Описание технологии сварки алюминия

Алюминий — это металл, который очень сложно поддается свариванию. Если не знать технологию работы, то даже при наличии инверторного сварочного аппарата выполнить работы своими руками не получится. Кроме того, что сварочный шов нужно снабжать постоянным током, и иметь для этого специальное оборудование, алюминий имеет множество особенностей.

Чтобы правильно выполнить сварочный шов, еще до начала нужно ознакомиться с особенностями металла, его подготовкой, а также подготовить нужное оборудование.

Выполненная сварка алюминия

Особенности сварки алюминия

Алюминий подаётся свариванию не так просто, как другие стали. Работы с тонким железом или с нержавеющим материалом намного проще. Основными особенностями этого металла являются:

  1. Образование оксидной пленки. Когда алюминий взаимодействует с кислородом, на нём образуется плёнка дюралюминия. Это плёнка более тугоплавкая, а возникает даже от взаимодействия с кислородом. До начала ее нужно удалить при помощи растворителей, а если она тонкая, то наждачной бумагой. Из-за этой плёнки возникнут проблемы с соединением алюминия в монолитный шов. Чтобы работа прошла успешно, зону сварки нужно защитить от кислорода. Один из вариантов сделать это — использовать аргоновую сварку (ТИГ , TIG).
  2. Высокая текучесть. Под воздействием высоких температур алюминий быстро теряет прочность. Расплавленный верхний слой может деформировать нижний слой. При этом уровень перегрева определить сложно, работая даже с переменным током. Определить изменение температуры металла методом изменения цвета не получиться, ведь цвет алюминия не меняется при нагреве.
  3. Алюминий легко деформируется. Чтобы этого не случилось, следует использовать присадочные материалы в виде железа или керамики.
  4. У алюминия низкий модуль упругости. Поэтому начинающим сложно выполнить работу так, чтобы не деформировать изделия. Для облегчения следует включить настройки оптимального режима. Также рекомендуется подогревать конструкцию газовой горелкой.
  5. В швах возможно появление пористых участков. Если в швах будет кремний, возможно появление мелких трещин. Всё это ослабляет сварочные швы.
  6. Несмотря на текучесть, у алюминия высокая теплопроводность. Для его сваривания нужно использовать профессиональное оборудование и мощные источники тока. Осциллятор помогает упростить процесс.
  7. Сварочные швы могут потрескаться ещё в процессе. Чтобы этого не случилось, в швы добавляют модификаторы, препятствующие появлению изменений в момент застывания. Чтобы не ослабить конструкцию, не рекомендуется располагать швы близко друг другу.

Все вышеописанные факторы следует учитывать при работе с этим металлом. Ещё до начала желательно знать марку алюминия и особенности именно этого сплава. Это информация значительно облегчит процесс и поможет выбрать оптимальный режим. При сваривании алюминия неустановленной марки возникают дополнительные затруднения, избежать которых очень сложно.

Процесс сварки

Способы сварки алюминия

Далеко не все существующие методы сваривания металлов подходят для алюминия. Подходящими методами для соединения этого металла являются следующие:

  1. В среде инертных газов. Выполняется при помощи вольфрамовых электродов.
  2. Полуавтоматическая MIG (например, при помощи плазменной Оверман). Выполняется в среде защитного газа (флюса). Для сваривания используется точечная проволока (или пруток), подача которой происходит автоматически.
  3. Электродуговая сварка угольным электродом. Используется редко, подходит только для самых простых швов.
  4. Сварка покрытыми электродами MMA.
  5. Лазерная.

Важно! Для сваривания алюминия не получиться использовать ток с прямой полярностью. Для соединения деталей нужно катодное распыление, которые не получится достигнуть таким методом.

Выбор методов сварки должен зависеть от площади контактных поверхностей, возможности использования профессионального оборудования, наличия опыта у мастера. Чем меньше известно о свариваемом металле и чем меньше опыта у мастера, тем медленнее нужно проводить работы (например, припой). В таком случае нужно использовать методы, позволяющие существенно замедлить процесс.

Режимы аргонодуговой сварки алюминия вольфрамовым электродом:

Толщина металла, ммДиаметр вольфрамового электрода, ммДиаметр присадочной проволки, ммСила тока в аргоне, АСила тока в гелии, А
1 – 221 – 250 – 7030 – 40
4 – 632 – 3100 – 13060 – 90
4 – 643160 – 180110 – 130
6 – 1053 – 4220 – 300160 – 240
11 – 1564280 – 360220 – 300

Подготовка материалов перед сваркой

Алюминий — очень капризный металл, если говорить о его сваривании. В домашних условиях перед обработкой этого металла нужно тщательно его подготовить.

