Сварка алюминия полуавтоматом — советы сварщику

Содержание

Особые свойства алюминия

Широкое использование алюминия объясняется его небольшим удельным весом, достаточно стабильной прочностью и коррозионной устойчивостью. Но его поведение при тепловой обработке создает сложности при соединении алюминиевых конструкций и деталей с помощью сварки. Это объясняется спецификой физико-химических свойств алюминия: Прочные листы алюминия

  • он не изменяет свой цвет при сильном нагревании, поэтому трудно понять по цвету о степени прогрева металла;
  • имеет широкий температурный диапазон плавления в отличие от стальных сплавов и начинает плавиться при низком температурном пороге, теряя при этом свою прочность;
  • не проявляет склонности к намагничиванию;
  • обладает высокой теплопроводностью (в среднем в 5 раз больше, чем стальные сплавы), поэтому при нагреве зоны соединения тепло интенсивно распространяется по всей свариваемой детали. Чтобы его не терять, перед проведением сварочных работ, особенно больших алюминиевых изделий, предварительно проводят их нагрев;

Из-за активного взаимодействия алюминия с кислородом воздуха на его поверхности образуется окисная пленка. При достижении определенной толщины она затем начинает служить защитой алюминия от дальнейшего окисления. В то же время, окисная пленка создает сложности при сварке, т. к. плавится при температуре 2050-2200оС, в отличие от самого металла, имеющего точку плавления в районе 660оС.

Задачи сварщика при работе с алюминием

Учитывая особенности поведения алюминиевых сплавов при сварке, вы должны решить в процессе работы основные задачи: избавиться от оксидной пленки, обеспечить стабильную дугу во время сварки и своевременную подачу сварной проволоки, чтобы сварочный процесс алюминия был непрерывным, в противном случае его придется начать заново.

Сварщик должен:

  • избавиться от окисной пленки в месте шва: пробить ее электрическим импульсом или провести механическую очистку поверхности с помощью металлической щетки или путем химического травления. Для пробивания пленки используют специальный импульсный режим работы оборудования;
  • при выборе режима сварки не допустить прожогов металла из-за повышенной теплопроводности и низкого порога плавления алюминия, приводящего к быстрой потере прочности при нагревании. Для этого он должен обеспечить нужную температуру процесса и дугу от 12 до 15 мм длиной, выбрать правильные электроды и размер присадочной проволоки, подходящий для толщины соединяемых алюминиевых деталей и сопла горелки;
  • учитывать склонность алюминия к значительной линейной усадке (почти вдвое больше, чем у сталей) при быстром остывании после нагрева, т. к. это ведет к созданию внутреннего напряжения с образованием деформационных трещин или кратеров в области шва. Для предотвращения этого начинать сварочный процесс нужно при большом сварочном токе, чтобы пробить оксидную пленку, а заканчивать — постепенно снижая его к концу процесса, это смягчит резкую смену температуры и не даст образоваться кратеру.

Преимущества

  • Не требуется дополнительное использование флюса и его расчет в определенной пропорции;
  • Процесс сварки становится более качественным и уменьшается процент появления брака;
  • Использование проволоки становится более простым и эффективным;
  • Многие негативные нюансы сложносвариваемых металлов отходят на второй план благодаря правильно подобранному дополнительному расходному материалу;
  • Ускоряется соединение, так как сварка флюсовой проволокой позволяет ей быстрее войти в контакт с основным металлом;
  • Для автоматических аппаратов это один из лучших вариантов, который гарантирует получение более надежного соединения;
  • Не возникает риска, что с флюсом попадут какие-либо лишние элементы в расплавленный шов.

Технологические особенности сварки

Полуавтоматическая сварка алюминия должна выполняться под защитой инертного газа. В основном для этого используют аргон. Иногда к нему добавляется гелий.

Разбавление аргона углекислым газом при сварке алюминия, как это делают при соединении стальных конструкций аргонодуговым способом, недопустимо.

Допускается выполнение сварного шва полуавтоматом без применения нейтрального газа при условии использования порошковой расходной проволоки. При нагреве она начинает распылять железосодержащий порошок, который образует облако и служит диэлектриком, выполняющим защитную роль также, как инертный газ.

 Полуавтоматический сварочный аппарат
Использование порошковой проволоки в качестве защитного флюса при сварке алюминия стоит применять только в исключительных случаях, т. к. при таком методе сварной шов не будет отличаться высоким качеством.

Задачи, которые стоят перед сварщиком при работе с алюминием, успешно можно решить с помощью сварочного полуавтомата с использованием TIG и MIG технологий.

