зварювання алюмінію і його сплавів в домашніх умовах інвертором – технологія

Алюміній володіє великим списком достоїнств, не дарма його масово використовують в літакобудуванні. Але є у нього один недолік – він важко зварюється. Тому зварювання алюмінію і його сплавів – це доля висококваліфікованих зварювальників.

Низька свариваемость алюмінію – в чому справа?

Низький показник зварюваності алюмінієвих сплавів обумовлюється цілим рядом їх якостей.

  • Окісна плівка, яка покриває алюміній і його сплави. Температура її плавлення – 2044С, а температура плавлення самого металу – 660С.
  • Висока плинність розплавленого металу ускладнює контролювати зварювальну ванну, для чого доводиться встановлювати спеціальні підкладки тепловідводної типу.
  • При нагріванні з алюмінію починає виходити водень, який після застигання металу залишає в його тілі пори і тріщини.
  • Великий показник усадки. А це призводить до деформації зварювального шва в процесі його охолодження.
  • Теплопровідність алюмінієвих сплавів вище, ніж у сталі, тому для їх зварювання застосовується струм, який за силою вище, ніж струм для зварювання сталевих конструкцій. Різниця десь в два рази.
  • Якщо говорити про зварювання алюмінію своїми руками в домашній майстерні, то найімовірніше чистий алюміній вам не попадеться. Швидше за все, це буде сплав невідомої марки (дюраль і інші), до якого при зварюванні доведеться налаштувати зварювальний режим і підібрати додаткові матеріали.

Способи зварювання алюмінію

Існує багато способів зварювання алюмінієвих сплавів, де використовуються різні види апаратів і зварювальних матеріалів. Основних же три:

  1. За допомогою вольфрамового електрода з інертними газами.
  2. За допомогою напівавтоматів в середовищі інертних газів.
  3. За допомогою електродів, що плавляться без газів.

Останній варіант можна назвати, як технологія зварювання алюмінію без аргону.

Увага! У процесі зварювання алюмінію або його сплавів важливо зруйнувати оксидний шар, який розташований на поверхні металу. Тому в даному процесі використовують або змінний, або постійний струм зворотної полярності.

Як правильно варити алюміній

Все починається з підготовки деталей, а точніше, з’єднуються крайок. Основна мета – очистити їх від забруднень. Тому кромки алюмінієвих заготовок спочатку очищаються хімічними складами, після висихання проводиться знежирення, для цього можна використовувати будь-який розчинник: ацетон, уайт-спірит, авіаційний бензин та інші рідини.

Якщо планується зварювати товсті алюмінієві заготовки (більше 4 мм), то їх кромки необхідно обробити. Варіантів обробки кілька, наприклад, створення конусних крайок. І остання операція в процесі підготовки – це очищення кромок від оксидної плівки. Для цього можна використовувати напилок або грубозернисту наждачний папір. Як бачите, підготовка алюмінію до зварювання – процес зовсім простий.

Технологія зварювання алюмінію штучними покритими електродами

Зварювання алюмінію електродом (покритим) має свій код позначення по режиму зварювання – MMA. Її використовують для з’єднання металів товщиною не менше 4 мм, і коли здійснюється складання невідповідальних конструкцій. Дана технологія є низькоякісної, тому що в процесі зварювання алюмінію і його сплавів всередині шва залишаються пори, що знижує його міцність. Під час самого процесу відбувається розбризкування металу, погано відділяються кульки застиглого шлаку, які збільшують корозію.

Особливості зварювання алюмінію покритими електродами:

  • Варити можна тільки постійним струмом з зворотною полярністю.
  • Сила струму розраховується зі співвідношення: на 1 мм товщини заготовок використовується струм силою 25-30 ампер.
  • Для освіти якісного шва необхідно кромки двох деталей, що зварюються нагрівати до 300С, якщо товщина заготовок має середню величину. І до 400С при товстих заготовках.
  • Підігрів та повільне охолодження – обов’язкове правило, яке необхідно дотримуватися, щоб отримати шов високої якості.
  • Зварювання алюмінію потрібно виконувати безперервно в плані використання одного електрода. Вся справа в тому, що при обриві електричної дуги на ванні і на електроді утворюється шлаковая плівка, яка перекриває проходження електричного струму, тобто, це перешкода повторного розпалювання дуги.
  • Після закінчення процесу шов потрібно очистити від шлаку, який стане причиною утворення зон корозії.
  • Чистити можна гарячою водою з наступною обробкою металевою щіткою.

Як зварити алюміній вольфрамовими електродами в інертному газі

Це найпоширеніший варіант, і його використовують тоді, коли до міцності алюмінієвих конструкцій пред’являється жорстку вимогу. Для цього використовується присадний дріт діаметром 1,6-4 мм і сам вольфрамовий електрод діаметром 1,6-5 мм. А також захисний газ: аргон або гелій.

Електроживлення зварювального процесу проводиться від джерела змінного струму. Всі параметри технологічної операції залежать саме від обраного обладнання. Тобто, спочатку визначаються режими зварювання, після чого підбираються діаметри електрода і дроту, швидкість подачі аргону, сила струму і так далі.

Є і свої особливості зварювання алюмінію за цією технологією:

  • Довжина дуги не повинна бути більше 2,5 мм.
  • Кут між площиною зварювання і вольфрамовим електродом повинна бути в межах 80 °.
  • Між дротом і електродом кут повинен бути прямим.
  • Спочатку по шву рухається присадний дріт, а слідом за нею пальник з електродом.
  • Ніяких поперечних рухів, тільки поздовжні, що забезпечить рівність зварного шва.
  • Дріт подається в зону зварювання зворотно-поступальними рухами. Це дозволить рівномірно заповнити ванну.
  • Алюмінієві заготовки потрібно обов’язково укладати поверх листа заліза, який в цьому випадку буде відводити тепло від зони зварювання.
  • Аргоновий газовий потік починає подаватися до початку зварювального процесу за 4-5 секунд, а при закінченні зварювання вимикається після через 6-7 секунд.

Як варити алюміній полуавтоматами

Це ідеальний варіант, де використовується апарат для зварювання алюмінію. Він імпульсної дії. Тобто, в зону зварювання подається імпульс високої напруги, який швидко розбиває оксидний шар. Після чого напруга падає до базового рівня. Але на сьогоднішній день ці апарати дуже дорогі. Тому зварювальники стали пристосовувати під дану технологію напівавтомати, в яких навіть відсутній режим зварювання алюмінію і його сплавів.

По суті, технологія зварювання алюмінію точно така ж, як і вони. Тільки замість сталевого дроту використовується алюмінієва. Є й інші особливості.

  • Алюмінієвий дріт плавиться в кілька разів швидше сталевий, тому необхідно збільшити швидкість її подачі в зону зварювання.
  • При нагріванні алюмінієвий дріт розширюється більше, ніж сталева, тому рекомендується купувати спеціальний наконечник, що позначається буквами «Al».
  • Так як алюмінієвий дріт м’якше сталевий, то в процесі подачі її в зону зварювання можуть утворюватися петлі і скручування, тому рекомендується використовувати для її подачі механізм з чотирма роликами.

Зварювання алюмінію в домашніх умовах інвертором

Сварка дюралюмінію (алюмінієвий сплав) або самого алюмінію може проводитися інвертором. Для процесу необхідно правильно підібрати електрод і струм. Що стосується електродів, то краще використовувати марки ОЗАНА, ОЗА або ОЗР. Установка (настройка) струму повинна враховувати високі плавляться властивості металу. Для чого немає необхідності виставляти струм великої величини.

Увага! Перед початком зварювального процесу рекомендується електроди прожарити, для чого використовується спеціальна піч. Вона так і називається – піч для розжарювання електродів.

Сам процес зварювання нічим не відрізняється від зварювання сталевих конструкцій. І якщо перед вами стоїть питання, чи можна варити алюміній в домашніх умовах, то сміливо відповідайте, що можна.

Зварювання алюмінію за допомогою флюсів

Флюси для зварювання алюмінію використовуються давно. Вони представлені широким модельним рядом, де є матеріали для різних алюмінієвих сплавів. Основне їх призначення – руйнування оксидної плівки. При нагріванні нанесений флюс розчиняється і руйнує окисел, і тут же здійснюється з’єднання двох елементів.

Виробники пропонують флюси, які використовуються тільки в газовому зварюванні алюмінію, або тільки в дугового. В останньому випадку використовуються графітові електроди або вугільні.

Висновок по темі

Як бачите, заварити алюмінієві заготовки можна різними способами, в яких використовується різне обладнання для зварювання. Але у всіх випадках потрібно зварюваний метал ретельно підготувати, і обов’язково проводиться настройка апарату для зварювання. Подивіться видеоурок – як зварювати алюміній. До речі, відео уроки дають можливість на власні очі побачити, що собою являє зварений метал у кінцевому вигляді.

Ссылка на основную публикацию