Сварка алюминия в защитных газах

Обновлено: 23.01.2025

Алюминий – один из самых популярных конструкционных металлов, чему способствует его достаточная прочность, малый вес, отличные показатели тепло- и электропроводности. Тем не менее сварка алюминия представляет собой достаточно сложный и трудоемкий процесс.

Особенности сварки алюминия

наличием тугоплавкой оксидной пленки (стойкой к температурам до 2050℃) при более низкой температуре плавления основного вещества (660℃);
мгновенным формированием оксидных пленок на каплях свежерасплавленного металла, что мешает их соединению друг с другом;
необходимостью применения высоких сварочных токов для компенсации теплопроводности;
высокой жидкотекучестью, а, следовательно, необходимостью оперативного охлаждения;
склонностью к деформациям и растрескиванию при остывании.

Последний фактор обычно связан с наличием в структуре алюминия примесей в виде пузырьков газов, частиц щелочных и щелочноземельных металлов.

Ряд сложностей может возникнуть при определении марки алюминия или его сплава (например, с магнием, марганцем, кремнием), особенно если процентное соотношение веществ неизвестно.

Вне зависимости от выбранного типа сварки алюминия требуется выполнение очистных и подготовительных операций, которые должны снизить влияние вредоносных факторов в процессе сварки. К таким операциям относят:

отбортовку тонколистовых заготовок и кромкование заготовок большой толщины;
разрушение оксидной пленки в среде инертных газов, которое включает механическое удаление поверхностного слоя и обезжиривание металла;
предварительный прогрев заготовок до температуры 250-400℃ (используется только в «горячих» методах сварки, зависит от толщины и формы заготовки);
установка теплоотводящих прокладок, обеспечивающих равномерное и быстрое охлаждение заготовок в процессе сварки.

Кроме того, при восстановительном сваривании может проводиться обработка дефекта проникающими диагностическими составами для определения глубины и формы трещин, а также расчетных показателей шва. Кромки обнаруженных трещин, как правило, разделываются.

После выполнения этих действий приступают непосредственно к свариванию металла. По завершении работ соединение промывается проточной водой, со шва удаляются шлаки и прочие загрязнения.

Ручная сварка вольфрамовым электродом в среде аргона (TIG)

Сварка алюминия в среде защитного газа (помимо аргона, может применяться гелий) стала в последние годы самой популярной и востребованной технологией.

Швы, наложенные данным методом, мало подвержены тепловым и усталостным деформациям, они остаются прочными и эластичными в течение всего периода эксплуатации изделия.

Ручная сварка алюминия в защитной среде предполагает использование вольфрамовых электродов диаметром от 1 до 5 мм, а также присадочных прутков диаметром от 1 до 4 мм. Для окончательного разрушения остаточных оксидных пленок применяются сварочные аппараты переменного тока. Конкретные параметры операций по методу TIG можно определить из таблицы.

Технология достаточно доступна, а потому широко используется не только в промышленных, но и в бытовых условиях. Для получения качественного соединения алюминиевых заготовок требуется лишь набор оборудования, включающий газонагнетающую установку, и определенные профессиональные навыки. Вот несколько советов, которые помогут правильно наложить сварочные швы:

Вольфрамовый электрод держат под углом 70-80° к рабочей поверхности, пруток – под прямым углом.
Пруток ведут первым, двигать его следует отрывисто, с периодическим подъемом вверх. Электрод следует за ним, формируя общую сварочную ванну с металлом прутка. Следует исключить любые поперечные движения.
Оптимальная длина сварочной дуги составляет 1,5-2,5 мм. Укорачивание дуги приводит к повышению температуры плавления, удлинение – к снижению.
Подачу газа включают за 3-5 секунд до начала сварки, отключают через 5-7 секунд после ее окончания. Это позволяет исключить оксидирование незастывшего металла.
Слишком интенсивная подача защитного газа не менее вредна, чем недостаточная. Она приводит к подсосу воздуха в зону сварки, что негативно сказывается на качестве швов.

Чтобы обеспечить эффективный теплоотвод, заготовку устанавливают на медный или стальной радиатор. Роль простейшего радиатора в бытовых условиях может играть свернутая проволока из металлов с высокой теплопроводностью.

При отсутствии такого охлаждения велик риск термических деформаций, искривления формы сварочной ванны и даже прожога заготовок.

Сварка полуавтоматом в среде аргона (MIG)

Полуавтоматические импульсные сварочные аппараты дают преимущество при работе с алюминием, так как генерируют серии импульсов, эффективно разрушающих поверхностные оксидные пленки. Кроме того, токи высокого напряжения «вбивают» в сварочную ванну капли металла прежде, чем на них успеют образоваться оксиды. Тем не менее при последующем плавлении и кристаллизации ванны не обойтись без защитного газа, роль которого традиционно играет аргон. Только в этом случае шов получится прочным, надежным и аккуратным.

При прочих равных условиях полуавтоматическое оборудование дает трехкратное преимущество в скорости сварки в сравнении с классическим TIG-методом, однако, требует применения более сложных и дорогостоящих технологических процессов. Кроме того, ручные швы, наложенные опытным сварщиком с использованием вольфрамового электрода и присадочного прутка, могут оказаться даже более качественными, чем швы, созданные полуавтоматом.

Полуавтоматическая сварка алюминия осуществляется постоянным током высокого напряжения с обратной полярностью. Одна из основных сложностей, связанных с этим процессом, заключается в равномерной и своевременной подаче мягкой алюминиевой проволоки в сварочную ванну. Чтобы избежать проблем, достаточно следовать нескольким простым правилам:

для подачи алюминиевой проволоки необходимо использовать специальные наконечники с маркировкой «AL», иначе велик риск застревания материала ввиду его термического расширения;
применять четырехроликовый подающий механизм, чтобы исключить вероятность возникновения петель и изгибов;
скорость подачи должна быть достаточно высокой, так как проволока может начать плавиться еще до поступления в ванну.

Выбор конкретной марки проволоки и режима ее подачи диктуется составом алюминия или алюминиевого сплава, который будет свариваться, толщиной заготовок, режимом работы сварочного аппарата и способом обработки кромок. Зачастую первый фактор остается неизвестным, а, значит, подбирать материал приходится экспериментальным путем.

Электродуговая сварка покрытыми электродами (MMA)

Главное преимущество ручной электродуговой сварки покрытыми электродами – простота процесса и доступность оборудования. При сваривании алюминия она обычно используется в том случае, когда нет возможности реализовать MIG- или TIG-процесс, и только тогда, когда толщина заготовок составляет не менее 4 мм. Метод MMA обладает рядом существенных недостатков, среди которых:

необходимость профессиональных сварочных навыков для создания ровного прочного шва;
высокая вероятность образования пузырей в сварочной ванне;
сильное разбрызгивание металла во время работы;
сложности в удалении шлаков и загрязнений.

Обязательным условием при сварке алюминия покрытыми электродами является предварительный прогрев заготовок. В качестве основного инструмента используют несколько специфичные сварочные выпрямители с полого снижающейся внешней характеристикой. Для относительно тонких заготовок (4-6 мм) используются электроды диаметром 4 мм, более тонкие электроды не применяются.

Технология MMA предполагает такую последовательность действий:

Заготовки закрепляются на рабочей поверхности с зазором в 1,5-2,5 мм, в случае необходимости проводится предварительная разделка кромок.
Между покрытым электродом и основным металлом поджигается электрическая дуга длиной около 2 мм. Более длинные дуги при MMA-сварке алюминия не только замедляют плавление, но и способствую окислению сварочной ванны, а также увеличивают разбрызгивание металла.
В процессе плавления электрода его основа примешивается к металлу сварочной ванны (15-35%), а плавящееся покрытие генерирует газовое облако, защищающее расплавленный алюминий от окислительного воздействия воздуха. Роль дополнительной защиты играют выбрасываемые шлаки.
Электрод быстро перемещают в продольном направлении, так как скорость его плавления значительно выше, чем у непокрытых аналогов. Поперечные уклоны электрода должны быть сведены к минимуму.
По мере удаления электрода металл кристаллизуется, формируя сварочный шов. Если происходит случайный обрыв дуги, в шве образуются непроработанные зоны – «кратеры».