При TIG технологии используются неплавящиеся электроды на основе вольфрама и присадочная проволока, автоматически заполняющая стык между деталями. При использовании этой технологии необходимо наличие в полуавтоматическом устройстве режима переменного тока, а также высокочастотного розжига дуги.

В этом случае окисная пленка пробивается путем «катодного» распыления ее поверхности в моменты тока с обратной полярностью.

При MIG методе в качестве присадки используют сами электроды, т. к. они являются плавящимися. Такой электрод равномерно подается в сварную зону с помощью устройства автоматической подачи проволоки.

Сварка алюминиевых сплавов полуавтоматическим аппаратом MIG способом проводится с использованием постоянного тока, имеющего обратный характер полярности. Рассмотрим его подробно.

Сварка постоянным током обратной полярности

Процесс выполнения такой сварки изображен на рисунке:

Процесс выполнения сварки постоянным током
При ее проведении сварочная дуга окружена парами металлического расплава электродной проволоки. Капли жидкого алюминия при постоянной подаче проволоки в виде ионов притягиваются «катодной» поверхностью сварной ванны. При этом происходит их нейтрализация с образованием дополнительного тепла.

В результате такого процесса поверхностная оксидная пленка разрушается. Если окисный слой значительный, то перед проведением сварки его нужно удалить с помощью механической чистки или травлением.

Плавящийся электродный металл заполняет каплями область между стыками деталей, образуя при застывании прочный шов.

Начало и окончание шва

При газоэлектрической сварке нередко приходится уделять особое внимание началу шва и его окончанию. В начале сварного шва всегда имеется участок выхода на стационарный режим сварки, где некоторые параметры свайки и сварного шва еще не достигли своего оптимального или расчетного значения, а значит, и качество сварного соединения не отвечает заданному. При окончании шва также есть участок, где незаверенный или плохо заваренный кратер представляет собой дефект, устранить который повторным переплавлением невозможно.

Следовательно, во всех случаях по возможности нужно предусматривать вывод начала и окончания шва за пределы сварного соединения на специальные технологические планки. Планки для начала и окончания шва приваривают к собранным под сварку деталям полуавтоматической или ручной сваркой. Они должны иметь ту же разделку, что и свариваемые детали. Зазор между планкой и деталью не должен превышать 0,3—0,5 мм. Если начало и окончание шва вывести за пределы сварного соединения невозможно (кольцевые и круговые швы; непредвиденные остановки), то необходимо заранее предусмотреть способы устранения дефектов в начале и в конце шва. При сварке неплавящимся электродом наиболее характерным дефектом начала шва являются вольфрамовые включения, образующиеся в момент возбуждения дуги. Поэтому целесообразно возбуждать дугу на металлической или графитовой пластине, а затем дугу переводить на стык, а пластину убирать.

Окончание сварки необходимо осуществлять так, чтобы избежать появления кратера. При ручной сварке это достигается постепенным увеличением скорости сварки при одновременном удлинении дуги до обрыва. Для заварки кратера при автоматической сварке неплавящимся электродом требуется, как правило, специальное устройство в схеме управления сварочным током. Известны, например, резисторные, тиратронные, тиристорные и другие схемы плавного уменьшения сварочного тока.

Читайте также:  Сварка балок двутаврового сечения

При сварке плавящимся электродом начало и окончание шва, не выведенные на технологические планки, должны быть удалены и повторно переплавлены.

Виды

Сварочная проволока имеет диаметр в диапазоне от 0,8 до 12,5 мм. Помимо катушек, её продают в форме бухт и пучков. Зачастую её пакуют в герметичные мешки из полиэтилена вместе с силикагелем. Диаметр тянутой разновидности не превышает 4 мм. Прессованная варьируется в пределах 4,5-12,5 мм.

Химические свойства проволоки для сварки алюминиевых сталей полуавтоматом без газа определяются её составом. Исходя из этого можно выделить несколько типов расходного сварочного материала. При этом маркировка указывает на содержание в составе проволоки алюминия или иных присадок:

  • для работы с чистым алюминием (металлом с минимальным числом присадок) подходит присадочная проволока марки СВ А 99, которая состоит из практически чистого алюминия;

  • когда планируется работа с алюминием с небольшой долей присадок, используют проволоку марки СВ А 85Т, в состав которой помимо 85% алюминия входит 1% титана;

  • в работе с алюминиево-магниевым сплавом применяют сварочную проволоку марки СВ АМг3, в которой содержится 3% магния;

  • когда запланирована работа с металлом, в котором преобладает магний, в работе используют специально предназначенную для этого проволоку с маркировкой СВ АМг 63;

  • для металла, в состав которого входит кремний, разработана сварочная проволока СВ АК 5, состоящая из алюминия и 5% кремния;

  • СВ АК 10 отличается от предыдущего типа расходного проволочного сырья большим процентом кремниевой присадки;

  • разновидность СВ 1201 предназначена для работы с алюминиевым сплавом, содержащим медь.

