Описание технологии сварки алюминия полуавтоматом

Алюминий — прочный и легкий цветной металл, широко применяющийся в различных отраслях хозяйства и в быту.

Процесс изготовления сварных конструкций их алюминия сопряжен с некоторыми трудностями. Поверхность металла покрыта слоем оксидной пленки, температура плавления которой составляет свыше 2000С (чистый металл плавится при 650С). После зачистки оксидная пленка образуется вновь довольно быстро — всего за несколько минут. Это объясняет высокую стойкость серебристого металла к коррозии.

Особенности обработки требует предварительной очистки заготовок и использование технологий, защищающих поверхности от окисления во время сварки. В противном случае сварное соединение будет пористым и непрочным.

Выполнение сварки алюминия

Еще одной особенностью алюминия является низкая температура плавления. Причем при нагревании металл не меняет цвет. Визуально определить, насколько сильно он раскален очень сложно. Такое свойство приводит к деформации и прожогам, существенно снижающим качество сварного соединения и конструкции в целом.

Технология сварки алюминия полуавтоматом решает эти проблемы.

Технология сварки алюминия полуавтоматом

Полуавтоматическая сварка — процесс создания прочного неразъемного сопряжения нескольких алюминиевых заготовок в среде химически неактивного газа. Соединение деталей происходит при помощи проволоки, которая при расплавлении образует сварной шов (технология MIG/MAG).

MIG – технология сварочных работ, где для защиты шва от кислорода используется инертный газ. Как правило, это аргон или его смесь с гелием или углекислотой. В силу своего большого веса, инертный газ вытесняет воздух из зоны проведения работ и предохраняет поверхность от окисления. В технологии MAG – заготовки варят в среде углекислого газа.

Проволока служит одним из электродов, вторая клемма помещается на заготовку. Сварочная дуга в полуавтомате возникает между присадочной металлической нитью и свариваемой деталью.

Сварочный шов алюминия

Горелка перемещается вручную — поэтому сварка и называется полуавтоматической. Через наконечник с заранее установленной скоростью в зону сварки поступает тонкий алюминиевый пруток и защитный газ. Под воздействием электрической дуги проволока расплавляется, образуя сварочный шов.

Варить алюминий без газа не рекомендуется — механические показатели соединения ухудшаются, шов становиться пористым и непрочным. Если все же сварку необходимо произвести без газа, то рекомендуется применять порошковую проволоку, которая в процессе плавления образует защитную среду, или проводить работы под слоем флюса.

Соединение металла толщиной более 5мм осуществляется в несколько проходов. Чтобы получить качественное соединение, каждый последующий шов накладывается строго на предыдущий.

В отличие от TIG-сварки неплавящимся вольфрамовым электродом, технология полуавтоматической сварки MIG/MAG является более производительной, позволяет получать непрерывный длинный шов, не требует высокого мастерства от сварщика. Она широко применяется в промышленном и гражданском строительстве, при производстве судов и самолетов, в пищевой и химической промышленности, в небольших мастерских и цехах СТО.

Как подготовить заготовки алюминия

Предварительная подготовка соединяемых деталей необходима для получения прочного и красивого сварного шва. Подготовка алюминиевых заготовок к сварке — это, прежде всего, удаление тугоплавкого внешнего слоя.

Существует два способа снятия оксидной пленки с поверхности алюминия:

  1. Абразивный — для снятия пленки использует шаберы, металлические щетки, наждачную бумагу, напильники и шлифовальные машинки. Способ применим в единичном или мелкосерийном производстве, когда сварщику необходимо соединить всего несколько деталей.
  2. Травление — обработка поверхности химическими веществами, разрушающими оксидную пленку. После обработки травящие жидкости удаляют с поверхности с помощью растворителей. Метод применяют в массовом производстве сварных алюминиевых конструкций.

Для особо ответственных конструкций применяют оба метода удаления пленки. Места сварки деталей также рекомендуется обезжирить.

Важно также при подготовке исключить прожигание и изменение формы соединяемых заготовок в процессе сваривания.  Для этого соединяемые элементы подвергают предварительному нагреву в печах или газовой горелкой. Тепловая подготовка позволяет избежать образования трещин в сварном шве. Температура нагрева заготовок не более 110С.

Оборудование и материалы

Для проведения сварочных работ необходимо правильно выбрать оборудование: аппарат полуавтоматического типа, пистолет, присадочную проволоку, газовый баллон, защитные средства.

Процесс сварки алюминия

Сварочные аппараты

Внешний вид и прочность шва напрямую зависит от оборудования и правильности подбора расходных материалов. Сварочные аппараты на рынке представлены довольно широко. Их можно классифицировать по производительности: для бытовых целей, полупрофессиональные, профессиональные.  По мобильности различают стационарные или передвижные аппараты. Для регулярных сварочных работ с алюминием и его сплавами мощность полуавтомата должна быть не менее 200А.

Аппарат состоит из нескольких функциональных частей: источник питания (трансформаторный, выпрямительный, инвекторный), подающее устройство, сварочный пистолет.

Аппарат для сварки алюминия

Для полуавтоматической сварки алюминия применяют универсальные или импульсные инвекторы. Инвекторные полуавтоматы для сварки алюминия должны обладать следующими опциями:

  • Функция «Горячий старт» позволяет начинать работу с большого тока и получать качественный глубокий провар с первых миллиметров сварки. На профессиональных полуавтоматах функция может настраиваться.
  • Опция «Puls» преобразует базовый ток в импульсный, обеспечивающий получение ровного сварного валика и снижающий вероятность прожига заготовки.
  • Функция «Dabуle Puls»— нарастание и спад импульса тока идет колебательно. На аппарате с такой опцией шов получается тонким и аккуратным. Кроме этого «Dable Pulse» увеличивает производительность процесса.

Импульсная подача тока пробивают оксидную пленку, уменьшают перегрев алюминия и снижают вероятность прожога.

Проволока

Правильно подобранная сварочная проволока должна обеспечивать высокое качество, надежность и стабильность сварного шва. При выборе важно учесть и следующие важные моменты:

  • температура плавления алюминиевой нити не должна намного отличаться от температуры плавления заготовок;
  • оптимальный диаметр проволоки 0,8 — 1,6 мм;

Проволока

Применяют материал с различными добавками: алюминиево-магниевую, алюминиево-кремниевую и чисто алюминиевую. Наиболее распространенными марками являются ER4043 и ER5356.

Проволоку подбирают в зависимости от материала заготовок. В приведенной таблице указаны марки, наиболее подходящие для сварки стандартных алюминиевых сплавов:

Марки проволоки

Сварочная горелка

Полуавтоматическая сварка требует непрерывный плавный выход расходного материала. Пистолет оснащается графитовой или тефлоновой направляющей. Идеально гладкая поверхность шланга уменьшает трение и залом проволоки.

Контактный наконечник пистолета должен иметь маркировку А — для сварки алюминия. Алюминий и его сплавы при тепловой обработке сильно увеличивается в размерах — диаметр отверстия наконечника должен быть больше толщины проволоки как минимум на 0,2 мм. Однако, чтобы обеспечить хороший электрический контакт, зазор между наконечником и алюминиевой нитью не должен быть слишком большим.

Кроме этого понадобиться баллон с защитным газом, оснащенный регулятором расхода. Защитная маска и перчатки уберегут органы зрения и кожные покровы от горячих искр.

Более подробно ознакомиться с процессом сварки алюминия на полуавтомате поможет видео:

Последовательность процесса сварки

Техпроцесс полуавтоматической сварки алюминия выполняется в следующей последовательности:

  • в подающем устройстве аппарата устанавливается ролик со скругленной U-образной канавкой для предупреждения деформации мягкого присадочного материала;
  • устанавливается токопроводящий наконечник с отверстием для выхода большим, чем размер проволоки;
  • в горелку протягивают графитовый или тефлоновый канал (красного цвета), гладкая поверхность которых обеспечивает равномерную подачу в зону работ;
  • заправка бобины с расходным материалом в устройство,
  • протягивание проволоки в систему подачи к горелке;
  • настраивается режим подачи электроэнергии: деталь — минусовая клемма, а положительный заряд подается на электрод (проволоку);
  • подключается аргонно-гелиевый или аргоновый баллон к аппарату;
  • установка заранее зачищенных и обезжиренных деталей, подлежащих соединению;
  • подача напряжения, расплавляющего проволоку;
  • равномерное заполнение шва расплавленным алюминием;
  • контроль расстояния между электродом и рабочей поверхностью — во избежание прожогов оно должно быть 12-15мм;
  • подача защитного газа в течение 5–7 секунд после завершения процесса сварки.
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector