Сварка алюминия инвертором с аргоном

Обновлено: 24.01.2025

Многие специалисты отмечают плохую свариваемость алюминия, так что для получения прочного соединения используются специальные методы, которые помогают достичь результата высокого качества. TIG сварка алюминия является одним из таких способов, так как именно она помогает бороться с основными негативными факторами, которые и создают проблемы во время сваривания. Здесь все проводится под защитой инертного газ, в качестве которого чаще всего выступает аргон. Но основной силой, что расплавляет металл, тут выступает электрическая дуга, которая образуется между металлом заготовки и неплавким электродом.

Сварочный шов после сварки алюминия tig инвертором

ТИГ сварка алюминия имеет относительно высокую себестоимость, так что ее применяют в тех случаях, когда требуется ответственная деятельность свареной детали. Виной этому высокая стоимость газа, у которого достаточно высокий расход. Но все это обеспечивает намного более удобные условия работы, чем сварка алюминия электродом при помощи обыкновенного сварочного трансформатора. TIG сварка алюминия применяется преимущественно в промышленных условиях. Для работы с ней требуется особый опыт, так как для достижения результата высокого качества следует иметь не только хорошую технику, но и обладать соответствующим уровнем мастерства.

Преимущества

Инертный газ является лучшей на данный момент защитной средой, которая создает непроницаемые для кислорода и водорода условия;
Нет риска попадания влаги в сварочную ванну из обмазки электрода;
Дуга обладает высокой стабильностью горения;
Швы получаются более аккуратными и тонкими, а сварочные соединения более крепкими;
Многие недостатки свариваемости алюминия становятся не такими существенными;
Возможность работы с широким спектром режимов настроек.

Недостатки

Высокая себестоимость сварочного процесса;
При работе с газом работа становится менее безопасным;
Горение газа оказывает вред здоровью сварщика;
TIG сварка алюминия обладает более длительным процессом подготовки, а соответственно, становится более трудоемкой.

Почему важен переменный ток

В последнее время ТИГ сварка алюминия постоянным током практически не производится, так как большинство специалистов используют переменный ток. Существует несколько определенных положений, которые предрасполагают к выбору именно этому роду электричества. Когда подключается постоянный ток на обратной полярности, то создается катодная очистка оксидной пленки. При этом же, температура сварки значительно увеличивается. По этой причине может возникнуть разрушение вольфрамового электрода, который активно применяется в данной сфере. Подключив постоянный ток с прямой полярностью, он не сможет ликвидировать оксидную пленку, так что даже при более стабильной дуге будет плохое качество сварки. Таким образом, переключение полярности может обеспечить итог работы высокого качества и именно поэтому стоит выбирать переменный ток. Сварка алюминия TIG инвертором постоянным током проводится очень редко, так как работать им оказывается слишком сложно.

TIG сварка алюминия

Что необходимо для ТИГ сварки

Для того чтобы осуществить процесс сваривания, требуется обеспечить следующий набор оборудования:

Вольфрамовые электроды различного диаметра;
Заземление для аппарата;
Сварочный инвертор ТИГ (постоянного/переменного тока);
Расходный присадочный материал, в виде сварочной проволоки;
Горелка для данного вида сварки;
Газовые шланги;
Баллон с инертным газом;
Сопла на горелку и цанг с держателем;
Блок для охлаждения горелки;
Редуктор для регулировки давления газа.

Сварочная маска Хамелион

Помимо этого необходимо иметь сварочную маску Хамелеон, краги, педаль управления сварочным током и прочие вещи.

Методы

Сварка алюминия и стали может осуществляться несколькими методами, в том числе и специфическими. Одним из них является четырехтактный метод. Во время первого такта работы в нем активизируется высокий ток сварки, который позволяет разогреть металл без создания дефектов на рабочей поверхности. Третий такт использует понижающую функцию, которая помогает избежать трещин во время наполнения концевого кратера.

TIG сварка алюминия постоянным током

Импульсный метод аргонно-дуговой сварки, что обладает рядом преимуществ. Во время его использования добавляется второй импульс-процесс, который снижает нагрев шва и противодействует деформации заготовок. Шов получает аккуратный и ровный внешний вид.

Технология TIG сварки алюминия

Выбор сварочных материалов и подбор оборудования

Сварка тонкого алюминия проводится электродами с небольшим диаметром. Но во время работы могут возникать различные ситуации, так что желательно иметь у себя в наличии набор необходимых электродов диаметром от 1 до 6 мм, что позволит проводить работы с металлом практически любой толщины. Современные инверторы должны поддерживать силу тока от 10 до 450 Ампер, чтобы можно было проводить тонкую настройку параметров работы. Присадочная проводок выбирается по составу, чтобы он максимально сходился с теми заготовками, которые будут свариваться, будь то сварка алюминиевых труб или каких-либо других вещей.

Пошаговая инструкция

Сварка алюминия со сталью и другими металлами происходит практически по одной и той же схеме:

Сначала идет подготовка металла, куда входят такие процедуры как зачистка поверхности щеткой, обработка растворителем, разделка кромок, если толщина слишком высокая и так далее;
После этого на место сваривания следует выложить флюс, который будет использоваться;
Затем можно приступать к непосредственному свариванию, зажигая дугу и пламя горелки и проводя шов по всей поверхности кромок;
После окончания процесса металл желательно подогревать в течение нескольких минут, постепенно понижая температуру;
Зачистить и проверить качество соединения.

«Важно!
Из-за плохой свариваемости алюминия требуется обязательно использовать флюс.»

Таблица режимов ТИГ сварки алюминия

Сварка листового алюминия должна проводиться строго по определенным режимам:

Сварка алюминия инвертором

Алюминий относится к тем металлам, которые сложно поддаются свариванию. Во время этого процесса возникает множество проблем, которые мешают создать качественный шов, поэтому, необходимо использовать различные дополнительные средства, которые должны помочь решить данные проблемы. Сварка алюминия инвертором решает лишь часть данных проблем, так как здесь требуется еще обеспечивать дополнительную защиту сварочной ванны, которая подвергается ряду негативных факторов, ухудшающих качество шва.

Сварочный шов по алюминию

При сваривании алюминий образует не вязкую ванну расплавленного металла, а слишком текучую, словно она наполнена водой. Это требует опыта работы с такими вещами у мастера. Помимо этого возникают еще сложности с оксидной пленкой, усадкой металла, деформациями и трещинами. Сварка нержавейки во многом схожа с алюминием, поэтому для них применяются практически одни и те же инструменты. Благодаря частому использованию алюминия в промышленности, сварщикам нередко приходится иметь с ним дело, несмотря на плохую свариваемость. Таким образом, сварка алюминия инвертором входит в общую инфраструктуру работы с данным металлом.

Сварка алюминия инвертором является одним из самых ненадежных способов, поэтому, качество соединения может пострадать;
В данном случае обязательно использовать дополнительный флюс, который бы обеспечивал защиту сварочной ванны от негативных факторов;
Могут возникнуть трудности с подбором электродов, если неизвестен состав сплава, а также с их просушкой, так как во влажной обмазке скапливается жидкость, что приводит к попаданию водорода в алюминий;
Сложность формирования шва благодаря высокой скорости электрической сварки.

Что представляет собой инвертор? Подбор инвертора

Сварка алюминия электродом инвертором требует точного соблюдения параметров, так как любое отклонение может привести к ухудшению состояния шва. Таким образом, при выборе агрегата для сварки следует обращать внимание на рабочий диапазон. При работе с тонкими листами алюминия нужно придерживаться пониженных деликатных режимов, так что инвертор должен мочь работать как на пониженных режимах, так и на высоких показателях тока. Электроды, с которым должен взаимодействовать инвертор должны быть диаметром, минимум, от 1,6 до 5 мм. В промышленных условиях этот показатель может быть шире.

Контактная сварка алюминия инвертором

Также стоит отметить, что на аппарате желательно иметь систему принудительного охлаждения, которая убережет технику от перегрева и быстрого износа. Для домашнего использования лучше всего подходит компактная техника, которая весит не более 4 кг.

«Важно!
Очень полезной функцией является автоматическое отключение, когда техника работает в тех режимах, которые ее могут испортить.»

Режимы работы

Толщина детали, мм	Сила тока, А	Скорость сварки, м/час
0,6	70	73
1,3	125	153
1,6	130	73
2,3	235	73
3	315	73

Влияние режима сварки на качество шва

Сварка алюминия инвертором предполагает точное передерживание заданных режимов, так как в ином случае возникает большая вероятность, что шов получится некачественным или испортится заготовка. Если сила тока будет ниже требуемой, то электрод может постоянно прилипать или же не будет достаточной толщины приваривания. Благодаря этому ничего держаться крепко не будет и при механическом воздействии заготовка может повредиться в зане сваривания.

Шов сварки алюминия инвертором в домашних условиях

Если сила тока окажется выше, то появляется высокий риск пропалить дыру в свариваемых материалах. Это может полностью испортить деталь или же потребуется ремонт путем заваривания, что очень сложно, особенно, при работе с алюминием. Таким образом, даже когда происходит сварка алюминия в домашних условиях инвертором, следует четко придерживаться заданных параметров.

