Як самому заварити алюміній: послідовність проведення робіт

Алюміній і його сплави дуже широко використовуються в багатьох сферах. Це пояснюється тим, що вони мають невелику вагу, високі механічні властивості, також у них висока теплопровідність і електропровідність. Але одним з недоліків зазначеного матеріалу є те, що він погано зварюється, і тому питання, як варити алюміній, дуже актуальний, особливо для домашніх майстрів.

Головний недолік алюмінію в тому, що він погано зварюється, тому необхідно знати методи і режими зварювання алюмінію.

зварюваність алюмінію

Те, що алюміній і його сплави погано зварюються, обумовлено такими їх властивостями:

Режими зварювання алюмінію.

  1. На алюмінієвих заготовках і деталях завжди є оксидна плівка, її особливістю є дуже висока температура плавлення, понад 2000 градусів, що значно ускладнює проведення робіт, так як температура плавлення алюмінію всього 660 градусів.
  2. Під час роботи на розплавлених краплях також утворюється тугоплавка плівка, і тому складно виконати суцільний шов. Одним з рішень цієї проблеми є проведення зварювання під захистом інертного газу, це дозволяє ізолювати метал від повітря.
  3. Алюміній дуже текучий, а це ускладнює управління зварювальної ванній. Щоб спростити процес, доводиться використовувати тепловідвідні прокладки.
  4. Так як в шві можуть утворюватися пори і тріщини, він виходить не дуже міцним. Через те що з шва виходить водень, виходять пори, тріщини частіше виходять при зварюванні сплавів алюмінію, в яких багато кремнію.
  5. Зазначений матеріал має великий коефіцієнт розширення, тому під час охолодження шва він може деформуватися.
  6. Алюміній має високу теплопровідність. Це призводить до того, що зварювальний струм повинен бути в 1,5 рази більше, ніж при роботі зі сталевими деталями, хоча температура їх плавлення в кілька разів вище, ніж у алюмінію.
  7. При проведенні робіт в домашніх умовах часто виникає проблема через те, що людина не знає точної назви і складу сплаву. Це не завжди дозволяє вибрати правильний режим зварювання і матеріали, які потрібні для роботи.

Способи зварювання і проведення підготовки до роботи

Для зварювання алюмінію існує багато способів, при цьому використовуються різні матеріали і обладнання.

Зона виконання робіт може бути захищена флюсом або аргоном.

Основні способи зварювання:

Схема зварювання алюмінію електродом.

  • виконання робіт в середовищі інертних газів з використанням вольфрамового електрода, даний режим називається AC TIG;
  • робота полуавтоматом в середовищі інертних газів, коли виконується автоматична подача дроту, даний режим називається DC MIG;
  • робота плавкими електродами, режим називається MMA, при цьому інертні гази не використовуються.

Щоб зруйнувати оксидну плівку, яка утворюється на поверхні деталей, використовується постійний або змінний струм, він обов’язково повинен бути зворотній полярності. Таким чином відбувається катодного розпилення, що і викликає руйнування плівки. Якщо ви вирішите проводити роботи постійним струмом прямої полярності, то це не дозволить зруйнувати оксидну плівку.

Незалежно від того, який тип зварювання деталей буде обраний, необхідно проводити попередню обробку їх кромок.

Послідовність проведення зазначених робіт:

Для зварювання алюмінію застосовуються плавляться електроди.

  • очищення від пилу і знежирення, для цього використовують ацетон, уайт-спірит або будь-який інший розчинник;
  • якщо товщина деталей до 4 мм, то оброблення кромок не проводиться, якщо більше, то її необхідно провести;
  • якщо робота виконується покритими електродами, то оброблення крайок треба проводити при товщині деталей більше 20 мм;
  • якщо зварюють деталі, товщина яких менше 1,5 мм, то рекомендується проводити їх отбортовку;
  • для часткового видалення оксидної плівки краю деталей зачищають за допомогою наждачного паперу, для цього може бути використана і металева щітка, але дріт на ній повинна бути тонкою.

Особливості роботи покритими електродами

Даний тип зварювання зазвичай використовується при зварюванні деталей, товщина яких не більше 4 мм, а сама конструкція не дуже відповідальна. Пояснюється це тим, що зазначений спосіб зварювання має ряд недоліків: шов виходить пористим і тому не дуже міцним, дуже розбризкується метал, шлак погано відділяється, що в подальшому призводить до корозії металу.

Сварка полуавтоматом з подачею дроту.

Таким способом можна варити як алюміній, так і його сплави. Раніше для виконання зварювання використовувалися електроди ОЗХА-1 і ОЗА-2, зараз є більш сучасні електроди Уана і ОЗАНА.