Главными сферами применения MMA-метода стало бытовое и восстановительное сваривание технического алюминия, сплавов алюминия и магния (содержание Mg до 5%), силумина. Обязательным условием после проведения сварки является очистка и контроль качества шва.

Технологические особенности сварки алюминия в домашних условиях с учетом свойств металла

Основная сложность сварки алюминия заключается именно в уникальных свойствах этого материала. Необходимо помнить о том, что алюминий не изменяет цвет при нагревании, а значит, и оценить качество сварочного шва по итоговому цвету невозможно. Диапазон плавления гораздо шире, чем у других металлов, и его высокая теплопроводность вследствие длительного влияния высоких температур провоцирует появление дефектов различной степени. Алюминий является немагнитным материалом.

Отличительные характеристики алюминия в процессе сварки

Свойства алюминия в процессе сварки:

Поверхность этого металла всегда покрыта оксидной плёнкой, ее температура плавления около 2 000 о С, алюминий плавится при 660 о С.
Сварочный шов после сварки сразу покрывается оксидной пленкой.
Растворённый водород в составе данного металла всегда стремится выйти наружу, что провоцирует образование кристаллизованных трещин и пор.
Высокая теплопроводность требует применения значительных величин тока.
Текучесть алюминия в расплавленном состоянии усложняет формирование сварочной ванны.

Немаловажная деталь – сварка алюминия часто затруднена тем, что в домашних условиях проблематично определить марку сплава металла. Зная точную информацию о сплаве, можно максимально точно определить режим соединения и способ его выполнения.

Подготовка алюминиевых деталей под сварку

Из-за специфических свойств алюминия его подготовка перед сваркой имеет краеугольное значение на итоговый результат.

Особо тщательно следует уделить внимание месту (кромкам изделия) для планируемого сварочного шва. Преимущественно очистка выполняется для того, чтобы избавиться от оксидной плёнки.

Очищение и обезжиривание материала от налета любого происхождения. Выполняется это ацетоном, растворителем или реже авиационным бензином.
Разделка кромок необходима, если их толщина превышает 4 мм, при использовании стандартных электродов.
Удаление оксидной плёнки. Инструмент подбирается, согласно толщине алюминиевой детали. Обычно применяют напильник, фрезу или щётку по металлу.

Доступные способы сварки алюминия в домашних условиях

Сварщик для сваривания алюминия может использовать разное оборудование и материалы, но в домашних условиях он достаточно ограничен, поэтому мы рассматриваем наиболее распространенные и доступные способы:

сварка газовой горелкой;
сварочный аппарат инверторного типа (MMA, MIG, TIG);
полуавтоматом (MIG).

Сварка алюминия с использованием газовой горелки

Оптимальным средством для проведения сваривания является газовая горелка. Выбирая этот метод, следует подготовить необходимые инструменты:

присадочная проволока из алюминия (благодаря которой можно получить качественный шов);
газовая горелка;
сварочный флюс (для блокировки появления оксидной плёнки).

Популярные виды флюсов для зачистки алюминия:

Калий-содержащие в виде порошка Probat Fluss 2126 (для алюминиевых сплавов).
Натрий-содержащие Probat Fluss Al 224 (порошок) и Arsal 2125 (в гранулах) для алюминиево-кремниевых сплавов.
Алюминиево-марганцевые сплавы можно очистить флюсом AH-A1 или AH-A.

Берется подготовленный материал для сварки, только обязательно после тщательной зачистки кромок. Далее его необходимо обработать флюсом. После этого на горелке выставляется необходимый режим пламени, подходящий для прогрева кромок и плавления присадочного материала. В процессе работы присадочный материал подается в зону сварки, который уже под воздействием огня плавится и смешивается с основным металлом детали.

Сварочный аппарат инверторного типа (ММА)

Инверторная сварочная техника способна подстраиваться под любой необходимый режим сваривания. Ключевым критерием для выбора нужного электрода будет вид конкретного соединяемого материала. Инверторы в основной своей массе выдают постоянный ток. Таким образом, все плавящиеся электроды, которые можно применить для дуговой сварки, используются и для инвертора.

относительно меньшее потребление электричества по сравнению с другими типами сварочных аппаратов;
защита от перепадов напряжения;
малогабаритность аппаратуры;
возможность использования электродов любого типа.

Распространенные виды электродов для алюминиевых металлов и сплавов:

ОЗА-1 – для алюминия без добавок, а ОЗА-2 можно сваривать алюминиево-кремниевые сплавы.
ОЗАНА-1 – используются для сварки из чистого алюминия, а ОЗАНА-2 – для алюминиево-кремниевых металлов. Швы обладают высокой коррозионной стойкостью.
УАНА – подходят для деформированных и литейных алюминиевых сплавов.

Сварщику следует помнить, что при сварке алюминия необходимо использовать постоянный ток обратной полярности. Получаемое катодное распыление разрушает оксидную пленку. Не соблюдая это условие, пленка не будет разрушена, и выполнение сварочных работ будет крайне затруднительно.

Порядок действий сваривания инвертором:

Зачистка и обезжиривание металла.
Зафиксировать деталь, если это необходимо.
Настройка аппарата на необходимый режим сварки в зависимости от диаметра электрода, толщины свариваемой детали и скорости сварки.
Прогреть поверхность необходимо для удаления влаги, если это необходимо из-за состава алюминиевого сплава, но не более 250 о С.
Сварка производится на постоянном токе обратной полярности (это важно, не на прямой!)
Аккуратно замкнуть электрод на изделии и быстро переместить его в сварочный шов, сварку выполнять без отрыва, а электрод держать перпендикулярно сварочной ванне, чтобы не образовывались наплывы и брызги, т. к. алюминий достаточно быстро плавится.
После окончания сварки деталь должна остыть, потом отбить шлак и осмотреть сварочный шов, при необходимости он зачищается от оксидной пленки и накладывается следующий слой.

Сваривание алюминия полуавтоматом MIG (аргоном)

Самый распространенный метод сваривания алюминия – полуавтоматом. В сварочный пистолет одновременно подаются сварочная проволока в качестве электрода и защитный газ. Полуавтоматы стали доступными для потребителей, благодаря снижению своей стоимости.

Примерная стоимость полуавтоматов для сварки на Яндекс.маркет

Наиболее практичен в использовании газ аргон. Возможно использование смеси аргона и гелия. Для данного способа также желательна зачистка поверхности порошковым флюсом.

Требования к сварке:

ровный канал, по которому будет проходить проволока. Идеально, если подающий канал изготовлен из тефлона;
механизм подачи должен работать без рывков, то есть механически минимально воздействовать на поверхность проволоки;
прекращение подачи газа должно быть не одновременным с отключением тока, а с задержкой на 5-7 секунд.

Высокая скорость сварки требует от мастера хорошей подготовки, поэтому рекомендуется тренировка, особенно если работу необходимо провести на тонких изделиях.

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:

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

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.

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.

Сварка алюминия полуавтоматом

Алюминий широко применяется человеком во многих сферах. Однако, по мнению профессиональных сварщиков, он относится к разряду металлов, характеризующихся достаточно сложным сварочным процессом. Это обосновано наличием у алюминиевых сплавов специфических физических и химических особенностей. Поэтому по сравнению со стандартный материалом – сталью - осуществление сварочного процесса с алюминием связано с большим количеством нюансов.