Необходимые материалы и инструменты

Возможна сварка алюминия с аргоном и без него, так что список используемых вещей может отличаться. В основном применяются такие виды техники и инструментов:

Инвертор – как основной источник питания, создающий электрическую дугу. Модель аппарата зависит от требуемых работ, так как приходится сталкиваться с различными вариантами деталей.
Электроды – могут быть стандартные плавкие с обмазкой или неплавкие. Сварка алюминия инвертором без аргона проводится плавкими, так как обмазка создает защитную среду, которая ограждает сварочную ванну от негативных факторов. При аргонодуговой сварке используется неплавкий вольфрамовый или угольный электрод.
Баллон с аргоном и шланги – дополнительные средства, которые помогают создать высокий уровень защиты за счет горения газа. Горелка может применяться как подогревающий инструмент для металла.

Подготовка алюминия к сварке

Перед тем, как будет происходить сварка алюминия инвертором постоянного тока, металл следует подготовить к применению. В первую очередь нужно зачистить место будущего соединения. При большой толщине заготовки можно применять щетку по металлу, в ином случае пойдет и наждачная бумага. После зачистки требуется обработка растворителем, которая поможет снять налет, обезжирить и растворить оксидную пленку, с которой нельзя бороться температурным воздействием. При большой толщине деталей, более 4 мм, необходима дополнительная разделка кромок, угол которых определяется все той же толщиной деталей.

Зачистка алюминия для сварки инвертором

Инструкция

Если вам требуется сварка алюминиевого профиля, или других деталей, то следует придерживаться следующих шагов для соблюдения правильной технологии:

Предварительная подготовка металла;
Обработка краев флюсом;
Настройка оборудования на нужный режим согласно толщине детали;
Сам процесс сваривания, во время которого нужно быть предельно осторожным, чтобы сформировать валик шва, который слабо держится, из-за особенностей свойств материала;
Дать остыть металлу и проверить качество сварки различными методами.

«Важно!
Из-за повышенной жидкотекучести следует проводить все операции только в нижнем положении.»

Техника безопасности

Когда проходит контактная сварка алюминия, или любая другая ее разновидность, то очень важно соблюдать условия, которые гарантируют безопасность. В первую очередь нужно позаботиться о наличии сварочной маски и огнеупорной одежды. Далее убедиться в исправности заземления и корректной работоспособности самого оборудования. При работе с газом баллоны необходимо помещать на максимально удаленное расстояние от источника огня, которое должно составлять от 5 метров и выше.

Сварка алюминия аргоном: Что нужно знать

В чем сложность работы с металлом? Алюминий — не самый простой материал для сварки. Работу приходится вести, учитывая особенности металла:

На воздухе чистый алюминий окисляется. Оксид Al 2 O 3 — это тугоплавкое соединение, переходящее в жидкое состояние при 2050 o С. Само собой это существенно усложняет процесс сварки. Для того чтобы работать с алюминиевыми деталями потребуется специальная подготовка материала, которая доведет его до «чистого» состояния.
Температура плавления чистого алюминия составляет всего 660 o С. Высокий риск прожига требует тщательного контроля параметров сварочного аппарата и выверенных движений во время сварочного процесса.

Сварка алюминия полуавтоматом в аргоне или аппаратом TIG позволяет избавиться от возникающих проблем, обеспечивая аккуратный и прочный шов на стыке соединения двух деталей.

Технология TIG: преимущества метода

В отличие от стальных сплавов алюминий сложнее в плане термической обработки. Главная проблема — образование оксида при контакте с кислородом воздуха. Подача аргона в зону сварки перекрывает поступление кислорода к алюминию, создавая благоприятные условия для сваривания. В процессе работы происходит расплавление алюминиевого прутка с образованием сварного соединения.

Сварка алюминия аргоном: плюсы метода

Стабильное горение дуги.
Равномерный провар.
Производство тонкого и аккуратного шва.

Метод относится к универсальным: технология TIG годится не только для алюминия, но и для других металлов и сплавов.

Оборудование

Вольфрамовые электроды. Материал содержит небольшое включение редкоземельных элементов. Чем ниже их содержание, тем выше качество электрода и стабильнее дуга.

Присадочный алюминиевый пруток. Расходник длиной до метра предлагается в разных диаметрах в интервале 1,6–4,0 мм. Желательно использовать материал после вскрытия упаковки.

Продолжительное хранение приводит к образованию оксидной плёнки, что усложняет процесс сварки алюминия. Состав прутка должен соответствовать характеристикам свариваемых поверхностей.

Горелка TIG и сопла для равномерной подачи инертного газа к зоне расплава. Если сварку алюминия аргоном планируется вести на открытом воздухе, необходимо брать сопла с большим диаметром, поскольку инертный газ вне помещения скорее уходит из зоны сварки под действием ветра.
Баллон с аргоном, оснащённый редуктором для регулировки давления.

Сварка постоянным и переменным током

Аппарат для сварки алюминия аргоном может работать на постоянном токе (DC) и переменном (AC) (есть и инверторы с двумя режимами AC/DC). Если подключить DC в обратной полярности, произойдёт резкий рост температуры сварки. Условия приводят к перегреву вольфрамового электрода, в результате металл разрушается. Чтобы этого не происходило, сварщику приходится уменьшать сварочный ток. В таком режиме можно сваривать только небольшие по толщине детали.

Переменный ток сварки алюминия аргоном запускает процесс удаления оксидной плёнки электрическим методом. Когда на электроде минус, деталь разогревается и плавится. После смены направления заряженных частиц на электроде возникает плюс, и начинается разрушение Al 2 O 3 . В таких условиях электрод практически не перегревается, поэтому можно поднять сварочный ток.

Как сварить алюминий инвертором — пошаговая инструкция

Алюминий не самый прочный материал, поэтому не удивительно, что предметы из него нередко ломаются. Необязательно относить их в мастерскую, отремонтировать можно и дома сваркой алюминия инвертором. Однако для создания надежных соединений нужно учитывать неординарные свойства этого капризного материала.

Можно ли варить алюминий инвертором

Сложность сваривания алюминия инвертором обусловлена его характеристиками:

У оксидной пленки, которой покрыта поверхность этого металла, температура плавления 2000⁰C, а у металла — 660⁰C.
Перед работой пленка удаляется. Сварку начинают сразу после снятия оксида, чтобы очищенная поверхность не успела окислиться.
При значительном перепаде температуры прочность алюминия уменьшается.
Из-за высокой текучести металл стремится убежать из сварочной ванны, что затрудняет наложение вертикальных швов.
Из-за высокого коэффициента температурного расширения заготовки при усадке могут деформироваться, а шов растрескаться.
Цвет алюминия при нагреве не изменяется, что затрудняет контроль над процессом при выполнении инверторной сварки.

Какой инвертор подойдет для сварки алюминия

Выбор инвертора для сварки алюминия зависит от объема и сложности работы. Если ремонтом заниматься приходится нечасто, а к качеству соединения не предъявляется высоких требований, достаточно дешевого аппарата. В противном случае предпочтение отдается модели с функциями MMA и TIG. Таким аппаратом выполняются соединения электродами с покрытием и аргонодуговой сваркой. Для домашнего ремонта достаточно силы тока 200 А.

Для упрощения и ускорения работы при больших объемах следует обратить внимание на инверторы с осциллятором, позволяющим зажигать дугу бесконтактным способом. Полезной будет опция постепенного затухания дуги, управления балансом полярности и импульсный режим. Если предполагается частое перемещение инвертора, предпочтение следует отдавать компактным моделям. Они дороже аппаратов с аналогичными функциями, но удобней при перевозке.

Выбор расходных материалов для сварки

Чтобы варить алюминий инвертором без аргона применяются электроды, сделанные из близкого по составу материала. Их покрытие при нагреве создает газовую среду, которая препятствует проникновению воздуха в зону сварки. Лучшими отечественными признаны марки ОЗА, ОЗР, ОЗАНА. Аналоги зарубежного производства OK 96.20, OK 96.40, Kobatek-213 лучше по качеству, но стоят дороже.

Аргонодуговая сварка выполняется неплавящимися электродами из вольфрама. Для создания шва используют присадочную проволоку диаметром от 2 до 5 мм. В составе популярных марок АО, АД, АК содержится много магния.

Чтобы сваривать алюминий инверторным полуавтоматом используется присадочная проволока диаметром от 0,8 до 1 мм в катушках по 0,5 кг. Большей популярностью пользуются марки ER 4043 и ER 5356, сделанные из сплава кремния с алюминием. Св-АК 5 и Св-АМг из алюминия с магнием применяются реже.

Технология сварки алюминия инвертором

Перед началом сварки алюминия в домашних условиях нужно обработать место соединения:

Если толщина деталей больше 5 мм, с кромок снимаются фаски под углом 45 — 60⁰. Чем толще металл, тем больше скос.
Заготовки на расстоянии 2 — 3 см от стыка очищаются металлической щеткой от оксидной пленки и обезжириваются растворителем.
Рекомендуется предварительный нагрев деталей до 400⁰C.
Для предотвращения деформации, при усадке алюминиевые заготовки в зависимости от толщины размещают с зазором 1 — 2,5 мм между ними.
Если детали тоньше 5 мм, под них подкладывают графитовые или керамические пластины, чтобы расплавленный металл не протекал на обратную сторону.

Сварка плавящимися электродами с покрытием выполняется постоянным током с плюсом на держателе, а вольфрамовыми — переменным. Чтобы шов по всей длине был одинаковой ширины, заготовки сначала прихватываются с обеих сторон. Диаметр электрода и ток в зависимости от толщины алюминия определяются по таблице:

Читайте также: