+

Алюминий и его сплавы очень широко используются во многих сферах. Это объясняется тем, что они имеют небольшой вес, высокие механические свойства, также у них высокая теплопроводность и электропроводность. Но одним из недостатков указанного материала является то, что он плохо сваривается, и поэтому вопрос, как варить алюминий, очень актуален, особенно для домашних мастеров.

Главный недостаток алюминия в том, что он плохо сваривается, поэтому необходимо знать методы и режимы сварки алюминия.

Свариваемость алюминия

То, что алюминий и его сплавы плохо свариваются, обусловлено такими их свойствами:

Режимы сварки алюминия.

  1. На алюминиевых заготовках и деталях всегда есть оксидная пленка, ее особенностью является очень высокая температура плавления, более 2000 градусов, что значительно усложняет проведение работ, так как температура плавления алюминия всего 660 градусов.
  2. Во время работы на расплавленных каплях также образуется тугоплавкая пленка, и поэтому сложно выполнить сплошной шов. Одним из решений этой проблемы является проведение сварки под защитой инертного газа, это позволяет изолировать металл от воздуха.
  3. Алюминий очень текучий, а это усложняет управление сварочной ванной. Чтобы упростить процесс, приходится использовать теплоотводящие прокладки.
  4. Так как в шве могут образовываться поры и трещины, он получается не очень прочным. Из-за того что из шва выходит водород, получаются поры, трещины чаще получаются при сваривании сплавов алюминия, в которых много кремния.
  5. Указанный материал имеет большой коэффициент расширения, поэтому во время охлаждения шва он может деформироваться.
  6. Алюминий имеет высокую теплопроводность. Это приводит к тому, что сварочный ток должен быть в 1,5 раза больше, чем при работе со стальными деталями, хотя температура их плавления в несколько раз выше, чем у алюминия.
  7. При проведении работ в домашних условиях часто возникает проблема из-за того, что человек не знает точного названия и состава сплава. Это не всегда позволяет выбрать правильный режим сварки и материалы, которые нужны для работы.

Способы сварки и проведение подготовки к работе

Для сваривания алюминия существует много способов, при этом используются разные материалы и оборудование.

Зона выполнения работ может быть защищена флюсом или аргоном.


Схема сварки алюминия электродом.

  • выполнение работ в среде инертных газов с использованием вольфрамового электрода, данный режим называется AC TIG;
  • работа полуавтоматом в среде инертных газов, когда выполняется автоматическая подача проволоки, данный режим называется DC MIG;
  • работа плавящимися электродами, режим называется MMA, при этом инертные газы не используются.

Чтобы разрушить оксидную пленку, которая образуется на поверхности деталей, используется постоянный или переменный ток, он обязательно должен быть обратной полярности. Таким образом происходит катодное распыление, что и вызывает разрушение пленки. Если вы решите проводить работы постоянным током прямой полярности, то это не позволит разрушить оксидную пленку.

Независимо от того, какой тип сварки деталей будет выбран, необходимо проводить предварительную обработку их кромок.

Последовательность проведения указанных работ:

Для сварки алюминия применяются плавящиеся электроды.

  • очистка от пыли и обезжиривание, для этого используют ацетон, уайт-спирит или любой другой растворитель;
  • если толщина деталей до 4 мм, то разделка кромок не проводится, если больше, то ее необходимо провести;
  • если работа выполняется покрытыми электродами, то разделку кромок надо проводить при толщине деталей более 20 мм;
  • если сваривают детали, толщина которых меньше 1,5 мм, то рекомендуется проводить их отбортовку;
  • для частичного удаления оксидной пленки края деталей зачищают при помощи наждачной бумаги, для этого может быть использована и металлическая щетка, но проволока на ней должна быть тонкой.

Особенности работы покрытыми электродами

Данный тип сварки обычно используется при сваривании деталей, толщина которых не более 4 мм, а сама конструкция не очень ответственная. Объясняется это тем, что указанный способ сварки имеет ряд недостатков: шов получается пористым и поэтому не очень прочным, очень разбрызгивается металл, шлак плохо отделяется, что в дальнейшем приводит к коррозии металла.