Присадочную проволоку для сварки алюминия производят с ориентацией на 2 основных стандарта.

ГОСТ 14838-78 говорит о том, что данная продукция разработана для холодной высадки из алюминия и его сплавов, в которых он доминирует. ГОСТ 7871-75 – стандарт проволоки, применяемой исключительно для сварки алюминия и его сплавов.

Помимо сочетаний алюминий/кремний, алюминий/магний в продаже встречается проволока из алюминия с присадкой марганца. В большинстве случаев для работы приобретают расходное сырьё универсального назначения. Несмотря на то что универсальность считается относительной, данная проволока обеспечивает высокое качество сварных швов. Она не магнитится, является уникальным электродом особого типа.

Присадочный материал для работы

Присадочную проволоку, с помощью которой варят алюминий, производят по двум стандартам:

  1. ГОСТ 14838-78 — используют для холодной высадки из алюминия и сплавов с его повышенным содержанием.
  2. ГОСТ 7871-75 – используют для сварки алюминия и его сплавов.

проволока
Примерная стоимость алюминиевой проволоки для сварки на Яндекс.маркет

Важно использовать проволоку сразу после распаковки коробки. В открытой среде она хранится недолго. Воздух ухудшает её качественные характеристики и окисляет.

Как использовать полуавтомат при сварке алюминия

Любой аппарат, работающий в полуавтоматическом режиме, должен обеспечить стабильную подачу присадочной проволоки, достаточный импульс для разрушения окисного слоя и дальнейшего поддержания дуги или работу с использованием переменного тока. Для этого нужно выполнять следующие правила:

  • Подача мягкой алюминиевой проволоки осуществляется специальным прижимным механизмом, который вращается с помощью четырех роликов, имеющих U–форму поверхностной канавки. Для обеспечения стабильной подачи проволоки необходимо отрегулировать давление на прижимной вращающийся механизм. Это поможет избежать зажимания проволочного алюминия во время проведения сварки.
  • Расплавление присадочной проволоки происходит способом струйного переноса. Такой режим может быть обеспечен применением переменного тока в 270 ампер или импульсного тока в 100 ампер. Поэтому сварочный аппарат должен иметь возможность настроек таких режимов с помощью блока генерации, т. е. представлять инверторный тип аппарата.
  • Аппарат при сварке алюминия должен работать в режиме обратной полярности сварного тока, когда «–» подается на клемму, закрепленную на детали, а электрод подсоединяется к «+». Это обеспечивает создание наивысшей температуры в сварной области.
  • Т. к. алюминиевые сплавы при нагревании расширяются больше, чем стальные, то при их сварке для полуавтоматической подачи проволоки в горелках должны использоваться контактные наконечники с диаметром отверстия заведомо с припуском на величину расширения, при этом должен соблюдаться хороший контакт для поддержания электрической искры.
  • Для меньшего контактного трения при прохождении проволоки внутри горелки нужно использовать специальный кабельный канал, рассчитанный на алюминий. Обычно он изготавливается из тефлонового материала или на основе графита.
  • Важным для успешного выполнения сварного шва является подбор подходящего диаметра сварной проволоки из алюминия. Т. к. этот металл является мягким, то использование тонкой проволоки до 8 мм в диаметре затруднительно ввиду сложности ее прохождения через горелку (она может запутываться с образованием петель и изгибов). Выходом является использование горелок с небольшим размером длины или применения дополнительного приспособления подачи проволоки внутри корпуса горелки.

При использовании толстой проволоки (от 1,2 до 1,6 мм в диаметре) нужно применять высокий сварной ток.

Недостатки

  • Как сам основной материал, так и проволока к нему покрывается оксидной пленкой, что требует обработки перед процессом соединения, иначе будет падать уровень качества;
  • Из-за большого ассортимента порой сложно выбрать наиболее подходящую модель проволоки, тем более, что не всего известно с каким сплавом приходится работать;
  • Обязательно нужно использовать инертный защитный газ, что делает себестоимость сварки достаточно высокой и сложно осуществимой для домашних условий;
  • Требуется точная регулировка параметров подачи из-за высокой скорости плавления материала проволоки.

Физико-химические свойства

Химические свойства проволоки во многом определяются ее составом. С учетом того, что алюминий является одним из основополагающих металлов, которые содержит сварочная проволока СВ06Х14, а также другие марки, то и большинство свойств она получает от него. Материал плохо взаимодействует с другими металлами, так что вкрапления легирующих элементов здесь минимальные. Сохраняется высокая подверженность влиянию оксидов, что требует предварительную обработку растворителями. При всем этом шов сохраняет высокую коррозионную стойкость даже после термической обработки.

Сварочная проволока 18ХМА

Сварочная проволока 18ХМА

Помимо этого проволока сварочная 18ХМА обладает высокой пластичностью и низкой температурой плавления. Это помогает работать с металлом, не подвергая его сильному температурному воздействию. При нагревании расходный материал не меняет цвет, что слегка затрудняет визуальный контроль, но при работе с полуавтоматом все будет зависеть только от правильного режима. Стоит также отметить, что проволока не портит электропроводность алюминия, которая оказывается выше, чем у меди, поэтому, ее применяют и при ремонте электроприборов.

Технические характеристики

Марка проволоки Состав Для чего используется
СВ А99 Чистый алюминий (99%) Для сварки чистого алюминия, который имеет минимальную долю примесей.
СВ А85Т

Алюминий – 85%

Титан – 1%

Для сварки чистого алюминия, который имеет минимальную долю примесей.
СВ АМг3 Алюминий

Магний – 3%

Для сварки алюминиево-магниевых сплавов с преобладанием алюминия.
СВ АМг63 Алюминий
Магний – 63%
Для сварки алюминиево-магниевых сплавов с преобладанием магния.
СВ АК5

Алюминий

Кремний – 5%

Для сварки алюминиево-кремниевых сплавов с преобладанием алюминия.
СВ АК10

Алюминий

Кремний – 10%

Для сварки алюминиево-кремниевых сплавов с преобладанием алюминия.
СВ 1201

Алюминий

Медь

Для сварки алюминиево-медных сплавов с преобладанием алюминия.

Особенности выбора

Подбирая присадочный материал для полуавтомата, следует в первую очередь определиться с тем, с каким металлом будет происходить сваривание. Это один из самых главных моментов, так как состав основного и присадочного материала должен быть максимально похож.

«Важно!

Если же неизвестно точный состав, изделия, которое нужно сваривать, то выбирается нейтральный вариант, которым может выступить сварочная проволока СВ 08ГА.»

Вторым параметром является толщина, с которой придется столкнуться. Здесь все максимально просто, так как чем больше толщина свариваемой заготовки, тем толще должна быть проволока. Для алюминия, который достаточно быстро плавится, нужно аккуратно выбирать режимы, чтобы не испортить основной металл. Из-за сложностей в свариваемости, газовая сварка и аргонодуговая применяется даже при большой толщине, только для этого может потребоваться разделка кромок.

Многие производители выпускают проволоку в бухтах различного объема. Для длительной однообразной работы требуется большой запас материала, так что выгоднее покупать бухты с максимальной длиной проволоки. Для частной сферы такой необходимости нет, поэтому, можно остановиться на более простых вариантах.

Читайте также:  Контактная точечная сварка: что это такое, где применяется, общая характеристика, плюсы и минусы

алюминиевая проволока для полуавтомата

Алюминиевая проволока для полуавтомата

При выборе нужно обращать внимание, чтобы расходный материал и основной металл имели примерно одинаковую температуру плавления. Из-за дополнительных элементов в составе сплава значения могут достичь критических значений, так что шов либо не сможет создать нормальное крепкое соединение, либо же основной металл перепалится, а проволока так и не достигнет нужного состояния для сваривания.

Особенности сварки алюминия проволокой на полуавтомате

Когда  используется сварочная проволока 09Г2С, или другая марка, требуется учитывать повышенную расположенность металла к короблению, так как у него большая величина коэффициента линейного расширения. Сам металл и проволока из него обладает низкой упругостью, что приводит к деформации. Во время работы на полуавтомате, требуется жестко фиксировать детали при помощи дополнительного груза, пресса или других доступных способов

Перед каждым началом процесса сваривания обязательно нужно проводить химическую очистку, чтобы убрать оксиды и прочие негативные скопления на поверхности. Во время самого сваривания должна быть обеспечена защита. Даже при работе на полуавтомате возникает большая вероятность появления трещин, которые появляются от перепада температур и попаданий кислорода и водорода в шов. Все вышеуказанные процедуры помогают снизить этот риск.

Нержавеющая проволока для использования в полуавтоматической сварке

Проволока для сварки нержавейки полуавтоматом лучше всего сваривает легированные стали, которые соединяют с помощью предотвращающих окисление газов. Нержавеющая сварочная проволока задействована в металлургии, нефтепереработке, пищевой промышленности, медицине, химической промышленности, при изготовлении автомобилей и в иных сферах жизни. Надежно соединить поверхности из нержавейки часто нужно и в бытовых условиях – например, при монтаже оград или сооружении каркасов для парника.