Робота проводиться на постійному струмі зворотної полярності. На кожен міліметр діаметра електрода необхідні 25-30 А зварювального струму. Щоб отримати більш якісний шов, перед початком проведення робіт деталі необхідно нагріти до 250-300 градусів, а якщо вони масивні, то і до 400 градусів. Якщо деталь велика, то треба проводити підігрів тільки в місці її зварювання. Зазначена процедура дозволяє отримувати більш міцний шов при помірних токах, зменшується ймовірність появи тріщин і викривлення шва.

Особливістю електродів, які застосовуються для роботи з алюмінієм, є те, що вони плавляться в 2 рази швидше, ніж електроди, що застосовуються для зварювання стали. Це призводить до того, що виконувати роботу необхідно в 2 рази швидше. Якщо відбувається обрив дуги, кратер покривається кіркою і вона перешкоджає повторному загорянню дуги. Робити поперечні руху електродом не треба, і одним електродом необхідно проводити безперервну зварювання без зупинок.

Видалення шлаку проводиться відразу, для чого шов промивають водою і обробляють щіткою по металу. Робити це необхідно ретельно, так як залишки шлаку можуть привести до корозії металу.

Сварка за допомогою вольфрамового електрода з використанням інертних газів

Таблиця режимів зварювання вольфрамовим електродом.

Даний спосіб підходить для з’єднання алюмінієвих деталей, до міцності яких висуваються високі вимоги, і тому є більш популярним і затребуваним. Розглянемо, як зварювати алюміній зазначеним способом.

Для виконання роботи застосовуються вольфрамові електроди діаметром 1,6-5 мм, а також використовують присадні прутки, діаметр яких 1,6-4 мм. В якості інертного газу використовується аргон і гелій. У кожному конкретному випадку діаметр електрода, присадочного прута, величину зварювального струму, швидкість подачі газу вибирають індивідуально. Для полегшення вибору існують готові таблиці.

Довжина дуги повинна бути в межах 1,5-2,5 мм, електрод нахиляють до поверхні під кутом 70-80 градусів, кут між дротом і електродом повинен бути практично прямим.

Для того щоб краще захистити шов, пальник повинен бути ззаду присадочного прута. Подача присадочного прута повинна виконуватися невеликими зворотно-поступальними рухами, руху електродом поперек шва під час роботи проводити не можна.

Щоб проводити відведення тепла, алюмінієву деталь необхідно покласти на мідну або сталеву прокладку, особливо це актуально при з’єднанні тонких деталей. Газ повинен почати подаватися за 3-5 секунд до того, як запалиться дуга і припиниться його подача через 5-7 с після того, як виконаний обрив дуги.

Використання в роботі напівавтомата

Схема зварювання трифазної дугою вольфрамовим електродом.

Найбільш оптимальним способом зварювання алюмінієвих деталей є використання імпульсних апаратів, за допомогою імпульсу високої напруги відбувається руйнування оксидної плівки. Такі апарати забезпечують максимальну міцність шва, але коштують вони досить дорого. Така зварювання виконується в 3 рази швидше, ніж попередній тип зварювання, але якість шва виходить трохи гірше.

Зварювання алюмінієвих деталей полуавтоматом практично таке ж, як і зварювання сталевих деталей, але є деякі особливості:

  • необхідно використовувати тільки струм зворотної полярності;
  • так як алюмінієвий дріт м’яка, може відбуватися утворення петель; щоб цього не було, треба використовувати короткий рукав, механізм подачі з 4 роликами, а для зниження опору застосовують тефлоновий вкладиш;
  • щоб дріт не застрявали в струмознімачами через свого розширення, треба, щоб струмознімач був трохи більшого діаметра;
  • плавлення алюмінієвого дроту відбувається швидше, тому треба виставити більш швидку подачу.

Перед тим як купувати дріт, треба визначитися з характеристиками матеріалів, які будуть зварюватись, так як дріт повинна відповідати матеріалу.

Як форма шва залежить від режиму зварювання?

Параметри зварного шва і глибина провару будуть залежати від таких факторів:

Схема впливу режиму зварювання на форму шва.

  • чим вище зварювальний струм, тим більше глибина провару, ширина шва від зазначеного показника практично не залежить;
  • чим більше струм, тим менший вплив надає діаметр електрода;
  • ширина шва залежить від діаметра електрода;
  • глибина провару буде тільки при оптимальній швидкості руху електрода; якщо вона низька, то глибина провару буде незначною, при досягненні певного параметра швидкості глибина провару почне зменшуватися;
  • ширина шва залежить від швидкості зварювання, вони є зворотними величинами.

При зварюванні алюмінію існує багато нюансів і особливостей, але якщо дотримуватися рекомендацій і технологію проведення робіт, то впоратися з вказаною завданням зможе і любитель.

Ссылка на основную публикацию