Сварка полуавтоматом с подачей проволоки.

Таким способом можно варить как алюминий, так и его сплавы. Раньше для выполнения сварки использовались электроды ОЗХА-1 и ОЗА-2, сейчас есть более современные электроды УАНА и ОЗАНА.

Работа проводится на постоянном токе обратной полярности. На каждый миллиметр диаметра электрода необходимы 25-30 А сварочного тока. Чтобы получить более качественный шов, перед началом проведения работ детали необходимо нагреть до 250-300 градусов, а если они массивные, то и до 400 градусов. Если деталь крупная, то надо проводить подогрев только в месте ее сваривания. Указанная процедура позволяет получать более прочный шов при умеренных токах, уменьшается вероятность появления трещин и коробление шва.

Особенностью электродов, которые применяются для работы с алюминием, является то, что они плавятся в 2 раза быстрее, чем электроды, что применяются для сваривания стали. Это приводит к тому, что выполнять работу необходимо в 2 раза быстрее. Если происходит обрыв дуги, кратер покрывается коркой и она препятствует повторному загоранию дуги. Делать поперечные движения электродом не надо, и одним электродом необходимо проводить непрерывную сварку без остановок.

Удаление шлака проводится сразу, для чего шов промывают водой и обрабатывают щеткой по металлу. Делать это необходимо тщательно, так как остатки шлака могут привести к коррозии металла.

Сварка при помощи вольфрамового электрода с использованием инертных газов

Таблица режимов сварки вольфрамовым электродом.

Данный способ подходит для соединения алюминиевых деталей, к прочности которых выдвигаются высокие требования, и поэтому является более популярным и востребованным. Рассмотрим, как сваривать алюминий указанным способом.

Для выполнения работы применяются вольфрамовые электроды диаметром 1,6-5 мм, а также используют присадочные прутки, диаметр которых 1,6-4 мм. В качестве инертного газа используется аргон и гелий. В каждом конкретном случае диаметр электрода, присадочного прута, величину сварочного тока, скорость подачи газа выбирают индивидуально. Для облегчения выбора существуют готовые таблицы.

Длина дуги должна быть в пределах 1,5-2,5 мм, электрод наклоняют к поверхности под углом 70-80 градусов, угол между проволокой и электродом должен быть практически прямым.

Для того чтобы лучше защитить шов, горелка должна быть сзади присадочного прута. Подача присадочного прута должна выполняться небольшими возвратно-поступательными движениями, движения электродом поперек шва во время работы проводить нельзя.

Чтобы проводить отвод тепла, алюминиевую деталь необходимо положить на медную или стальную прокладку, особенно это актуально при соединении тонких деталей. Газ должен начать подаваться за 3-5 секунд до того, как зажжется дуга и прекратится его подача через 5-7 с после того, как выполнен обрыв дуги.

Использование в работе полуавтомата

Схема сварки трехфазной дугой вольфрамовым электродом.

Наиболее оптимальным способом сваривания алюминиевых деталей является использование импульсных аппаратов, при помощи импульса высокого напряжения происходит разрушение оксидной пленки. Такие аппараты обеспечивают максимальную прочность шва, но стоят они достаточно дорого. Такая сварка выполняется в 3 раза быстрее, чем предыдущий тип сваривания, но качество шва получается немного хуже.

Сваривание алюминиевых деталей полуавтоматом практически такое же, как и сваривание стальных деталей, но есть некоторые особенности:

  • необходимо использовать только ток обратной полярности;
  • так как алюминиевая проволока мягкая, может происходить образование петель; чтобы этого не было, надо использовать короткий рукав, механизм подачи с 4 роликами, а для снижения сопротивления применяют тефлоновый вкладыш;
  • чтобы проволока не застревала в токосъемнике из-за своего расширения, надо, чтобы токосъемник был немного большего диаметра;
  • плавление алюминиевой проволоки происходит быстрее, поэтому надо выставить более быструю подачу.

Перед тем как покупать проволоку, надо определиться с характеристиками материалов, которые будут свариваться, так как проволока должна соответствовать материалу.

Как форма шва зависит от режима сварки?

Параметры сварного шва и глубина провара будут зависеть от таких факторов:

Схема влияния режима сварки на форму шва.

  • чем выше сварочный ток, тем больше глубина провара, ширина шва от указанного показателя практически не зависит;
  • чем больше ток, тем меньшее влияние оказывает диаметр электрода;
  • ширина шва зависит от диаметра электрода;
  • глубина провара будет только при оптимальной скорости движения электрода; если она низкая, то глубина провара будет незначительной, при достижении определенного параметра скорости глубина провара начнет уменьшаться;
  • ширина шва зависит от скорости сварки, они являются обратными величинами.

При сварке алюминия существует много нюансов и особенностей, но если соблюдать рекомендации и технологию проведения работ, то справиться с указанной задачей сможет и любитель.

Руслан Тимурович Абаев

Отличается. Нержу варить намного труднее чем черный метал в любом случае - выгорают легирующие примеси, нержа хуже проводит тепло(и потому в сварочной.

Нет, тут все верно, Сергей, есть еще и WC, WZ, WY и т.д.

1,5 м от мангала. со временем копоть будет на деревянной крыше беседки.

Основные дефекты сварочных швов

Как резать металл автогеном?

Как сварить ворота на гараж своими руками?

Как своими руками паять латунь

Как варить тонкий металл электродом: основные методы сварки

Материалы: http://moyasvarka.ru/process/kak-varit-alyuminii.html

+

Из алюминия произведено множество конструкций применяемых в устройстве автомобиля. Это могут быть блоки двигателя, коробки передач и элементы кузова. Изготавливают из этого нержавеющего материала различные емкости для промышленных и бытовых нужд. В случае образования трещины или свища заварить проблемное место лучше в среде аргона специальным аппаратом. Но если такой возможности нет, то можно воспользоваться инвертором. Сварка алюминия электродом в домашних условиях требует определенного режима и предварительной подготовки. Используются и специализированные расходные материалы. Как все это осуществить описывается ниже и демонстрируется на дополнительном видео.

Сварочный процесс-трудности работы с материалом

Электрической дугой можно соединять многие виды железа. У нее достаточно высокая температура горения, что позволяет хорошо проплавлять разную толщину пластин и создавать надежные и герметичные соединения. Но сваривать алюминий инвертором сложнее ввиду нескольких специфичных особенностей этого материала.

Первой трудностью являются гигроскопичные свойства алюминия. Материал способен впитывать окружающую влагу и накапливать в себе. Это не проявляется видимым образом на охлажденном изделии, но сразу станет заметно при ведении сварки. Когда зажигается дуга и металл оказывается в зоне повышенной температуры, то влага начинает испаряться с его поверхности, неизбежно попадая в зону сварки. Это приводит к чрезмерным брызгам и помехам при выполнении шва. Чтобы предупредить такое явление, требуется предварительный подогрев изделия горелкой при температуре 150-190 градусов. Во время выполнения процедуры можно увидеть выделение влаги на поверхности.

Еще одной сложностью является оксидная пленка, покрывающая все изделие тонким слоем. Она защищает металл от разрушения в кислотной среде, но существенно мешает свариванию инвертором в домашних условиях. Трудность заключается в огромной разнице температур плавления. Алюминиевый материал плавится при 500 градусах, а его оксид при 2000 градусах. Чтобы устранить этот перепад необходимо зачистить место сварки железной щеткой, дающей доступ к основному металлу.

Взаимодействие с окружающим воздухом способствует образованию пор в структуре шва, что значительно понижает его герметичные свойства. Защита сварочной ванны выполняется подачей аргона в случае TIG, или созданием газового облака от покрытых электродом при сварке инвертором в домашних условиях.

Поскольку чистый алюминий не используется в изделиях, то трудностью для сварки могут быть другие элементы входящие в сплав. Так, марки Ал2 и Ал9 с содержанием силумина от 4 до 13% считаются ограниченно свариваемыми. Такие же показатели имеют марки AMr1 и AMr6, где марганец может добавляться от 2 до 6%. Дюралюминий Д16 относится к трудносвариваемым.

Выполняем сварку: этапы работы

Как сварить алюминий стало понятно после многочисленных попыток и экспериментов. Далее представлены пошаговые действия, позволяющие получить качественное соединение в домашних условиях:

  1. Если свариваемые пластины имеют толщину более 5 мм, то необходима разделка кромок. Стандартом считается срез краев под 45 градусов, но допускаются и другие значения. Стоит отметить, что чем больше угол разделки, тем шире получится сварочный шов. При толщине пластин более 7 мм между ними требуется технологический зазор в 2 мм. Если рабочим объектом является трещина, то ее необходимо расширить отрезным диском и «болгаркой», иначе шов будет поверхностным.
  2. Подготовленное изделие необходимо прогреть. Удаление влаги производится пропан-кислородным пламенем. Это может быть резак или обычный баллончик с бытовой горелкой. Нагреть необходимо поверхность до 150 градусов. Проверить это можно специальным аппаратом или визуально по сухому состоянию материала.
  3. После нагрева быстро осуществляется зачистка оксидной пленки. Для этого подойдет обычная щетка по металлу. Снять тугоплавкий слой важно в начале зоны сварки. Последующее действие будет оказывать электрод, чей состав и температура разъедают оксид, позволяя производить сварку.
  4. На подготовленном материале ставятся прихватки, фиксирующие свариваемые стороны. Корневой шов необходимо провести ровно, заполнив зазор. Угол относительно свариваемых частей необходим в 90 градусов. Это непривычно для начинающих сварщиков, или тех, кто работал только с углеродистой сталью. Но так расплавляемый металл будет точнее попадать в место соединения. После небольшого остывания поверхности отбивается шлак. Это происходит довольно трудно, поэтому требуется острый молоточек.
  5. Последующие слои шва наносятся до того уровня, чтобы заполнить всю толщину материала и создать небольшой валик поверх места соединения.
  6. Швы ведутся короткой дугой. Чрезмерное увеличение зазора может приводить к обрыву дуги. На конце электрода образуется нагар в виде белого слоя. Это выступающая щелочь. Чтобы продолжить сварку требуется удалить этот диэлектрик.

Электрод при сварке алюминия инвертором плавится быстрее, чем при работе с обычной сталью, поэтому тренировки на нерабочей поверхности помогут привыкнуть руке к сохранению дистанции.

Оборудование и электроды

Сваривание изделий из алюминия можно выполнять обычным инвертором. Аппарат удобен для транспортировки и передвижению на месте. Полярность необходимо выставить так, чтобы в руках сварщика находился «плюс», а на изделие крепился «минус». Потребуется розетка с 220 V.

Электроды необходимы специализированные, например UTP 48, или аналоги. Они бывают различных диаметров и подбираются по толщине металла. Состав расходных материалов тоже имеет гигроскопичные свойства, что требует предварительной просушки для образования качественного соединения. Подходящие режимы для сварки могут быть такими:

Алюминий позволяет долго служить изделиям. А его сварка в домашних условиях простым инвертором обеспечивает быстрый ремонт важной детали или корпуса. Применяя вышеизложенные рекомендации и приобретя подходящие электроды можно быстро заварить требуемую конструкцию из алюминия.

Материалы: http://svarkalegko.com/tehonology/kak-varit-alyuminij-elektrodom.html

+

Особенности сварки алюминия вызывают определенные трудности при соединении этого металла. Разработанные технологии в той или иной степени позволяют с этим бороться и добиваться положительных результатов. Качество сварки алюминия инвертором нельзя сопоставить с аргоннодуговой сваркой или другими технологиями соединениями Al.

Однако в бытовых условиях вряд ли найдется подходящее оборудование. В распоряжении мастера может оказаться максимум домашний сварочный аппарат, будь то инвертор или трансформатор постоянного тока.

Возникают разумные вопросы: возможно ли сварить алюминий инвертором в домашних условиях, как это сделать правильно и какие для этого потребуются материалы?