Сварка алюминия полуавтоматом (MIG) поможет эффективно решить большинство этих сложностей. Такой метод сварки позволит гарантированно устранить сложности с преодолением на алюминиевых деталях защитной микронной оксидной пленки, обеспечив выполнение сварных соединений с отличными характеристиками и высоким качеством.

К тому же как опытный, так и начинающий сварщик, должны понимать, что:

Требуется осуществить тщательную подготовку поверхностей свариваемых алюминиевых деталей. Удалить оксидную пленку можно не только с использованием металлической щетки либо наждачной бумаги, но и растворителей, к примеру, бензина, уайт-спирита, ацетона. Хорошо произведенная зачистка позволит увеличить проплавление металла, повысить скорость сварки, улучшить смачиваемость свариваемых кромок, снизить вероятность коробления.

За счет более высокой теплопроводности алюминия по сравнению с обычными стальными сплавами требуется настроить сварочную дугу на большую мощность.

При этом требуется помнить, что у этого материала достаточно низкая температура плавления, а это может стать причиной вероятности его прожога.

Сварочный процесс алюминия и его сплавов с использованием полуавтоматов осуществляется с использованием специальной проволоки (сварщики в большинстве случаев называют ее – плавящийся электрод) с применением защитной газовой среды. Наиболее распространенным защитным газом для полуавтоматической сварки алюминия и его сплавов является чистый аргон.

Применение инертного газа дает возможность исключить:

увеличение в шве пористости, повышая его прочностные характеристики;

сильное разбрызгивание расплавленных металлических капель;

нестабильность электрической дуги.

Сварочные работы, связанные с изготовлением изледлий из любого алюминиевого сплава с использование инверторных источников питания применяют как на промышленных предприятиях, так и в автосервисах. Для процесса полуавтоматической сварки алюминия потребуется:

присадочная проволока и инертный газ высокого качества;

технологичное сварочное оборудование.

Грамотно организованная комбинация этих трех важнейших факторов позволяет обеспечивать первоклассный результат.

Отличия сварки полуавтоматом от аргонодуговой

Полуавтоматическая сварка алюминия по сравнению с аргонодуговой имеет несколько отличий. Главное различие этих двух технологий состоит в типе используемых электродов:

При полуавтоматическом способе сварки применяют алюминиевую проволоку, а при аргонодуговом – основу электрода составляет тугоплавкий вольфрам, а присадочный металл подается в зону сварки в виде прутка.

Аргонодуговой способ применяют чаще всего при ручной сварке.

Сварочный процесс TIG используют для получения неразъемного соединения на более ответственных участках, так как обеспечивается более высокая точность геометрии сварочного шва.

Проведение сварочным работ методом TIG связано с большими денежными затратами на комплектующие и расходные материалы, а также требует значительно большего времени на выполнения сварного соединения.

Сварочные полуавтоматы для сварки деталей из алюминиевого сплава традиционно оснащают не только стандартными функциями, но и возможностью работы в импульсном режиме. Применение последнего позволяет достичь более эстетического внешнего вида шва, а также повысить качество соединения. Воздействие мощным импульсом электрического тока дает возможность моментально пробить оксидную пленку соединяемых деталей.

Каждый импульс тока как бы вдавливает в поверхность сварочной ванны каждую каплю расплавленного металла, образующуюся при плавлении алюминиевой проволоки на базовом (нижнем) токе. При применении импульсного режима сварки перенос электродного металла становится контролируемым. Такая технология позволяет значительно повысить качественные параметры сварного шва, максимально исключив разбрызгивание алюминия.

Преимущества механизированной сварки плавящимся электродом в среде защитного газа

Грамотно организованная сварка алюминия полуавтоматом предоставляет ряд достоинств:

Высокую производительность. В сравнении с дуговой сваркой неплавящимся электродом в среде аргона процесс МИГ происходит в 3 раза быстрее.

Простота применения. В отличие от аргонодугового способа сварки, полуавтомат может быстро освоить даже начинающий сварщик. В связи с этим выполнение сварных соединений деталей из алюминия своими руками пользуется популярностью у любителей.

Оснащение полуавтомата импульсным режимом позволяет достичь высоких качества сварного шва и точности геометрических размеров. При этом минимизируются потери проволоки на разбрызгивание.

Требования к оборудованию и материалам

Для более полного использование возможностей сварки алюминия с помощью полуавтомата необходимо обратить особое внимание на дополнительные требования, предъявляемые к применяемому инвертору и расходным материалам:

Должна быть предусмотрена обратная полярность тока. Это даст возможность гарантированно разрушить оксидную пленку на свариваемых деталях.

Для плавной и равномерной подачи проволоки в зону сварки подающее устройство должно иметь 4-х роликовый механизм. Так как малейшее сопротивление, возникающее в момент подачи проволоки, может легко смять мягкий алюминий. Как правило, устанавливаются ролики с U-образными канавками без насечек.

За счет высокой теплоотдачи алюминиевый сплав расширяется сильнее в отличие от стали. Поэтому рекомендуется использовать специальный контактный наконечник, у которого больший допуск по диаметру отверстия.

Для обеспечения максимального качества сварного шва необходимо использовать для создания защитной среды сварочного процесса лишь чистый аргон.

Для уменьшения трения алюминиевой проволоки сварочная горелка должна быть оснащена тефлоновым каналом.

Сварку алюминиевых сплавов методом МИГ целесообразно применять для соединения деталей, имеющих толщину больше 3 мм.

Выбираем сварочные аппараты для сварки алюминия

Мы предлагаем полуавтоматы для сварки алюминия нескольких основных групп:

Начального класса. Аппарат КЕДР AlphaMIG-200S имеет компактные размеры, небольшой вес, способность работать от обычной сети с напряжением 220В, доступную стоимость. Он пользуется большим спросом для выполнения периодических работ в быту, а также в автосервисах.

Среднего класса. Модель КЕДР UltraMIG-250S-3 аппарат отлично подходит для использования на малых и средних производствах, в крупных автомастерских, где важна компактность, экономичность и высокая производительность оборудования.

Промышленного класса. Полуавтомат КЕДР MultiMIG-5000DP можно эксплуатировать для решения самых сложных на протяжении длительного срока. Предусмотренный импульсный режим сварки, а также технология двойного импульса позволяют гарантировать получение отличного сварного шва с самыми высокими требованиями.

Предлагаем ознакомиться с видео, наглядно показывающим сварочный процесс соединения алюминиевых деталей полуавтоматом.

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.

Особенности

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.

Кроме того, попытка что-то сделать на открытом воздухе приведет еще и к ухудшению качества швов.

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.

Обзор видов сварки

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.

В подобном варианте можно использовать уже и способные плавиться электроды. Эта технология разделяется на целый ряд частных направлений.

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.

Оборудование и материалы

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.

Необходимое качество обеспечивает только использование особой горелки с вольфрамовым расходным элементом. Все другие решения не позволяют достичь требуемых параметров.

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:

контактор (он выдаст ток заданного напряжения);

электроды из вольфрама;

баллон, начиненный аргоном;

редуктор (монтируется на баллон);

выпрямители (дают стабильный постоянный ток автомобильного напряжения);

измеритель времени газового обдува;

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:

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.

Точным отечественным аналогом оказывается «Св-АМг5», выпущенный по ГОСТ 1975 года. В любом случае присадка должна быть как можно ближе к материалу обрабатываемого изделия.

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

Настройка аргонового аппарата

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.

Переменные разряды с большой положительной полуволной сказываются на заготовках очень плохо.

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.

Технология

Подготовка

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.

Что немаловажно, подобные подкладки ускорят рабочий процесс, сократят расход газа и электрической энергии. В любом случае варить алюминий в среде аргона желательно сразу после приготовления деталей.

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.

Процесс

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.

Важно: подавать проволоку нужно максимально аккуратно, исключая рывки. В противном случае алюминий будет разбрызгиваться.

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.

Читайте также: