Сварка тонкого алюминия аргоном: Сварка алюминия, часть 1 — Аргонодуговая сварка — TIG

Плохая подача проволоки – главная причина пригорания проволоки к соплу горелки

В отличии от сплавов серии 5ххх, сплавы серии 4ххх имеют меньшую вязкость и меньший предел прочности на срез в наплавленных участках. Проволока из этих сплавов также имеет повышенное количество проблем с подачей, чем проволок 5ххх того же диаметра.

Присадка из сплава марки 5ххх дает максимально возможную для не термообрабатываемых сплавов прочность шва. Содержание магния в присадке в пределах от 0.5 до 3% дает шов, чувствительный к трещинам. Сплавы Al-Mg с содержанием магния менее 3% могут быть сварены присадкой серии 4ххх Al-Si, поскольку силициды магния повышают вязкость, но одновременно повышают чувствительность к трещинам.

Для оптимальной подачи проволоки настраивайте минимальное торможение на катушке подачи проволоки.

Для подачи мягкой проволоки используйте любой жесткий и твердый пластик вместо мягкого полиамида.

Убедитесь в том, что для направляющих на входе в горелку используется полиамид или фторопласт

Для минимизации растяжения при подаче мягкой алюминиевой проволоки используйте подающие ролики с U-образной канавкой и притупленная фаской гранями. Настройте минимальное натяжение проволоки.

Для ручной сварки алюминия проволокой диаметром 1.2мм используйте обыкновенную 3м горелку с пластиковым шлангом.

Если сварка ведется с помощью сварочного робота, оснащенного устройством контроля подачи проволоки то наличие подающей системы “тяни-толкай” не обязательно при условии оснащения робота системой подачи проволоки с контролем степени ее натяжения.

Используйте повышенные подачи защитного газа – 20-30 л\ч для аргона, 23-50 л\мин для смесей гелий-аргон. Если у вас установлен расходомер, тарированный для аргона, а вы используете смеси с аргоном и установили расход 19л\час – реальный расход будет примерно на 50% выше. Используйте специальный расходомер при работе с гелиевыми смесями.

При сварке алюминиевых сплавов избегайте избыточно жестких прижимов/зажимных приспособлений; используйте возможно меньшее их количество для предотвращения трещин.

Поскольку тепло распространяется в алюминиевой детали быстро – подходите внимательно к сварке деталей. Варите тонкие места и стыки/трещины в первую очередь.

Избыточное количество установленных на алюминиевые детали зажимов может привести к трещинам в продольном направлении шва.

Увеличение длины провариваемого участка снижает вероятность образования трещин в продольном направлении шва.

Чтобы уменьшить количество трещин в поперечном направлении шва снижайте количество тепла, приходящее в материал детали при сварке(ток) с одновременным повышением скорости наложения сварного валика при сварке(перемещение горелки).

Для уменьшения вероятности трещинообразования в корне шва необходимо применять т.н. Обратноступенчатый – наложение относительно коротких сварных валиков “задом наперед” так, чтобы каждый новый участок шел позади предыдущего и его заполнение производилось к моменту остывания предыдущего участка для снижения термических напряжений.

Для минимизации вероятности трещинообразования в центральной части шва убедитесь в отсутствии усиления шва(шов должен бать вогнутый) и проводите сварку на малом напряжении.

Для большего прогрева провариваемого участка (большего провара) повысьте скорость подачи проволоки, используйте самое низкою напряжение, снизьте скорость сварки.

Сварочная ванна и техника сварки:

При сварке следует стремиться к тому, чтобы слой наплавленного материала был выпуклым и выступал над прилегающими поверхностями. Тогда возникнет компенсация растягивающих напряжений при охлаждении. Для этого следует подбирать режимы сварки, технику наложения сварных валиков и порядок проходов при сварке.

Импульсная сварка идеально подходит для сварки деталей толщиной от 1 до 2,5мм. При толщине свариваемых деталей более 4мм обычная МИГ сварка дает более однородный шов с малой пористостью.

Импульсная сварка идеальна для сварки потолочных швов и для сварки в вертикальном положении.

Избегайте изгиба шва – проводите сварку с накладками/усилителями.

Используйте проволоку большего диаметра для уменьшения количества проблем с подачей проволоки.

При использовании проволоки диаметром менее 1,2мм возможны проблемы с подачей.

При сварке с толщиной детали выше 6мм, там где нужен повышенный прогрев прилегающих к зоне сварки участков, используйте аргоно-гелиевую смесь. Лучшей считается смесь с 40% гелия и 60% аргона. Необходимо помнить, что значительное содержание аргона необходимо для очистки разделанных кромок от оксида алюминия.

Используйте сопла повышенного диаметра чтобы обеспечить бесперебойную подачу защитного газа в зону сварки.

Если с соплом возникают проблемы – замените его на ближайший больший типоразмер или разверните его на диаметр 0.1-0.15мм больше.

При сварке с помощью робота при начале сварки используйте подачу проволоки на повышенной скорости по сравнению с скоростью подачи на остальных участках.

Поскольку при сварке с помощью робота возможны непровары в начале и в конце шва необходимо или увеличить длину шва выше расчетной или подобрать режимы сварки.

Если алюминий анодирован то кремний, содержащийся в присадке типа 4ххх делает шов более темным по цвету. Использование присадки типа 5ххх дает меньшее затемнение шва.

При пульсационной сварке снижается прогар; низкий ток позволяет использовать проволоку большего диаметра, образуется меньше дыма и озона при сварке.

Данные по сварке алюминия:

Используйте аустенитную (300-й серии) нержавеющую сталь для подкладок или для элементов захватных приспособлений, находящихся близко к зоне сварки.

На сплавах 2ххх-7хххх следите за трещинообразованием в самом начале и под конец прохода. Пользуйтесь таблицами рекомендованных режимов.

Для основного металла с чувствительностью к горячему растрескиванию типа 2ххх используйте присадочную проволоку марок 4145, 4047. Эти присадки имеют низкую температуру плавления и, как привило, затвердевают позже отвердения основного металла и набора им прочности.

При сварке алюминия марки 5ххх используйте предподогрев до 65С для избежания трещинообразования.

При сварке алюминия с содержанием 3,5-5,5%Mg для избежания трещинообразования.

не перегревайте деталь выше 120С

При сварке алюминия с содержанием 3,5-5,5%Mg для избежания трещинообразования убедитесь в том, что при сварки температура не превышает 150С в момент наложения очередного валика.

Термообрабатываемые сплавы типа 6ххх после сварки теряют до 50% своей прочности. Последующая термообработка может это исправить в том случае, если присадочный материал пригоден для термообработки.

Присадочный материал тип 4643 предназначен для сварки сплавов типа 6ххх при последующей термообработке для повышения прочностных свойств материала.

Присадочный материал тип 5180 предназначен для сварки сплавов типа 7ххх при последующей термообработке для повышения прочностных свойств материала.

Для уменьшения трещинообразования в зоне термического влияния шва используйте присадку с такой же или меньшей температурой плавления, как и у основного материала.

Для уменьшения трещинообразования в зоне шва присадка должна содержать больше легирующих элементов чем основной материал.

Сплавы тип 4ххх 5ххх более склонны к трещинообразованию когда шов содержит от 0.5 до 2% Si-Mg.

При сварке тонкого алюминиевого листа присадка ER4047 является альтернативой присадке ER4043.

При сварке труб из 5ххх, 6хххх может использоваться присадка ER5656.

Сплавы 5183 и 5556 также могут использоваться вместо ER5656.

Не используйте присадки тип 5356-5183, 5556, 5654 там, где ожидается длительная работа шва при температуре выше 65С – может образоваться усталостная трещина в шве. Допускается использовать сплав тип 5554 поскольку он содержит менее 3% магния.

Будьте осторожны при попытках ремонта несвариваемых марок алюминиевых сплавов. Эти дорогостоящие детали из экзотических сплавов, применяющихся в авиастроении, дельтапланеризме, катерах, спортивном оборудовании дают межкристаллические микротрещины что приводит к трещинообразованию при последующем нагреве.

Данные по сварке алюминия:

Поскольку теплопроводность алюминиевых сплавов весьма велика то при сварке возможен непровар на первых 6мм шва. Вероятность непровара увеличивается при толщине свариваемых деталей более 3мм. Чем больше свариваемая деталь – тем выше теплоотвод. Как правило, вероятность непровара высока на первых 6мм шва.

Если длина накладываемых вами швов выше 3мм и свариваемые детали будут подвержены циклически загрузкам либо значительно нагружены то вышеизложенное может помочь уменьшить брак по непровару.

Некоторые виды сварочных аппаратов дают возможность горячего старта на повышенной силе тока для ускоренного прогрева зоны сварки.

При сварке с помощью робота можно поставить большую силу тока или особые режимы сварки на первые 6мм шва.

Если необходима рабочая длина шва, к примеру, 75мм то конструктору было бы неплохо задать на чертеже длину шва 90мм для компенсации дефектов при начале/окончании сварки.

Чтобы минимизировать термические напряжения и снизить количество дефектов в корне шва попробуйте следующее:

Покупая сварочный аппарат Миг сварки убедитесь в том, что он имеет возможность управляемого снижения тока в конце сварки. Те люди, у которых был ТИГ сварочный аппарат с ножным управлением силой тока знают о преимуществах такого контроля.

Если сварка ведется с помощью робота и если он не имеет функции снижения тока в конце сварки – то задайте отдельный режим для этого. Этот режим должен предусматривать или снижение скорости подачи проволоки и напряжения или ту же скорость подачи проволоки и напряжение меньшее на 2-6 вольт чем в основное время сварки.

Если после первого прохода наплавленный валик не выпуклый — применяйте т.н. обратноступенчатый и последние 6мм шва проваривайте на пониженных режимах.

Если вы используете робота для сварки – знаете ли Вы это:

Если вы применяете робота для сварки, имеете полное представление о процессе сварки алюминия и возможных проблемах при сварке – используете ли вы отдельные технологические параметры при наложении однопроходного сварного шва с целью предотвращения брака.

Если при наложении длинного шва выделяется избыточное тепло – используйте отдельные технологические параметры для этого участка и ведите сварку на пониженных режимах.

Если возникает брак в начале шва – используйте отдельный режим сварки с повышенной скоростью подачи присадочной проволоки.

Для получения оптимальных швов уделяйте вниманию соотношению “сила тока/подача проволоки”.

Для сварки более 6мм предпочтительна 062 проволока с обычным струйным переносом металла. При этом скорость перемещения горелки значительно выше, чем у импульсной сварки – более 1,25 м/мин. Также сварка со струйным переносом более предпочтительна в плане провара и стабильности дуги.

Для улучшения качества шва в его начальной точке нужно применять следующие техники:

При ручной МИГ сварке отрегулируйте уменьшенный вылет проволоки и варите слева направо, от себя в начале шва. При сварке роботом варите так же слева направо, от себя выставив малый вылет проволоки из горелки и работая на повышенных режимах.

Если ведется сварка участка менее 3мм то предпочтителен импульсный процесс или контактная сварка.

Если вы работаете на оборудовании с неизвестными параметрами подачи проволоки то необходимо выяснить скорость подачи проволоки, непрерывно подавая ее на протяжении 10 секунд. После этого провести пробную сварку и добиться корректировки скорости подачи проволоки с инкрементов в пределах 10%.

Используйте оптимальный ампераж для проволоки определенного диаметра.

При сварке импульсным током оптимум лежит в пределах 30-60А.

Если сварка проводится проволокой диаметром 1,2мм и от сварочного источника проводите сварку вертикальных швов с подачей проволоки 7м/мин(как правило рукоятка регулятора устанавливается “на 11 часов” , 140А, 23В.

При сварке током КЗ ставьте напряжение дуги в пределах от 14 до 17В. Прислушайтесь ко звуку дуги – если раздаются слабые шлепки то снижайте вольтаж до тех. Пор, пока слабый треск не появится. Если раздастся звук треска и шлепков – повышайте вольтаж до тех пор, пока не останется постоянный звук слабого треска.

Отрегулируйте длину дуги вольтажом так, чтобы ее дуга была наименьшей без затухания и разбрасывания брызг из сварочной ванны.

Типичные данные для сварки МИГ

0.8мм : подача проволоки 12,5-19м/мин, 95-150А, 22-24В.

Оптимум 110-130А, 12,5-17/м/мин, 22В

1мм : подача проволоки 10-17,8м/мин, 120-200А, 23-24В.

Оптимум 150А, 13м/мин, 23В

1.2мм : подача проволоки 7.25-15,3м/мин, 140-270А, 23-25В.

Оптимум 170-230А, 9,4-11,5м/мин, 24В

1,6мм : подача проволоки 5,5-10,4м/мин, 190-350А, 26-28В.

Оптимум 270А, 7,5м/мин, 26-28В

При начале шва используйте нижний интервал указанных диапазонов.

При проблемах с проволокой диаметром 1,2мм (разбрызгивание, приваривание проволоки) можно попробовать проволоку диаметром 1,4мм которая применяется в системах роботизированной сварки и также представлена на рынке.

Проблемы при сварке алюминиевого сплава 6061-Т6.

Происходит сварка сплава 6061-Т6 присадочной проволокой 4043. При испытании сварного шва на прочность не удается добиться хотя бы минимально регламентируемой стандартом прочности шва. В любом случае, прочность в зоне шва снизится примерно вдвое от табличного значения для термообработанного материала.

Данная проблема является общей для сплавов 6ххх и известна как перегрев при сварке. Для ее решения проводите сварку на теплоотводящей прокладке, используйте присадки типов 4ххх, 5ххх и проводите последующую термообработку шва.

Максимальная температура предподогрева 120С. Не проводите сварку, пока температура детали не превысит 93С. По возможности используйте медные подкладки для отвода избыточного тепла из зоны сварки.

При сварке МИГ варите на наименьшем токе и возможно с большей скоростью перемещения горелки.

Наплавляйте шов тонкими валиками а не поперечными волнами.

Не используйте гелий в газовой смеси за исключением особах случав.

При сварке деталей из сплава 6061, работающих при повышенных температурах, используйте проволоку 5554/4047/4043. При использовании проволоки 5356/5556/5183 возможна усталостная коррозия шва или трещинообразование.

Если происходит сварка деталей из сплава 6061, требующих однородного цвета после анодирования применяйте проволоку из сплава 5356. Проволоки серии 4ххх будут давать более серые оттенки.

При термообработке деталей из сплава 6061, подвергающихся последующей термообработке полезно знать что сплавы присадок марок 5183/5356/5556 являются не тремообрабатываемыми и их использование может привести к последующему необратимому браку. Присадка 4043 в этом отношении нейтральна. Присадка 4643 считается пригодной для последующей термообработки.

При растрескивании шва попробуйте заменить проволоку 4043 на 4047. Также поэкспериментируйте с режимами сварки.

При сварке 6063-Т6 Тиг сваркой применяйте присадки серии 5ххх и 4хххх. При МИГ сварке применяйте сварку с повышенным значением катета шва или шириной шва.

При сварке сплава Т6/6063-Т52 сваркой МИГ присадка 4043 имеет наименьшую склонность к трещинам. Сплав 5356/5556 имеет наибольшую прочность шва.

При сварке сплава 6061 МИГ и ТИГ сваркой(ТИГ в 4 раза медленнее) поводки при сварке были практически одинаковыми. Данный феномен занимателен и имеет практическое значение.

Сварка алюминия в аргоне. Настройка аппарата на примере Aurora Pro INTER TIG 200 AC/DC

Перед тем, как включить аппарат необходимо подключить к нему газ — чистый аргон, настроить на редукторе давление. В данном случае у нас расходометр измеряет давление в литрах в минуту. Часто люди задают вопрос, какое должно быть давление на редукторе – здесь все зависит от того, работаете ли вы в помещении или работаете на улице, или у вас сквозняки, и от толщины сваренного металла. Помещение у нас закрытое, и слишком высокое давление не обязательно, достаточно установить расход газа 7-8 литров в минуту. Если же мы будем работать на улице или поставим сопло большего диаметра, нам будет необходимо большее давление, здесь всё зависит от конкретных задач, которые у нас стоят. 

Также металл всегда перед сваркой зачищаем. Алюминий очень любит чистоту, т.е. если попадет грязь или жир – это будет негативно сказываться на качестве сварки. Лично мне больше всего нравится зачищать металл наждачным диском. И не забываем о технике безопасности – обязательно оденьте защитные очки.  

При выборе необходимого диаметра электрода отталкиваемся от толщины металла. В данном случае у нас электрод диаметром 2,4 мм – я бы сказал, что это многовато для металлов толщиной 2 мм, но вполне подходит. Перед сваркой необходимо подготовить электрод — заточить его как иголку. 

В процессе сварки он должен образовать такой сферический шарик. Шарик должен быть правильной формы, кругленький, не кривой, блестящий. Если у нас так не получается сделать, значит либо ток не соответствует, либо защита газа плохая. Вылет электрода из сопла должен быть 1-2 мм. Все зависит от соединения – если оно угловое, то вылет будет больше, у меня будет стыковое соединение, и я делаю очень маленький вылет — буквально 1 мм, этого достаточно. 

По настройкам аппарата – начнем с 2-х тактного режима — мы нажали на кнопку, у нас зажглась дуга, мы держим кнопку пока происходит процесс сварки. Отпустили кнопку – процесс сварки закончился. В настройках для стартового режима есть стартовый ток, я его делаю обычно больше раза в два, чтобы легче было зажечь дугу. Также у нас есть Post flow – это газ после сварки, для того, чтобы пока металл остывает мы его защищали в газовой среде. Ну и основной ток — для данной толщины металла это 40 ампер, может быть немного больше или немного меньше, все зависит от того, какого объема у нас деталь. По настройкам все, перейдем к самому процессу сварки.

У меня диаметр прутка 1,6 мм – это минимальный диаметр, что есть в продаже для алюминия, но если у нас еще тоньше металл и требуется еще более тонкая присадка, в принципе бывает, что люди используют проволоку с катушек для сварки полуавтоматом. Бывает диаметр 1,2 мм и 1 мм, но можно справиться и с 1,6 мм.

Прихватили, с двух сторон, чтобы металл у нас не ушел от заданных параметров и начинаем процесс сварки. 

Сначала, когда мы зажгли дугу, мы ждем, пока у нас металл начнет плавиться, только после этого подаем присадочную проволоку. Если металл не начал плавиться – присадочный материал не будет ложиться, он будет просто свисать каплями с присадочного прутка. Вот, вполне неплохо получилось.

Также существует четырехтактных режим, для чего он нужен? Если мы варим швы с продолжительной длинной, то это происходит так: аппарат переключаем в 4-х тактный режим, чтобы начать сварку нажимаем на кнопку, дуга зажигается, кнопку отпускаем и процесс сварки продолжается, в конце сварки нажимаем кнопку – дуга тухнет. Также здесь есть такие функции, как стартовый ток, но он действует только пока мы держим кнопку в начале сварки. И заварка кратера – это Down soft на панели аппарата — она работает пока мы держим кнопку в конце сварки. Выставляем примерно 5 сек, т.е. ток будет снижаться к 0 в течение 5 сек. Также при переключении аппарата в 4-х тактный режим отображается уже не основной ток, которым мы варим, а стартовый. 

В конце сварки у нас ток постепенно снижается, это происходит пока я держу кнопку на горелке. Также на аппарате существует режим Pulse – это дополнительные настройки, которые позволяют в процессе работы расширить возможности аппарата. В режиме Pulse при тех же параметрах основного сварочного тока возможно нагревание детали меньше, будет меньше прожогов, это удобно как раз для тонкого металла. И также мы можем контролировать формирование сварочного шва, т.е. изменять его внешние свойства, так как нам это позволяет фантазия.

Переключаем аппарат в режим Pulse, также 4-х тактный режим и здесь начинают действовать остальные регулировки аппарата – это скорость пульса в герцах, т.е. как часто у нас будет пульсация и баланс пульса либо время действия пульса относительно друг друга – верхний режим относительно нижнего. Основной ток у нас может действовать 50% времени, нижний тоже 50%. Если мы изменим в большую сторону эту регулировку, то верхний предел будет действовать 70% времени, нижний предел – 30%. Но это время также зависит от скорости пульса, т.е. с какой скоростью происходит пульсация. Я настрою аппарат так – верхний предел пульса будет 80 А, нижний 40 А, скорость пульса сделаю 2 Гц (здесь у нас шкала от 0,5 до 5 Гц), это уже в процессе работы можно будет настраивать. Время действия сделаю 50/50. Посмотрим, что из этого получится. Вы видите, что формированием шва валика можно играть, создавая большую или меньшую чешуйчатость. 

А теперь я перенастрою аппарат и покажу, как это будет выглядеть при другом режиме. Я сделаю верхний предел 100 А, нижний оставлю 40 А, но изменю время действия в нижнюю сторону, т.е. у меня верхний пик будет действовать меньше по времени, относительно нижнего. Сейчас мы видим, что чешуйки стали не такие частые, но ширина проплавления и скорость сварки стала быстрее. Напомню, что тепловложение гораздо меньше, чем на токе без пульса — деталь нагревается меньше. 

Можно настроить аппарат по-другому, чтобы чувствовать разницу в регулировке. Сделаем верхний и нижний предел 50/50 и увеличим скорость пульса. Вообще, чем больше мы увеличиваем скорость пульса – тем плотнее мы получаем чешуйки. Чем меньше скорость пульса, тем более крупные, жирные чешуйки получаются – другое внешнее качество шва.

Купить сварочный аппарат Вы можете на нашем сайте.

Смотрите данную статью в видео-ролике:

Какой аргон для сварки алюминия

Алюминий является одним из самый распространенный металлов, но в то же время и одним из самых сложных, так как на нем образуется оксидная пленка, имеющая температуру плавления выше, чем у самого металла. Это вызывает трудности при газовой сварке алюминия. В современном сварочном деле существует несколько способов для его сварки:

• TIG – ручная методика неплавящимся электродом;
• MIG – полуавтоматический способ.

Эти методы могут проходить как в среде защитного газа, так и без него. Рассмотрим далее, как производится сварка алюминия аргоном.

Аргон представляет собой благородный инертный газ, не имеющий запаха и цвета, почти в полтора раза тяжелее воздуха. Он слишком востребован для использования при соединении деталей из-за своей доступности, в сравнении с другими инертными веществами. Без аргона можно варить, но при этом происходит окисление расплавленного металла (при взаимодействии с кислородом), что значительно влияет на качество и эстетичность соединения. Именно поэтому в приоритете газовая сварка алюминия с использованием данного газа.

Сложности сварки алюминия

Газовая сварка алюминия – процесс довольно сложный и связано это с качествами данного металла. Сварка алюминия аргоном для начинающих требует знаний о характеристике данного металла и навыков при работе с ним. Основные факторы, которые выступают в роли помехи для нормального соединительного процесса, и все эти нюансы должен знать каждый мастер:

• некачественная зачистка металла перед газовой сваркой алюминия – это одна из самых основных ошибок, которую совершают начинающие сварщики. Для того, чтобы разбить оксидный слой на поверхности металла, необходимо добросовестно его зачистить. Например, если на краю останутся пыль, грязь и верхний слой, то о нормальном скреплении и речи идти не может. Верхний оксидный слой плавится при температуре более 2000 градусов, а сам Al при температуре 660;
• аргоновая сварка алюминия требует высоких затрат энергии. Это связанно с высоким уровнем теплопроводности и с малой температурой плавления;
• неправильно выставленный режим на инверторе может привести к пропалу, так как алюминий плавится при низкой температуре;
• за счет того, что расплавленная Al масса быстро кристаллизуется, необходимо заваривать кратер, который образуется при сплавлении в конце дорожки. В агрегате для газовой сварки алюминия есть специальная функция, позволяющая подать проводник усиленный ток в начала процесса чтобы пробить Al пленку, и в конце, чтобы заварить кратер.

Подготовка алюминия к сварке

Из вышеописанного, можно сделать вывод, что главным этапом при аргонодуговой сварке алюминия является максимально качественная подготовка самого изделия. Чтобы шов отлично соединился, и при этом не возникло пропалов и деформаций, требуется провести очистку. Это делается несколькими способами:

• химический способ позволяет разрушить оксидную пленку на металле за счет воздействия такого раствора: в литре воды необходимо растворить 50 грамм технического натрия и 45 грамм фтористого натрия. Размешать до получения однородного раствора. После минутного травления, деталь необходимо промыть под проточной водой;
• механический способ подразумевает воздействие дополнительный инструментов на деталь. Чаще всего поменяют железную щетку для зачистки заготовок. Важно ,чтобы она была предназначена именно для алюминия. Кроме этого можно использовать наждачную бумагу. Вне зависимости от типа дополнительного инструментария, необходимо, чтобы оно было или новое или использованное только после алюминия. Если в царапины, которые появятся от абразивности, попадут частички другого металла, это значительно ухудшит качество и конечный результат газовой сварки алюминия.

Кроме заготовок, необходимо провести подготовку проволоки для сварки алюминия аргоном. Ее надо так же обезжирить и вымочить в техническом натрии по такой же схеме. Это позволит снять все лишние молекулы с материала и позволит создать идеальный шов сплавом Al.

Оборудование для газовой сварки алюминия

Когда изделие готово к сварке аргоном, необходимо позаботиться о наличие всех необходимых комплектующих и о настройке оборудования. Для совершения процесса требуется следующее:

• аппарат;
• вольфрамовые электроды;
• придаточная Al проволока;
• инертный газ (в нашем случае аргон).

В качестве аппарата используется обычная горелка, применяемая для всех видов газовой сварки, так как производится сварка алюминия постоянным током в среде аргона. Вольфрамовые неплавящиеся электроды бывают разных типов, зависимо от добавок в их составе. Для их различия на конец наносится разноцветная маркировка. Перед использованием электрод требуется заточить. Когда появляется дуга, на его конце образуется шарик. Толщина проводника выбирается в зависимости от толщины изделия, например для тонкого алюминия подходят проводники с диаметром не более 2-х миллиметров.

Важно все комплектующие, необходимые для газовой сварки алюминия проверить на срок годности. Нельзя варить просроченными материалами.

Технология сварки алюминия аргоном

Чтобы в результате аргонной сварки получилось качественное соединение, необходимо соблюдать все правила при работе. Во-первых, важно приготовить материал и проволоку, во-вторых, настроить аппарат, в-третьих правильно возбудить дуг и удерживать ее до конца процесса.