нержавеющая проволока для полуавтомата

Нержавеющая проволока для того, чтобы шов был защищен от окисления, насыщена примесями фосфора, азота, хрома, марганца и углерода.

Проволока из нержавейки для полуавтомата имеет следующие плюсы:

  • Равномерно поступает в полуавтомат.
  • Обеспечивает прочный шов, не имеющий поры.
  • Имеет плотную рядную обмотку.
  • Гарантирована высокая производительность.
  • Количество дыма минимально.

Проволока для сварки нержавейки полуавтоматом с газом ограничивает выбор полярности, используемой при работе: нужно выбирать обратную. Если же вы планируете воспользоваться нержавеющей флюсовой проволокой, то необходима полярность прямая.

Подготовка свариваемых поверхностей

Чистка алюминия перед сваркой является залогом успешного соединения деталей. Для того, чтобы удалить окислы алюминия, можно пользоваться щетками из нержавеющей стали или растворителями и реактивами для травления.

Правила очистки металла:

  1. Не пользоваться щеткой, которая использовалась для очистки каких-либо сталей, например нержавеющей или углеродистой.
  2. Не следует сильно надавливать на щетку — при сильном надавливании окислы проникают в заготовку.
  3. Очистка металлической щеткой из нержавеющей стали осуществляется только в одном направлении;
  4. При использовании травящих жидкостей следует позаботиться об их удалении с поверхности заготовки перед сваркой с помощью ацетона или растворителя.


Зачистка алюминия перед сваркой

Какой защитный газ используют

При работе на полуавтомате с алюминием рекомендуют использовать аргон или смесь аргона с гелием. Последнюю смесь применяют для заготовок с большим сечением.

В отдельных случаях полуавтоматическая сварка данного металла может выполняться и без газа, но тогда необходимо использовать специальную порошковую проволоку, испарения которой формируют защитную среду, либо осуществлять процесс под слоем флюса.

Аргон создаёт защитный слой, который ослабляет воздействие атмосферного воздуха, следовательно, на шве будет меньше различных окисей.

Использование газа замедляет рабочий процесс, зато результат – высокое качество полученного шва.

Можно ли варить алюминий полуавтоматом без защитного газа

Иногда алюминий варят без газа, но чтобы вокруг металла была защитная среда, используют порошковую проволоку. Её испарения защищают металл от образования окисей.

Полуавтоматы для сварки сплавов на основе алюминия

Сварка может вестись полуавтоматами без подачи в зону сварки защитного газа и с ним. В последнем случае применяется аргон или смесь аргона с гелием. Они препятствуют образованию оксидной пленки. Особенно это относится к сплавам алюминия, где в составе более 1% магния.

Если сварка ведется без применения защитного газа, то проволока для сварки алюминия полуавтоматом без газа должна применяться только порошковая или процесс сварки должен осуществляться под слоем флюса (испарения формируют защиту расплавленной ванны от контакта с воздухом).

Сварка алюминия полуавтоматом в среде углекислого газа не ведется, т. к. он хоть и защищает расплавленный металл от воздействия воздуха, но в тоже время вступает в реакцию с алюминием. Из-за этой особенности получить качественное и прочное соединение невозможно.

К преимуществам сварки полуавтоматами относят:

  • высокую скорость;
  • одинаковую глубину проплавления;
  • возможность сваривания швов без ограничения их длины;
  • возможность создания изделий сложной конфигурации;
  • надежную защиту от вредного воздействия окружающей среды;
  • высокое качество сварного соединения.

Наряду с преимуществами необходимо отметить и недостатки:

  • металл должен тщательно подготавливаться к соединению;
  • полуавтомат должен настраиваться в зависимости от марки сплава;
  • сварщик должен иметь необходимую квалификацию и навыки.

Обратите внимание! Полуавтоматическая с варка алюминия не выполняется на улице.

Полезные советы

Чтобы качественно заварить металл полуавтоматом, стоит прислушаться к профессионалам:

  1. Для очистки алюминия нежелательно использовать металлические щетки, которыми чистили другие металлы, лучше вязать новую, без посторонних включений. Лучше использовать химическую обработку металла кислотой с последующей промывкой.
  2. При сварке алюминия полуавтоматом в аргоне на четырехтактном импульсном токе металл прогревается быстрее, в зоне расплава создается высокая температура. Снижается вероятность попадания остаточного слоя оксида в шов.
  3. Снизить внутренние линейные напряжения можно, убавляя ток к финальному этапу сварки. Начинают работу, наоборот, на максимальном режиме, чтобы пробить оксидированный слой.
  4. Работая полуавтоматом в среде углекислого газа, резких движений не делают, насадка должна расплавляться равномерно.
  5. Когда используют защитную атмосферу, рабочую зону ограждают от сквозняков, чтобы порывы ветра не сносили в сторону газовое облако.
  6. При работе необходимо соблюдать технику безопасности, использовать спецодежду, индивидуальные средства защиты, в том числе для органов дыхания, некоторые легирующие добавки оказывают на организм токсическое действие.

Полуавтоматическая сварка алюминия в домашних условиях требует определенных навыков. Новички могут сварить металл некачественно, тогда его будет корежить, шов растрескается. Перед тем, как браться за ответственные соединения, нужно «набить руку», научиться выдерживать оптимальное расстояние, выработать скоростной режим.

Порошковая проволока для полуавтомата

Порошковая проволока для полуавтомата, она же проволока с флюсом, применяется без участия защитного газа. Она изготавливается в форме трубки, которая содержит флюс. Масса его может составлять от 15 до 40 % массы изделия.

порошковая проволока

Проволокой с флюсом можно производить сварку по нержавейке, по алюминию, меди, титану, стали. Кроме проведения сварки полуавтоматом в нормальных условиях, эту проволоку используют при варении под водой, соединении арматуры, принудительном создании шва. Однако, по свидетельствам профессионалов, полую трубку невозможно заполнить порошком, если в ней отсутствуют поры. Поэтому нельзя гарантировать, что зона сварки будет полностью сплошной и сверхпрочной. Кроме того, необходимо хорошо очищать металлические поверхности от образующегося шлака. Используется преимущественно в нижнем положении.

При всех ее недостатках, флюсовая проволока для полуавтомата без использования газа вам нужна, если:

  • Планируется применение высокоплотного тока (примерно 200 А на мм2),
  • Вам предстоит большой объем работ.

Техника безопасности при работе

Обязательно нужно соблюдать меры безопасности во время сварочного процесса:

  • проверить технику и целостность электрических проводов перед работой;
  • работать в специальной защитной одежде и маске;
  • не варить на открытом воздухе под дождём;
  • если процесс сварки идёт с защитным газом, отодвинуть баллоны минимум на 5 метров от места сварки.

Нюансы ведения сваривания полуавтоматами

Сварка осуществляется в принципе на любом сварочном оборудовании. Однако, должны соблюдаться некоторые требования. Полуавтомат сварочный для сварки алюминия и его сплавов должен иметь:

  • механизм подачи с U-образными канавками и быть с 4 роликами. Это позволит правильно подавать присадочную проволоку без воздействия на ее поверхность;
  • наконечник должен предназначаться для подачи алюминиевой проволоки (у него должна быть маркировка AL);
  • диаметр отверстия наконечника подающего алюминиевую проволоку больше диаметра проволоки на 0, 4 мм(из-за расширения, которое происходит вследствие нагрева при подаче);
  • шланг, подающий проволоку не длиннее 3 м, во избежание деформирования проволоки и его канал должен быть тефлоновым или графитовым, чтобы снизить силу трения (подача осуществляется с большой скоростью).
Читайте также:  Сварка полиэтиленовой пленки в домашних условиях

Фото: автомат для сварки алюминия

Выбор и настройка оборудования

Сварочный полуавтомат для алюминия

Сварка алюминия стандартными MIG- аппаратами носит условный характер, т.е. сварить с ним можно, но ожидать хорошего результата не стоит.

Оптимальным решением в выборе является полуавтомат для сварки алюминия с импульсным режимом. Импульсы пробивают оксидную пленку, уменьшают перегрев алюминия и снижают вероятность прожога.


Импульсная сварка алюминия на постоянном токе

Синергетические импульсно-дуговые аппараты, снабженные специальной программой, еще больше облегчают задачу. Сварщику необходимо определиться с выбором свариваемых сплавов и подобрать  соответствующую программу. Далее выставить значение силы тока кнопочным регулятором. Подбор остальным параметров осуществляется микроконтроллером автоматически.

Хочется отметить, что данные полуавтоматы не дешевое удовольствие и оправданы в профессиональном применении. В домашних условиях вполне можно обойтись оборудованием без навороченных программ, однако и качество сварочного шва будет несопоставимым.

При покупке универсального сварочного полуавтомата в ценовом диапазоне до 40 т.р., рассчитанного на сварку цветных металлов, в т.ч. алюминия, можно присмотреться к следующим моделям:

  • Сварог REAL MIG 200 (N24002)
  • Сварог PRO MIG 160 SYNERGY (N227)
  • Сварог PRO MIG 200 SYNERGY (N229)
  • Grovers MULTIMIG 200 SYN
  • Aurora PRO OVERMAN 180

Проволока для полуавтомата

При сварке алюминия полуавтоматом накладываются  определенные требования при выборе сварочной проволоки

Важные моменты, на которые нужно обращать внимание:

  • температура плавления проволоки должна быть сопоставима с температурой свариваемого металла. Меньше разброс – процесс сварки легче;
  • оптимальный диаметр проволоки 1,2- 1,6 мм;
  • больше диаметр-легче подача в зону сварки.

Распространенными  типами алюминиевой сварочной проволоки являются  ER4043 и ER5356. Предназначены для сварки и ремонта изделий из алюминия и его сплавов с  содежанием кремния не более  5%.

Режимы сварки для проволок ER4043 и ER5356

Диаметр проволоки, мм Напряжение, В Ток, А Расход газа, л/мин
0,8 13-24 60-170 15
0,9 13-24 60-170 15
1,0 15-26 90-210 16
1,2 20-29 140-260 19
1,6 25-30 190-350 25


Проволока для сварки алюминия ER 4043

Сварочная горелка

Для сварочной горелки применяется тефлоновая направляющая для уменьшения трения проволоки. Желательно чтобы рукав для сварки алюминия предназначался только для сварки алюминия и не был слишком длинным -3 м самое то.

Контактный наконечник должен быть предназначен для сварки алюминия (на них помимо диаметра проволоки выбита маркировка AL) простые, используемые для сварки черных металлов и нержавеек не подходят. Связано это с сильным расширением алюминия во время нагрева. Диаметр отверстия должен быть  больше диаметра проволоки примерно на 0,4 мм, и в тоже время не сильно большим, чтобы обеспечить хороший электрический контакт.

Использовать алюминиевую проволоку диаметром 0,8 мм затруднительно ввиду пластичности металла и сложностью протяжки. Решением данной проблемы может быть применение сварочной горелки  Push Pull (пуш пул). Специальный встроенный механизм улучшит подачу проволоки и позволит увеличить длину горелки.

Механизм подачи проволоки

Ввиду повышенной пластичности и мягкости алюминиевой проволоки по сравнению со стальной, подающий механизм должен иметь ряд особенностей, таких как :

  • четырехроликовое подающее устройство. Необходимо для равномерного прижатия каждой пары роликов;
  • подающие ролики с U- образными бороздками, созданные специально для работы с алюминиевой проволокой.

Защитный газ

В качестве защитного газа наиболее часто используется аргон, обладающий хорошим очищающим эффектом и хорошим проникновением в сварочную ванну. При сварке алюминиевых сплавов с высоким содержанием магния в качестве защитного газа используются смеси аргона с гелием( до 75 % гелия в смеси). Такие смеси препятствуют образованию оксидов магния.

Здесь может возникнуть вопрос, как варить алюминий  в среде углекислого газа или вообще без газа, ведь аргон достаточно дорогой?

Более дешевый углекислый газ, применяемый для сварки низкоуглеродистых сталей, в данном случае не подойдет.  СО2- активный газ, он будет защищать сварочную ванну от воздуха, но при этом будет вступать в реакцию в алюминием, препятствуя образованию прочного соединения.  Поэтому в данном случае применяется именно инертный газ.

Сварка полуавтоматом  без газа возможна с применением специальной флюсовой проволоки, защищающей сварочную ванну.

Маркировка

Основные требования, регламентирующие все вопросы производства проволоки для сварочных работ, представлены ГОСТом 2246-70. Сегодня изготавливается порядка 80 разновидностей этого вида изделий. И для того, чтобы понять, что собой представляет тот или иной тип продукции, ему присваивается определённая маркировка, помогающая разобраться в составе товара и его характеристиках. В качестве наглядного примера может послужить популярная сварочная проволока св08г2с.

СВ08Г2С

Её расшифровка представлена следующими значениями:

  • Сочетание литер «св» указывает на то, что данное изделие относится к сварочной проволоке;
  • Комбинация цифр «08» говорит о количестве углерода (в сотых долях), содержащегося в изделии;
  • Литера «г» подчёркивает наличие марганца в составе проволоки;
  • Цифра «2» — это объём марганца в элементе;
  • Литера «с» говорит о наличии в проволоке кремния, но если после буквенного обозначения нет никакой цифры, то это значит, что в изделии его содержится менее 1%, но более 0,5%.

По маркировке, изложенной выше, можно сказать, что представленное изделие является легированной низкоуглеродистой проволокой, в составе которой присутствуют такие присадки, как кремний и марганец.

Технология сварки алюминия полуавтоматом

Соблюдаются следующие условия:

  1. Проволоку нужно подавать плавно, всегда впереди горелки.
  2. Горелку двигать всегда вдоль шва.
  3. Скорость работы – максимальная.
  4. Если при работе используются тонкие пластинки металла, нужно подложить под него нержавейку , чтобы не прожечь.
  5. Важно учитывать усадку металла : коэффициент его расширения выше, чем у других.
  6. Необходимо как можно точнее выставить параметры аппарата и скорость подачи присадочного материала.
  7. Использовать защитный газ – аргон или смесь аргона и гелия.
  8. После работы подождать, пока металл остынет и проверить качество соединения с помощью керосина.
  9. Обработать шов и придать ему эстетический вид.

Технические характеристики

Сварочной проволоке для алюминия присущи следующие качества:

  • низкая масса;
  • прочность;
  • гибкость;
  • влагостойкость;
  • легкоплавкость;
  • устойчивость к агрессивной среде;
  • низкие магнитные качества;
  • длительный период хранения при условии целостности упаковки;
  • низкая биологическая активность;
  • высокая тепло- и электропроводность.

Согласно требованиям межгосударственного стандарта, алюминиевая проволока для полуавтомата может иметь следующие обозначения:

  1. АМ – мягкая.
  2. АТП – полутвердая.
  3. АТ – твердая.
  4. АТп – повышенной прочности.

Как правильно настроить оборудование

Сложность сварки алюминия обусловлена не только химическими свойствами данного металла, но также необходимостью строго придерживаться оптимальных режимов выполнения данной технологической операции. Для того чтобы хорошо усвоить правила выполнения такого непростого процесса, недостаточно будет просто посмотреть обучающее видео, важно понимать нюансы осуществления данной операции.

К особенностям рассматриваемого процесса, о которых не расскажет обучающее видео, относятся следующие.

  • Перед началом сварки важно правильно выбрать и выставить рабочие режимы полуавтомата (напряжение, силу тока, скорость подачи сварочной проволоки, полярность).
  • Чтобы полученный сварной шов обладал требуемым качеством и надежностью, необходимо правильно подобрать расходные материалы.
  • Если посмотреть видео, демонстрирующее сварку алюминия полуавтоматом, можно обратить внимание на то, что данный процесс сопровождается образованием большого количества копоти. Это также следует учитывать при выполнении такой технологической операции.

Как и любой сложный технологический процесс, сварка деталей из алюминия при помощи полуавтомата требует тщательной подготовки, в рамках которой выполняются следующие мероприятия:

  • подбираются наконечники для сварочного оборудования, которые оптимально подойдут для присадочной проволоки определенного диаметра;
  • выполняется тщательная зачистка поверхностей деталей, которые необходимо варить;
  • выбираются режимы сварки полуавтоматом, которые зависят от нескольких параметров: толщины соединяемых деталей, типа соединения и др. (чтобы облегчить себе выбор режимов сварки, можно использовать специальные таблицы или параметры, которые оговорены требованиями соответствующих ГОСТов);
  • при выполнении сварки алюминия полуавтоматом наконечник устройства располагают под требуемым углом к поверхности соединяемых деталей.

Схема наложения шва при сварке алюминия

Схема наложения шва при сварке алюминия

При сварке алюминия, который отличается высокой теплопроводностью, очень важно контролировать степень нагрева соединяемых заготовок, чтобы не допустить их перегрева и, как следствие, деформации.

Источники

  • https://WikiMetall.ru/metalloobrabotka/svarka-alyuminiya-poluavtomatom.html
  • https://sdelai-lestnicu.ru/strojmaterialy/provoloka-dla-svarki-aluminia-svarocnaa-provoloka-dla-poluavtomata-bez-gaza-prisadocnaa-provoloka-drugie-vidy-dla-aluminievyh-stalej
  • https://instanko.ru/osnastka/svarka-alyuminiya-poluavtomatom.html
  • https://stroy-podskazka.ru/provoloka/dlya-svarki-alyuminiya/
  • https://elsvarkin.ru/texnologiya/alyuminij/
  • https://svarkaipayka.ru/material/svarochnaya-provoloka/dlya-svarki-alyuminiya-poluavtomatom.html
  • https://svarkaed.ru/rashodnye-materialy/flyus-i-svarochnaya-provoloka/kakuyu-provoloku-luchshe-vybrat-dlya-svarki-poluavtomatom.html
  • https://osvarka.com/svarka-metallov/svarka-aluminia-poluavtomatom
  • https://voltobzor.ru/svarka/svarochnaya-provoloka-dlya-poluavtomatov
  • https://svarka.guru/oborudovanie/rashodniki-i-kompletuyushie/aljuminievaya-provoloka-dlya-poluavtomata.html
  • http://met-all.org/obrabotka/svarka/svarka-alyuminiya-poluavtomatom.html

[свернуть]
Ссылка на основную публикацию