Особенности обработки металла выглядит так:

  1. До начала работа электродом нужно применить очиститель для алюминия. В качестве очистителя может применятся уайт спирит, авиационный бензин или ацетон.
  2. Кроме обезжиривания, нужно обработать металл обычной наждачной бумагой. Трением обеспечивается увеличение абразивности в месте соединения поверхностей. Этот способ обработки позволит деталям лучше соединиться и удалит оксидную пленку. Ремонтные работы с металлом, с которого не удалена оксидная пленка, не рекомендуется. Если обработать такой металл, возможны дефекты сварки, нарушение шва или быстрая трещина в дальнейшем.
  3. После обработки обезжиривателем стоит выполнить разделку кромки. Если толщина свариваемых металлов до 2 мм, это делать не обязательно. Металлы толщиной свыше 4 миллиметров обязательно перед пайкой поддают разделыванию кромки.
  4. Не все режимы работы инвертора позволят правильно работать с металлом, поэтому до начала работы следует подключить специальную приставку для инвесторов, которая контролирует температуру. Приставка не позволит алюминию перегреться. Таким образом получится избежать перегрева сплавов.

Совет! Используя покрытые электроды, можно заварить электросваркой металл без разделки кромки толщиной 20 миллиметров. В остальных случаях разделка кромки необходима.

До выполнения работ следует ознакомиться со всеми ОСТ, касающимися данных работ. К ним относят:

  • ГОСТ 14806-80:
  • ГОСТ 27580-88;
  • ГОСТ 14771-76.

Кроме вышеперечисленных работ с металлом, до того, как начнется сварка, обязательно нужно приготовить на рабочее место ведро с песком и по возможности ведро холодной воды. Чтобы избежать возгорания, лучше убрать все легковоспламеняющиеся жидкости и предметы с рабочего места и только после этого приступать к работам.

Обработка перед сваркой

Оборудование для сварки алюминия

Без наличия специального оборудования выполнить даже самые простые сварочные работы не получится.  В числе самых необходимых для работы значатся:

  1. Сварочный аппарат (например, Аврора Про). Он и источник питания, и инвертор, преобразующий ток (АС/ДС). Аппарат должен иметь регулируемую схему подачи тока. Только в таком случае получится подобрать нужный режим именно для данного металла.
  2. Электроды. Лучше всего выбирать электроды с покрытием или проволоку-присадку, если нужно выполнить минимальный объем работы. При помощи присадочной проволоки проводится процесс соединения деталей газом. Она подходит не всем металлам, а в случае с неустановленной марка алюминия использовать присадочную проволоку нельзя.
  3. Баллоны с газом. Они нужны только при использовании газового метода, редко применяемого в домашних условиях. Если выбран именно газовый метод, к баллону нужны также шланги.
  4. Рабочее заземление для всех аппаратов. Процесс сваривания является одним из самых опасных, поэтому без рабочего заземления начинать выполнение сварки запрещено.
  5. Краги и спецодежда. Одежда, используемая в таких случаях должна быть огнеупорной и защищать всю поверхность тела от искр. Работать рекомендуется только в перчатках.
  6. Защитная маска. Рекомендуемой является «Хамелеон», она наиболее удобна. Без использования сварочной маски проводить работы опасно, ведь даже от кратковременного воздействия сварочных огней на зрение можно полностью ослепнуть.

Аврора Про

Стоимость защитных масок, перчаток и одежды может быть большей, чем инструментов. Однако эти средства защиты пригодятся ещё не раз, к тому же они жизненно необходимы. Проводя работы без средств защиты можно получить необратимые последствия и сильно испортить здоровье.

Важно! Обычные защитные очки не подходят для проведения сваривания. Нужно использовать именно сварочную маску, хотя цена на нее выше.

Пошаговое описание процесса сварки

После подготовки всех используемых материалов и инструментов, начинается непосредственно сварка. Пошаговая инструкция выглядит так:

  1. По свариваемой поверхности распределяется флюс. Он улучшит свойства металла.
  2. При помощи газа поверхность подогревается. Это убережет от деформации и преждевременного расплавления.
  3. При помощи электрической дуги электродом распределяются сварочная масса по поверхности шва на протяжении всей длины кромок. Ещё горячим шов можно поправить.
  4. Изделия оставляют до полного остывания.
  5. Когда изделие полностью остыло, можно проверить на прочность. При желании укрепить шов процедуру повторяют по уже имеющемуся шву.

Как выполнить работу только при помощи газовой горелки без аргона смотрите на видео.

Вышеописанная информация показывает, что даже при отсутствии опыта можно выполнить простую сварку алюминия в домашних условиях. Чтобы работы прошли успешно, нужно подготовить все инструменты и материалы заранее, узнать марку свариваемых частей и исследовать их свойства. Правда, мастеру без опыта работы сделать это будет очень сложно. Но при изучении свойств металла, тщательной подготовке и использованию средств защиты получиться выполнить простое соединение. Хотя алюминий — это капризный и тяжелый металл, справиться с ним под силу.

Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector