горизонтальном положении наилучшие результаты достигаются при наведении установки немного вверх. При работе с толстыми пластинами полезно направлять дугу в сторону более тяжелого участка.

В следующем видео рассказывается о сварке алюминия полуавтоматом.