Что нужно знать сварщику

По заявлениям опытных сварщиков, электросварка этого «крылатого» металла без аргона может быть не хуже аргонной. Те мастера, которые говорят о посредственном качестве сварного шва и плохой свариваемости данным способом либо не варили алюминий электродом вообще, либо неправильно подходили к этому методу.

Обратите внимание на следующие рекомендации:

  1. Стыковое соединение является наиболее приемлемым. Тавровые и нахлесточные типы сварных соединений стараются избегать из- за большой вероятности затекания шлака в зазоры, который вызывает коррозию.
  2. После сварки шов промывается водой для удаления шлака;
  3. Подготовка алюминия перед сваркой обязательна. Удаление оксидной пленки, защита от ее повторного образования;
  4. Сварка массивных деталей толщиной более 3 мм сопровождается разделкой кромок под углом 60° с V-образной формой.
  5. Предварительный прогрев Al перед сваркой до 150-250 °C.

Не стоит забывать, что технически чистый алюминий сваривается лучше, чем его сплавы, содержащие магний и марганец (дюралюмилий, силумин).

Именно поэтому следут правильно подойти к выбору сварочных электродов в зависимости от химического состава сплава.

Электроды по алюминию

Наиболее распространенные марки электродов для сварки алюминиевых сплавов: ОЗА-1, ОЗА-2, ОЗАНА-1, ОЗАНА-2, ОК96.20. Стержни электродов изготавливают из сварочной проволоки с нанесением на них покрытий из смеси хлористых и фтористых солей. Толщина покрытия не более 0,3…0,5 мм на сторону.

Рассмотрим более детальное назначение каждого электрода.

  • ОЗА-1 − для деталей и конструкций из технически чистого алюминия А0, А1, А2, А3. Сварка с предварительным подогревом по зачищенным кромкам.
  • ОЗА-2 — для заварки литьевого брака и наплавки алюминиево-кремнистых сплавов АЛ- 4, АЛ-9, АЛ-11.
  • ОЗАНА-1- сваривает технически чистый алюминий толщиной изделий более 10 мм. Предварительный подогрев температурой 250…400 С.
  • ОЗАНА-2 – для сплавов АЛ-4, АЛ-9, АЛ-11, наплавки и заварки литьевого брака. Можно использовать в качестве соединительного материала изделий из дюралюминия и силумина.
  • ОК96.20 − алюминиево-марганцовистые сплавы АМц; алюминиево-магниевые сплавы АМг2; АМг3; АМг5; АМг6; алюминиево-кремнистые сплавы АЛ-4; АЛ-9; АЛ-11. Подойдет для дюралюминия

Алюминиевые электроды дороже обычных и очень гигроскопичны, т. е. набирают влагу из окружающего воздуха.

Техника сварки алюминия покрытыми электродами

Сварка алюминия инвертором производится постоянным током обратной полярности, предпочтительно в нижнем положении. Дело даже не в большой текучести алюминия, а в скорости сварки, которая увеличивается в 2-3 раза в сравнении со сталью.

Электрод плавится очень быстро и вы просто не сможете выполнить шов в вертикальном, и уж тем более в потолочном положении.

Важно! Перед сваркой электроды следует прокалить.

Держать электрод следует преимущественно в вертикальном положении или чуть наклоняя . Конец электрода перемещать в направлении шва. Сварка производится в один проход на короткой дуге, без поперечных движений.

Химические элементы обмазки создают повышенное электрическое сопротивление сварочного шва, поэтому создают препятствия при повторном зажигании дуги. Швы стараются делать не длинными.

В случае обрыва дуги, шлаковую корку с кратера и конца электрода следует удалить и перекрыть предыдущий минимум на 1 см во избежание образования пор при заварке кратера.

По завершении сварки сварочный шов обязательно зачистить и промыть водой во избежании коррозии.

Заключение

Ядовитый дым, выделяющийся при сварке, а также дороговизна электродов и их капризность в хранении не сделают данный метод популярнее MIG или TIG. Применяют его, как правило, в тех случаях, где невозможно использование или нецелесообразно использование газового оборудования.

Материалы: http://svarkagid.ru/tehnologii/kak-varit-alyuminij-invertorom.html