Как правильно настроить оборудование для газовой сварки алюминия

Рассмотрим на примере стандартного листа Al, толщиной в 2 мм. Всегда при соединении аргоном сначала подается и настраивается поток инертного газа, а затем включается источник тока. В идеале, во время аргонодугового соединения алюминия должно расходоваться около восьми литров защитного газа в помещении и в полтора раза больше, если на улице. Но при этом, важно помнить про турбулентность. Если включить сильно большую подачу газа, он может «закручиваться» и смешиваться с воздухом, чего тоже нельзя допускать. Для такого размера заготовок к сварке аргоном подойдет проводник, диаметром 1,6-2,4 мм.

Поджог дуги

После этого можно приступать к образованию дуги. Чем лучше заточен электрод, тем быстрее образуется дуга. Ее можно возбудить ударным способом, ударив проводником по металлу или же автоматическим, если на аппарате предусмотрена такая функция. В самом начале положение его должно быть строго перпендикулярно (90градусов) к положению деталей. Поворачивать или склонять можно электрод, когда уже будет дуга. Далее, очень важно до образования ванны не притрагиваться электродом ни к заготовкам, ни к придаточной проволоке.

Сварочная ванна

Затем происходит процесс формирования сварочной ванны или сварочного ядра (в случае точечного способа). Она появляется за несколько секунд, важно не передержать, чтобы не пропалить изделие. После этого начинается процесс наплавления валиков по стандартной технике и формирования шва. Как это делать, подробнее можно прочесть тут. При этом сопло к детали держится под наклоном, в зависимости от положения соединения. Например, при работе в нижнем положении, сопло от ванны должно находиться примерно под углом 45 градусов. Расстояние от металла до электрода примерно 0,3-0,4 сантиметра. Присадочная проволока держится примерно под углом в 15 градусов во время сварки для деталей из алюминия, как показано на картинке.

В процессе проволока для сварки алюминия аргоном постоянно отводится вдоль соединения. То есть, металл плавиться. Добавляем прут, потом убираем его и отодвигаем. При тонком металле не нужно делать никаких движений соплом. Если деталь шире 3 миллиметров, тогда рекомендуется формировать шов «зигзагом» или «петельками». Чтобы к сварке аргоном присоединить еще и наличие фигурного шва, нужно долго тренироваться. Не все мастера так умеют.

Под конец дорожки, нужно уменьшить подачу проволоки для сварки алюминия аргоном и увеличить ток, чтобы заварить кратер – это и будет финальный этап аргонодугового соединения изделий.

После сварки алюминия аргоном постоянным током нужно внимательно осмотреть все соединения, чтобы оценить качество работы своими руками. Если обнаруживаются дефекты – их всегда можно исправить или переделать.

В завершение хотеться отметить, что к аргонной сварке требуется относиться более чем ответственно и долго тренироваться, только тога получится полноценный шов на изделии.

Более подробно, как производится аргонно дуговая сварка алюминия, можно посмотреть в следующем видео:

Практика показывает, что наиболее удобный и надёжный способ соединить несколько деталей между собой – это аргоновая сварка. Алюминий – популярный материал, используемый во многих сферах. Детали для автомобилей и предметы домашнего применения. Ремонт таких приборов значительно упрощается, если использовать технику сварки алюминия аргоном.

Для этой операции нужно специальное оборудование и умения. Для качественной сварки понадобится мощный источник переменного тока, специальный аппарат и расходные материалы. Полезной будет для начинающих пошаговая инструкция по сварке алюминия аргоном.

Особенности процесса

Алюминий обладает свойствами, которые не присущи другим металлам. Он стойкий к коррозии, лёгкий и очень прочный. Профессионалы заверяют, что алюминий – один из сложнейших металлов для сварки. Чтобы провести эффективную работу, необходимо знать особенности данного материала.

Перед тем, как приступить к газовой сварке алюминия, нужно понимать, чего ожидать от него. Как работать, с чего начать и чем закончить. Например, при нагревании алюминий не меняет цвета, в отличие от других материалов.

При работе с алюминием сварщик должен знать:

1. Алюминий имеет оксидную плёнку. Этот металл имеет естественное покрытие в видео оксидной плёнки по всей площади. Она выполняет роль защиты от влияния внешних факторов. Стоит понимать, что у данного материала температура плавления 2050С – выше, чем температура кипения алюминия. Такой слой сильно усложняет работу с самим металлом, потому что требует предварительной значительной подготовки. Верхний слой удаляется механическим или химическим методом. Делать это нужно непосредственно перед началом работы, так как слой самовосстанавливается. Алюминий обладает высокой химической активностью, и при контакте с кислородом после зачистки быстро восстанавливает верхний оксидный слой. Поэтому сварка алюминия без аргона испортит качество металла.
2. Подготовка алюминия к сварке аргоном. Подготовка поверхности – основной момент в работе с алюминием. Требовательному металлу необходима предварительная обработка. Вне зависимости от выбранного метода, следует незамедлительно приступать к сварке, либо предотвратить попадание кислорода на поверхность металла, обернув в полиэтиленовую плёнку. Правильно проведённая процедура предварительной подготовки значительно упростит и ускорит дальнейшую сварку. Непосредственно перед тем, как начать работу, пройдитесь ещё раз по материалу грубой металлической щёткой, чтобы завершить подготовку.
3. Не требуются высокие температуры. Так как алюминий прекрасно проводит тепло, он быстро нагревается и не требует высоких температур при работе. Тут стоить работать с предельной осторожностью, ведь алюминий очень просто прожечь насквозь. Такие повреждения сложно исправить, а серьёзные оплошности – неисправимы.
4. Высокое энергопотребление. Теплопроводность алюминия на несколько порядков выше, чем у аналогичных по популярности металлов. В сравнении со сталью, этот показатель выше в 5-6 раз, в зависимости от примесей в сплаве. Исходя из данной особенности, для сварки требуется постоянное внесение мощного тепла. Это реализуется за счёт мощности сварочной дуги. Но если в планах сварка массивного изделия или толстых листов, стоит использовать предварительный прогрев.
5. Заварка кратера. Из-за свойства алюминия быстро затвердевать, во время сварки в большинстве случаев образуется кратер, который обязательно заваривается в конце. Такая работа требует точности и особой техники. Именно для заварки в большинстве сварочных аппаратов есть режим работы с алюминием. Он работает по следующему принципу: начальная мощность тока увеличена, чтобы пробить защитный слой, а конечная – уменьшенная, для заварки образовавшегося кратера.

Технология

Технология сварки алюминия аргоном зарекомендовала себя как отличный метод скрепления алюминиевых деталей. При правильном выполнении всех этапов, швов не будет заметно. Огромный плюс в полном отсутствии шлака, из-за чего можно быть уверенным в идеальном качестве шва.

К процессу сварки необходимо заблаговременно тщательно подготовиться. Сюда относятся расходные материалы, подготовка оборудования, зачистка металла.

При сварке в расплавленный металл попадают из окружающей среды газы и вещества, ухудшающие качество материала и получившегося шва. Чтобы избежать этого, во время сварки используется защитный газ. Дешёвый и популярный инертный газ – аргон. Он поставляется в специальных баллонах под давлением, и при работе создаёт особую среду. Расход аргона при сварке алюминия зависит от толщины металла, сварочного аппарата и других факторов. В среднем, в минуту уходит от 15 до 20 литров газа.

Аргон – лишь защитный газ, сама сварка – электрическая. Нужно всегда учитывать источник питания, номинальную и максимальную мощность. Сварка может быть ручная и автоматическая. Основная разница в принципе подачи электрода: автоматикой или вручную. Электроды делятся на плавящиеся и неплавящиеся.

Вольфрамовая проволока – неплавящийся электрод, который обеспечивает прочное и надёжное соединение металлов. Он справится с любой поставленной задачей: сварка тонкого алюминия или объединение больших элементов конструкции. Он не плавится, а материал для сварки подаётся непосредственно мастером.

Большинство специалистов утверждают, что сварка алюминия аргоном на постоянном токе невозможна. Другие же уверены, что при подключении к обычному источнику постоянного тока работа возможна, но при условии изменения полярности.

Если не менять полярность и делать сварку алюминия аргоном постоянным током, то стоит ожидать возникновения ряда проблем:

• сложности в поджоге и поддержании дуги;
• разбрызгивание расплавленного металла;
• присадочный пруток не справится с задачей, будет плавиться с большой скоростью;
• на окончательном шве будут видны серьёзные недочёты: прожоги и чёрный налёт.

Сварка алюминия аргоном для начинающих

Перед началом аргоновой сварки алюминия необходимо ознакомиться с техникой безопасности. Затем – выбрать оборудование, средства защиты, место для проведения аргоновой сварки алюминия.

Сварка аргоном для начинающих – дело несложное, если к нему правильно и полностью подготовиться. Ниже приведено руководство по проведению сварочных работ с использованием ручной аргонно-дуговой сварки алюминия с неплавящимся электродом.

Схема аргонной сварки алюминия своими руками требует наличия определённых компонентов. Обзаведитесь следующими материалами:

• баллон с редуктором, наполненный аргоном под давлением;
• шланг для подачи газа, выдерживающий давление;
• сварочный аппарат с неплавящимся электродом;
• сам неплавящийся электрод: графитовый или вольфрамовый;
• материалы для обработки алюминия;
• присадочная проволока для сварки алюминия аргоном.

Отдельный пункт – одежда и спецзащита. Работа с техникой такого уровня опасна даже для профессионалов. Новичкам гораздо проще допустить ошибку, и специальная защита поможет избежать прискорбных последствий от поражения током. Обратите внимание на подбор помещения: тут должна быть достаточно сильная вентиляция, чтобы удалять выделяющиеся продукты. Категорически запрещено проводить сварочные работы в дождь или грозу.

При выборе баллона с газом учтите страну-поставщика и название фирмы. Уточните, какой газ хорошего качества. Экономия на аргоне приведёт к порче изделия. На самом баллоне должны быть все соответствующие маркировки, уплотнитель, вентиль, товарный знак.

Проволока для сварки алюминия аргоном – материал, который необходим при сваривании. Она плавится и заполняет собой шов.

После выбора всех элементов и приведения их в рабочее состояние, необходимо подготовить непосредственно свариваемые детали. Сюда входит обезжиривание, удаление грязи и остатков масла. Электрод затачивают, делая край не острым, а немного притупленным. Уже во время работы он примет полностью правильную форму с наконечником в виде гладкой сферы.

Далее – настройка аргонной сварки для алюминия. В зависимости от конкретного прибора и доступных режимов, выбранные показатели могут отличаться. Ставить значения нужно исходя из того, какой металл необходимо сварить.

Настройка переменного тока. Тут устанавливаются полярности – плюс или минус. Для чистого алюминия работа происходит в отрицательном диапазоне. Металл с примесями требует больших температур, поэтому рабочий диапазон – положительный. Соблюдайте меры предосторожности, положительная полярность негативно влияет на электрод из вольфрама.

Продолжая работу с током, установите необходимую силу. Показатель зависит в первую очередь от толщины листа. 60-65 ампер будет достаточно для сварки 2 мм листа алюминия. Сварка алюминия постоянным током в среде аргона требует других настроек.

Заварка кратера. Если такой режим есть, его необходимо обязательно использовать. Это медленное затухание дуги, работа на низких температурах. Нужно оно для того, чтобы избавиться от образовавшегося кратера. Для листа, толщиной в 2 мм достаточно 3 секунд работы аппарата.

Техника не из простых, поэтому не стоит сразу приниматься за работу со сложными конструкциями. Чтобы овладеть техникой, научиться делать ровный, красивый шов, достаточно взять брусок алюминия потолще и начинать работать с ним.

В одной руке держите саму горелку, в другой – присадочный материал. Приступая к работе, первым делом нажмите на кнопку на горелке, чтобы пробить оксидную плёнку. Образовывается ванночка, в которую и нужно помещать проволоку. Не нужно спешить, чтобы шов был правильным, добавлять присадочный элемент нужно в определённый момент.

В результате, если всё было сделано правильно, вы увидите ребристый шов. Он имеет такой вид от лёгких прикосновений присадочной проволоки.

Аргонной сварке алюминия своими руками можно научиться методом проб и ошибок. Достаточно заниматься этим, стараться овладеть техникой. Меняйте настройки и материалы, экспериментируйте с толщиной алюминия и количеством свариваемых деталей.

После того, как удалось сделать ровный, красивый шов на сплошном куске металла, можно пробовать сварку аргоном тонкого алюминия. Сложность в скорости работы и температурном режиме. Его очень просто испортить, прожечь. Правильная аргоно-дуговая сварка алюминия происходит под углом в 15. Для неопытных мастеров сложно держать руку в таком положении, она быстро устаёт, меняя рабочий угол.

Вертикальные швы свариваются снизу-вверх. К стыковым соединениям горелку располагают под углом в 50. После окончания работы, получившийся шов продувается газом для охлаждения. Это поможет быстрее остыть электроду, ванночке и самой горелке.

Надёжная защита обеспечивается тем, что в течение всего времени сварки электрод, присадочная проволока и горелка не будут выходить из зоны покрытия аргона. Вы можете встретиться с некоторыми проблемами, вроде разбрызгивания металла или электрод перестал быть глянцевым. Все недочёты необходимо незамедлительно устранять.

Чтобы металл был аккуратным, старайтесь вкладывать проволоку постепенными, лёгкими движениями. Чем больше плавность, тем аккуратнее выйдет результат работы. Ванна расплавленного металла должна иметь форму, вытянутую в сторону направления горелки. Следите за тем, чтобы это не был круг или овал. Шов получится ровным и аккуратным, если работать быстро. Так можно невооруженным глазом отличить работу новичка от мастера.

Надёжные и аккуратные соединения можно получить, если потренироваться и полностью освоить технику сварки. С её помощью вы сможете соединять те детали, которые в быту объединить невозможно.

Интересное видео

В данном процессе хоть и используется газ, все равно сваривание аргоном входит в число к дуговому методу, поскольку здесь основная сила зависит от электрической дуги, которая плавит металл. Газ используется только для функции защиты, а так же служит для разогрева заготовки перед началом и после сварочных работ.
Данный способ является весьма дорогостоящим, его редко используют для простых видов сварки, тем не менее, его качественный результат считается непревзойдённым в работе с нержавеющей сталью и алюминием. Что бы им пользоваться, понадобится не только специальное оборудование, но и необходимый опыт в работе. Сам по себе алюминий довольно часто используется на различных предприятиях для изготовления различных деталей, благодаря своей простоте и большой прочности.
Сваривание алюминия аргоном используется в основном для ответственных изготовлений. Для того дела используют неплавкие угольные электроды, которые благодаря свойству расширения алюминия облегчают появление сварочной ванны. При верно выставленных параметрах не будет столкновения с различными негативными ситуациями, проявляющими себя в связи с негативными свойствами соединения металла.
Свойства и свариваемость алюминия

При проведении сварки алюминия аргоном, надо знать все мелочи, столкновение с которыми неизбежно в данной работе. Одной из важных проблем то, что на поверхности алюминия образуется оксидная пленка. Удалить ее разогревом не получится, поскольку температура ее плавления состоит из 2000 градусов, а алюминий расплавляется при 680. Появление этой пленки довольно быстрое, поэтому ее требуется удалить перед началом, и во время процесса соединения, для устранения ее и применяется аргон. В противном случае брызги раскаленного металла станут окутываться в такую пленку, и далее нормального сваривания и формирования шва не будет.

Технология сварки алюминия аргоном

В технологии сваривания алюминия предпочитается производить сварку в нижнем положении. Поскольку впоследствии металл станет сильно жидким и будет стекать вниз вместо формирования требуемого валика шва, если делать процесс в ином положении. Данный вид весьма затрудняем, поскольку мастеру придется работать с жидким веществом, поэтому определенный вид работ требует больших навыков. Алюминий почти не меняет своей окраски при разогреве, поэтому узнать его температуру даже в раскаленном образе очень сложно.

Аргонодуговое сваривание алюминия

Существует высокий шанс появления различных трещин и раковин в образовании нужного шва. Это может сказываться из-за плохого защищающего слоя или создания напряжения. Подобных дефектов может не произойти, если при сваривании алюминия аргоном придерживаться четкого режима. Тут коэффициент расширения сильно заметен в отличие от стали, поэтому усадка в алюминии делается совсем не так, что может приводить к деформации в это время. При воздействии сварки, шов металла может становиться шире, из-за чего часто происходит ненужное изгибание соединенных листов.

Преимущества

• Сваривание алюминия аргоном создает наивысший результат качества, который для остальных видов не достигаем;
• Использование горелки для разогрева заготовки, что делает сварку весьма удобной;
• Используется хорошее оборудование, где находятся чувствительные параметры, благодаря чему можно с легкостью настроить любой режим;
• Благодаря аргону, сварочная ванна защищена от различных вредных факторов создавая непреодолимую среду;

• Отсутствие применения электродов с обмазкой, благодаря чему можно делать длинные швы не отрывая дугу;
• Работать с тонкими листами будет намного легче.

Недостатки

• В плане финансов весьма дорогое оборудование для сваривания, поэтому применение производится только в необходимых сферах;
• Не совсем легкие и удобные приспособления в отличии некоторых других видов;

• Применение газа значительно повышает степень риска при сваривании;
• Для хорошего результата требуется немалая практика;
• Подготовительные работы и чистка рабочего места после завершения, требует много времени.

Способы сварки и оборудование

Сварка алюмини я аргоном является сильно востребованным способом сваривания заготовок, ее процесс проходит по тем же шагам, что и с остальными металлами, кроме не больших нюансов. Тут потребуется использование ряда приспособлений, таких как:

• Аргоновый инвертор – является почти обычным сварочным трансформатором, обеспечивающим подачу электричества требуемых параметров. В наше время модели обладают обеспечением как постоянного, так и переменного тока, смотря какие имеются режимы, а еще имеется широкое регулирование параметров;
• Горелка с не плавящимся электродом – тут применяется особая горелка, в нее ставится угольный или вольфрамовый электрод. Через него загорается и держится электрическая дуга, так же имеет функцию размешивания металла в сварной ванне для формирования нужного валика. Подача защищающего газа из горелки, обеспечивающего положительные условия для сваривания. Чтобы пламя четко было распределено вокруг расплавленного металла, электрод устанавливается в горелку;
• Газовый баллон с аргоном – он соединен шлангом с горелкой, для необходимого расстояния от сварочных работ. Нужен баллон, который специально рассчитан для содержания защищающего газа;
• Присадочный материал – в основном это сварочная проволока, она заполняет расстояние между кромками. Ее нужно выбирать соответственно составу данного металла.

Подготовка алюминия к свариванию

Перед сваркой алюминия аргоном стоит выполнить процедуры подготовки. Если речь идет о широкой заготовке, то ее нужно хорошенько почистить перед началом процесса. Если толщина не велика, применяется щетка для металла или наждачная бумага. После будет устранения пленки из оксида с поверхности, и обезжиривания заготовки. Для этого нам потребуется, какой ни будь растворитель, например ацетон или похожие вещества.

В случаях, если толщина кромок превышает 4мм, то потребуется осуществить их разделку, поскольку свойства алюминия делают хуже глубину проварки, из-за этого, она ниже, чем например в стали. Чтобы образовалось более крепкое сваривание, то края деталей, где будет происходить данный процесс, понадобиться скосить под углом от 30 до 45 градусов, смотря какая толщина. Окончательной стадией подготовительных работ может быть обрабатывание флюсом, если это потребуется.

Сварка алюминия аргоном пошаговая инструкция для начинающих

1.Сделать все нужные моменты подготовки к свариванию, какие были описаны выше.

2.Потом требуется обработать флюсом заготовку, чтобы свойства свариваемости стали лучше, и была дополнительная защита от появления пленки из оксида.
3.После можно переходить к процессу сваривания. Нужно зажечь электрическую дугу, потом горелку, и понемногу производить подачу присадочного материала в сварочную ванну. При сварке с тонким металлом рекомендуется работать прерываясь, а когда свариваешь толстые заготовки, можно работать, неотрывно производя, длинный шов.
4.В конце процедуры детали следует остыть, и произвести проверку благодаря керосину или других способов.

Всегда важно помнить, что без требуемой зачистки и обработки растворителем, шов не сформируется в нужном положении, и после завершения процесса, скорее всего, возникнут различные трещины на поверхности металла

Меры осторожности

При аргонодуговой сварке алюминия требуется соблюдать меры осторожности. Вначале следует позаботиться о личной безопасности, надев на себя огнеупорную робу, маску для сварки, и так далее. Баллон надо ставить в радиусе 5 метров от процесса сваривания, так же быть уверенным, что его оборудование невредимо, в основном шланги. Совершать прикасание к металлу после сварки, можно, когда деталь полностью остынет, это займет где-то 10 минут. Требуется помнить, о стандартных правилах электробезопасности.

Сварка алюминиевых сплавов

Сварка алюминиевых сплавов

Алюминий и его сплавы можно сваривать многими способами дуговой сварки: покрытыми электродами, плавящимся и неплавящимся электродами в среде инертных газов, под слоем флюса, электрошлаковой сваркой.

Большую популярность в настоящее время приобрела сварка в инертных газах. В среде инертных газов сварку выполняют неплавящимся (вольфрамовым) и плавящимся электродами. Различают вольфрамовые электроды лантанированые, иттрированные, торириванные. Инертные газы: аргон 1-го и 2-го сортов, гелий повышенной чистоты и смеси аргона с гелием. Сварка алюминиевых сплавов вольфрамовым электродом 2-6 мм целесообразна для металла толщиной до 12 мм. Присадочный металл выбирают в зависимости от марки сплава: для технического алюминия — АО, АД или АК, для сплавов типа АМг — проволоки той же марки, но с увеличенным (на 1-1,5%) содержанием магния для компенсации его угара. Диаметр присадочной поволоки 2-5 мм.

Ручную аргонодуговую сварку вольфрамовым электродом ведут на переменном токе на установках типа УДГ-ЗОО, УДГ-ЗОО при расходе аргона 6-15 л/мин. Сварку можно выполнять не только в аргоне, но и в гелии, при расходе гелия в 1,8-2,2 раза выше, чем аргона. Режимы сварки приведены в таблице.

  
При толщине листов до З мм сварку можно вести за один проход на подкладке, металл толщиной 4-6 мм можно сваривать без скоса кромок за два прохода с двух сторон. При толщине металла свыше 6 мм необходима V-образная разделка и увеличение числа проходов до четырех (б=8-15 мм). Возможна также Х-образная разделка. Протяженные швы выполняются автоматической сваркой.

Производительность сварки вольфрамовым электродом можно повысить в 3-5 раз, если использовать трехфазную дугу, что повышает мощность источника и позволяет за один проход на подкладке сваривать металл толщиной до 30 мм. Совокупность трех дуг: двух зависимых (горящих между вольфрамовыми электродами) позволяет нагревать металл непрерывно, так как постоянно существует одна из разновидностей дуг.

Сварка плавящимся электродом возможна в чистом аргоне либо в смеси аргона и гелия (до 70% Не) на постоянном токе обратной полярности проволокой диаметром 1,5-2‚5 мм. Разделка кромок V-образная и Х-образная с углом разделки 70-90° либо рюмкообразная, притупление 6 мм. Такое раскрытие кромок необходимо для размещения в разделке наконечника горелки.

Скорость сварки определяется сечением шва и может достигать 30-40 м/ч. Скорость подачи проволоки до 400 м/ч. При использовании газовой смеси из 30% Ar и 70% Не удается за один проход (на подкладке) сварить металл толщиной до 16 мм, за два прохода – 30 мм, так как при этом составе смеси увеличивается и ширина, и глубина провара. В этом случае форма шва приобретает более благоприятную форму.

Механизированная сварка плавящимся электродом может быть выполнена с использованием фторидно-хлоридных флюсов марок АН-А1 и АН-А4. Флюс марки АН-А1 используется для сварки технического алюминия, флюс марки АН — A4, не содержащий NaCl, — для алюминиево-магниевых сплавов. Для сплавов этого типа наличие хлорида натрия во флюсе недопустимо, так как за счет магния и алюминия из флюса восстанавливается натрий — он попадает в шов, в результате в металле возникает пористость и снижается пластичность.

Механизированную сварку листов ведут по слою флюса, так как даже нерасплавленный флюс обладает большой электропроводностью, шунтирует дугу и нарушает стабильность процесса. Толщина и ширина слоя насыпаемого флюса зависит от толщины свариваемого металла (обычно 10-16 мм). С обратной стороны шва для предотвращения протеков жидкого металла необходима стальная формирующая подкладка.

Сварка толстолистового алюминия плавящимся электродом

Ручную дуговую сварку покрытыми электродами применяют при толщине металла свыше 4 мм, сварку ведут на постоянном токе обратной полярности, как правило, без поперечных колебаний. При сварке технически чистого алюминия и сплавов АМг следует применять проволоку с повышенным содержанием магния (1,5-2%) для компенсации его угара при сварке. Основу покрытия электродов составляет криолит, хлористые и фтористые соли натрия и калия.

При сварке алюминиевых сплавов имеются достаточно значительные выбросы оксида алюминия и магния а так же других элементов. Данные вещества являются очень опасными. Особенно тяжелые отравления алюминием наблюдались у рабочих в самолетостроении. Для минимизации вредного воздействия алюминия необходимо использовать сварочные маски с поддувом.

Читайте также:

Выбор электродов для сварки

Воздушно-дуговая резка

Продвижение промышленного сайта. Ключевые слова

Автоматическая сварка под слоем флюса

Устранение литейных дефектов бронзы Бр О5Ц5С5, Бр О10Ф1 заваркой

Сварка алюминия

Сварка алюминия затруднена образованием тугоплавкой, довольно прочной пленки с окислом Al2O3. Эта оболочка, расплавляемая только в температуре 2050 ºС, мешает соединению материалов друг с другом и основным металлом. Растворять окислы, покрывающие капли расплавленного металла, позволяет использование активных флюсов. Только они способны обеспечивать необходимые для нормального формирования швов условия. В составе флюсов и специальных обмазок для сварки алюминия полуавтоматом присутствуют смеси хлор- и фторсодержащих соединений щелочноземельных металлов.

Наибольшая сложность состоит в предупреждении порообразования из-за взаимодействия с водородом. Помимо этого, нагреваясь, алюминий не изменяет своего цвета, что затрудняет определение момента, когда он начинает плавиться. Для этого сварщику необходим определенный опыт и навыки работы в сварке алюминия инвертором. Еще стоит учесть, что при нагревании алюминия до 500 ºС его прочность резко ухудшается. От этого алюминиевое изделие может разрушаться даже под действием своего веса.

Удаление пленок из окислов технологией сварки алюминия предусматривается одним из трех способов: химическим, механическим, электрическим. Первый предполагает травление металла или использование в сварке содержащих соли фтора и хлора флюсов. Механический способ заключается в удалении пленок шабрением, применением наждачных инструментов со щетками из металла. А электрический – в катодном распылении при сварке алюминия постоянными токами.

Дуговая сварка алюминия

Лучшим видом соединения деталей из тонких листов является ручная дуговая сварка алюминия с неплавящимися электродами. Этот вид сварки способен обеспечить минимум деформаций в конструкциях при соблюдении высокого качества швов. Процесс ведется на переменном токе при помощи осцилляторов для сварки алюминия. Именно переменный ток лучше всего способен разрушать пленки из окислов методом катодного распыления, если катодом служит сама деталь. Ручная сварка может выполняться в любом пространственном положении, причем не только с присадочным прутком, но и без его использования.

Дугу, зажигаемую на дополнительной пластинке из графита, переносят на заготовку. Аргонную сварку алюминия производят без поперечных колебаний. Своими химическими составами основной металл с присадочной проволокой должны быть близки друг к другу. Пуск аргона начинают за несколько секунд перед возбуждением дуги с остановкой его подачи после обрывания дуги. Рабочее давление газа не должно быть выше 0,05 МПа. При ручной сварке выбирают вольфрамовые электроды.

Для толщин свариваемых кромок в пределах 6 мм используют электроды для сварки алюминия с диаметром до 4 мм. Для кромок больших толщин требуется увеличение диаметра электрода до 6 мм. Исходя из расчета 30-45 А на каждый миллиметр электродного диаметра, определяют необходимый сварочный ток. Для обеспечения энергичного разрушения пленок из окислов при катодном распылении варят алюминий на минимальной длине дуги, что также улучшает защиту сварки. Процесс механизированной сварки осуществляют при помощи специализированного аппарата для сварки алюминия.

Автоматического и полуавтоматического вида сварка этого металла в аргоновой среде при помощи плавящихся электродов выполняется автоматами и шланговыми полуавтоматами. Процесс ведется на постоянном токе с обратной полярностью. Для него применяют проволоку для сварки алюминия того же или похожего состава по отношению к свариваемому металлу. Алюминий толщиной в пределах сантиметра варят без разделывания кромок, для больших толщин кромок используют их разделку в Х- и V-форме.

Аргоновая, плазменная и газовая сварка

Аргоновую сварку алюминия автоматами и полуавтоматами по флюсу используют для деталей или листов, имеющих толщину кромок свыше 8 мм. Причем дуга должна гореть не в самом слое флюса, а над ним. Небольшого слоя флюса обычно бывает достаточно и для защиты сварочной ванны, и для удаления пленок из оксидов. Если слой флюса довольно большой, то дуга будет шунтироваться через шлак, который, обладая хорошей электропроводностью, горит под слоем флюса. Оптимально нанесение на свариваемый шов флюса, состоящего из хлористых натрия и калия с криолитом, слоем не больше 35 мм. Процесс ведется на постоянных токах при обратной полярности.

Плазменную сварку алюминия и его сплавов считают одним из самых перспективных способов обработки этого металла благодаря стабильности с высокой скоростью процесса, возможности уменьшения зоны тепловой обработки. Но следует учесть, что для плазменной сварки необходима точная сборка конструкции и движение горелкой строго вдоль свариваемого стыка. Как правило, этот процесс ведется переменным током. А использование постоянных токов обратной полярности требует специального оборудования для сварки алюминия – горелок с усилением охлаждения для электродов из вольфрама в принудительном режиме. Микроплазменная сварка применима в соединении нетолстых алюминиевых сплавов с помощью лантанированных электродов.

Газовая сварка алюминия ведется обычным пламенем. При этом недопустим переизбыток горючих газов с кислородом. Это связано со способностью последнего окислять алюминий, при этом излишки горючих газов придают заметную пористость шву. Мощность для пламени в горелке выбирают, исходя из ацетиленового расхода 75 дм3 в час на каждый миллиметр толщины детали. Соблюдая промежуток в несколько миллиметров от ядра пламени до рабочей поверхности, сварку осуществляют восстановительной его частью. Чаще всего соединяемые конструкции бывают стыковыми с зазорами в пределах 3 мм для соответствующей толщины детали до 5 мм. Для толщин около 5 мм не делается скосов кромок, если они достигает 12 мм, прибегают к их разделке в V-форме, а для толщин, превышающих 12 мм, – в Х-форме.

Особенности сварочного процесса

Перед началом сварки алюминия аргоном соединяемые кромки вместе с присадочной проволокой зачищают и тщательно отмывают поочередно в теплой и в холодной воде, после чего вытирают ветошью. Для облегчения разрушения оксидной пленки с удалением окислов сварочной зоны, используют флюсы с щелочными либо щелочноземельными металлами, а также тугоплавкими соединениями с хлором в смеси в небольшим содержанием фтора. Они наносятся пастой или порошком на разогретую электродную проволоку либо прямо на кромки, подлежащие свариванию. Если выполняются прихватки, то флюсы наносятся только лишь на присадочные прутки.

Если толщина заготовки не более 5 мм, холодную сварку для алюминия производят левым способом, а если больше – используют правый способ. Начиная сварочный процесс, горелку направляют мундштуком к поверхности сварки под прямым углом. По мере нагревания изделия этот угол меняется, исходя из выбранного режима сварки алюминия с толщиной заготовок. Причем угол положения для присадочной проволоки остается неизменным на протяжении всего времени проведения процесса.

Сварку листов из тонкого алюминия необходимо проводить, избегая поперечных движений горелкой. Но для большей толщины изделий эти колебания необходимы. Для заготовок толще 10 мм технологией аргонодуговой сварки алюминия предусмотрено предварительное нагревание. При этом сварку необходимо производить беспрерывно, удаление пламени из сварочной ванны не допускается. К сварке металлических листов следует приступать, пропустив немного места от края с последующей заваркой в обратном порядке оставленного участка.

Использование для сварки алюминия сварочных аппаратов дает возможность применения на постоянных токах с обратной полярностью не только одиночных, но и сдвоенных электродов. С целью предупреждения вытекания расплавляемого алюминия с оборотной стороны швов используют специальную формирующую подкладку из стали. Благодаря увеличению размеров сварочной ванны со временем нахождения алюминия в расплавленном состоянии сварка сдвоенными электродами дает хороший результат. При этом улучшается процесс дегазации, а значит, уменьшается пористость в шве получаемого соединения. Автоматы, оснащенные дозаторами флюсов, водным охлаждением мундштука, идеально приспособлены для сварки алюминия.

Прочность сварным конструкциям из алюминия с сохранением характеристик пластичности способно обеспечить утолщение кромок на свариваемом участке при соединении термически обработанных заготовок. Еще одним способом улучшения механических свойств соединений служит проковка – прокатывание швов в теплом или холодной состоянии с помощью роликов.

Алюминий Мастерская: Алюминий TIG с DCEN

В: Я часто использую GTAW для алюминия и всегда использую переменный ток (AC). Недавно друг сказал мне, что я могу сделать алюминий GTAW, используя отрицательный электрод постоянного тока (DCEN). Это правда?

A: Да, это правда, но использование DCEN требует некоторых изменений в процессе. Давай узнаем, что это такое.

Когда GTAW была впервые разработана для алюминия, это называлось гелиарной сваркой.Широко использовавшийся в 1940-х и 1950-х годах, он требовал DCEN и чистого гелия в качестве защитного газа. Затем люди поняли, что использование переменного тока для алюминиевой GTAW имеет свои преимущества.

В процессе GTAW отрицательный ток электрода (EN) обеспечивает максимальное проникновение, что очень желательно. Но никаких характеристик очистки от дуги он не обеспечивает. Электродный положительный (EP) ток обеспечивает катодную очистку алюминия от дуговой дуги — он фактически удаляет оксид с поверхности алюминия в области, на которую воздействует дуга.

Если вы делаете GTAW из алюминия на переменном токе, вы должны увидеть узкую полосу, которая яркая, но мерзлая с каждой стороны сварного шва. Эта область, как и область сварного шва, была очищена от ЕР-составляющей тока. (Поскольку GMAW также использует EP, вы также видите эти полосы, но это тема для другой статьи.)

на переменном токе имеет два недостатка. Во-первых, снижается проникновение. Во-вторых, поскольку ток EP отводит много тепла обратно в вольфрамовый электрод, вам нужно использовать вольфрам большего диаметра, который обычно используется с шариком на конце.Алюминиевый GTAW DCEN обеспечивает значительно большее проникновение, чем AC, но вам необходимо использовать 100-процентный защитный газ гелий, чтобы сделать процесс стабильным. Аргон не является подходящим защитным газом при использовании DCEN, потому что ток EN и защитный газ гелий не обеспечивают никаких свойств очистки дуги для удаления оксидов с поверхности. В результате вам придется более тщательно подходить к процедурам очистки перед сваркой.

Помимо увеличенного проплавления, другим преимуществом сварки DCEN является возможность использования вольфрамового электрода меньшего диаметра.Поскольку в него возвращается много тепла, вольфрамовый электрод меньшего диаметра с заостренным концом работает очень хорошо.

DC GTAW может очень хорошо работать с алюминием, поэтому не бойтесь попробовать. Просто имейте в виду, что методика отличается от той, что используется для переменного тока. Я рекомендую вам немного попрактиковаться, прежде чем вы решите использовать его на реальных компонентах.

Сварка алюминия MIG для начинающих

Если вы хотите сварить алюминий MIG с помощью сварочного аппарата с механизмом подачи проволоки, это пошаговое руководство покажет вам, как…

Если вы еще не освоили сварку низкоуглеродистой стали методом MIG, вам, вероятно, потребуется сделать это до того, как вы начнете сварку алюминия с помощью процесса GMAW (MIG).

Вот почему…

При сварке алюминия методом MIG используется тот же угол наклона пистолета и тот же расход газа (20-30 куб. Футов в час).

Однако на этом сходство в значительной степени заканчивается.

Алюминий — металл, который сложно сваривать с помощью сварочного аппарата MIG, потому что он требует больше тепла, чем низкоуглеродистая сталь (обычно в диапазоне от 21 до 24 вольт).

Минимальная толщина алюминия, которую вы должны попробовать, составляет примерно 14 га. К 18 га.Если тоньше этого, вам понадобится сварочный аппарат TIG.

С помощью сварочного аппарата TIG можно сварить банку из-под соды. Довольно круто.

Сварка алюминия с помощью аппарата для сварки проволокой печально известна тем, что у нее возникают неожиданные прожоги, и сварочная ванна буквально проваливается сквозь заготовку, если вы не двигаетесь достаточно быстро.

Вот почему не пытайтесь сваривать тонкие алюминиевые детали.

При сварке низкоуглеродистой стали методом MIG можно и нужно перемещать горелку MIG достаточно медленно, чтобы обеспечить глубокое проплавление.Однако в случае алюминия сварочная ванна похожа на «мокрую фольгу».

Вы не увидите расплавленной докрасна сварочной лужи с алюминием. Требуется время, чтобы почувствовать, когда сварочная лужа для алюминия становится слишком горячей. Вот почему вы можете легко разрушить свою заготовку, если не будете осторожны.

Хорошее практическое правило — использовать примерно те же настройки напряжения, что и для низкоуглеродистой стали, но удвоить скорость движения.

Как я уже говорил, сначала вы будете двигаться с неудобной скоростью с пистолетом MIG с алюминием, пока не привыкнете к нему.

MIG использует процесс передачи короткого замыкания, что означает, что проволочный электрод фактически вызывает короткое замыкание в стыке, в результате чего образуется расплавленная сварочная лужа.

При сварке алюминия в большинстве случаев используется распылительный перенос.

Распылительный перенос — это метод, при котором крошечные частицы алюминиевой проволоки фактически распыляются в сварочную ванну. Большинство сварщиков MIG справятся с этим процессом. Все, что вам нужно сделать, это поднять напряжение и использовать правильную газовую смесь.

Если вы собираетесь сваривать алюминий методом MIG с помощью сварочного аппарата с механизмом подачи проволоки, вам понадобится катушечный пистолет.

Почему нельзя просто вставить рулон алюминиевой проволоки в машину MIG?

Потому что алюминиевая проволока для сварки MIG намного мягче стали и имеет тенденцию влезать в прокладку кабеля. Проволока не такая жесткая, как проволока из низкоуглеродистой стали, поэтому вы должны компенсировать это с помощью пистолета для катушки.

подходят для сварщиков своими руками, и обычно вы можете установить только небольшой вес в 1 фунт.катиться внутрь.

Преимущество пистолета-распылителя в том, что алюминиевая проволока не должна проходить через шланг MIG, где она, скорее всего, защелкнется.

При сварке низкоуглеродистой стали обычно используется так называемый газ C25 (25% CO2 и 75% аргона).

Для сварки алюминия методом MIG следует использовать в качестве защитного газа чистый аргон.

Это позволит осуществить процесс переноса распылением.

Для более толстого алюминия (1/2 дюйма или более) добавляется от 25% до 75% гелия.

Это обеспечивает более глубокое проникновение в заготовку.

Полярность для сварки алюминия MIG

MIG необходимо установить аппарат на DCEP (положительный электрод постоянного тока).

При такой настройке полярности (известной как обратная полярность) электроны проходят от устройства через кабель заземления и обратно через пистолет.

Важно правильно настроить этот набор, иначе сварные швы не вылезут.

При сварке алюминия с помощью MIG всегда следует использовать направление сварки вперед (толкающее).Это обеспечивает достаточное покрытие сварочной ванны защитным газом.

Вот удобное изображение, чтобы проиллюстрировать это »

Толкание дает более плоский, широкий борт с меньшим проникновением, в то время как перетягивание дает более глубокое проникновение и более узкий борт.

Вы можете пройти тест, чтобы понять, о чем я говорю.

Когда вы попытаетесь вытащить сварочную ванну при сварке алюминия, вы заметите, что ваши сварные швы выходят грязными. Это связано с тем, что лужа не попадает в газовое покрытие.

С направлением толчка вы знаете, что получаете хорошее газовое покрытие.

Очень важно (ОЧЕНЬ важно) удалить оксид с алюминия перед сваркой.

Вот почему…

Оксид имеет в два раза более высокую температуру плавления, чем сам алюминий, и если вы не удалите его, ваши суставы не срастутся.

Заготовку легко очистить перед сваркой. Вам понадобится алюминиевая проволочная щетка (не стальная, потому что она загрязняет сварной шов).

Почистите щеткой алюминиевый стык в том месте, где будет производиться сварка, и все будет в порядке.

Обычно при сварке MIG низкоуглеродистой стали вылет проволоки должен быть меньше (1/4 дюйма). Вылет проволоки — это количество проволоки, выходящей за пределы сопла MIG при сварке.

Для алюминия, поскольку он использует метод переноса распылением и сильно нагревается, вам необходимо использовать более длинный вылет проволоки. Вылет от ¾ ”до 1” — это хорошо.

Как сваривать алюминий | Сварка алюминия

Сварка алюминия, обычно используемая в авиакосмической отрасли из-за ее легкости и устойчивости к коррозии, может быть трудной для освоения.Компания Midwest Metal Products использует два разных метода сварки алюминия: TIG-сварку и MIG-сварку. Узнайте больше о подходящих инструментах, безопасности, методах, технологиях и проблемах, связанных со сваркой алюминия ниже .

Подготовка к сварке алюминия

Необходимых инструментов:

• Инструменты для сварки алюминия. Прочтите ниже, чтобы узнать больше о двух обычно используемых методах сварки алюминия.
• Щетка из нержавеющей стали
• Верстак металлический
• Зажимы для удержания металла на месте
• Защитное оборудование

Надлежащее защитное оборудование:

• Изолированные огнестойкие сварочные перчатки
• Сварочная маска с авто-тонированием
• Рубашка из хлопка с длинными рукавами.Сварка TIG и другие процессы производят УФ-излучение, которое может обжечь кожу.
• Огнетушитель

Очистите алюминий

Чрезвычайно важно очистить алюминий перед первой сваркой. Загрязнения оксида алюминия и углеводородов могут накапливаться на внешней стороне алюминия, препятствуя проникновению в сварной шов, поскольку оксид плавится при гораздо более высокой температуре, чем алюминий. Перед сваркой рекомендуется очистить весь алюминий, даже новый.Начните с распыления на металл ацетона и ополаскивания водой. Когда металл высохнет, потрите алюминий щеткой из нержавеющей стали в одном направлении.

Признаки загрязнения алюминия оксидом или углеводородом:

• Металл горит или деформируется при сварке.
• Сварочный наполнитель не сливается с лужей.
• Кажется, что алюминий имеет поверхностное натяжение.
• Два куска алюминия не свариваются.

Очистите присадочный стержень

Грязный присадочный стержень может легко загрязнить сварной шов.Используйте абразивную чистящую салфетку, чтобы убедиться, что на стержне нет загрязнений.

Способы сварки алюминия

Сварка TIG: A Сварочный аппарат TIG, или аппарат для сварки вольфрамовым электродом в среде инертного газа, также известный как GTAW (газо-вольфрамовая дуговая сварка), является одним из самых популярных методов сварки алюминия и других тонких металлов. В процессе сварки TIG для сварки используется длинный вольфрамовый стержень или электрод и инертный защитный газ аргон.

Что вам понадобится:

• Аппарат для сварки вольфрамом в среде инертного газа
• Алюминиевый присадочный стержень
• газообразный аргон

Сварка МИГ: Сварочный аппарат МИГ (металл в инертном газе) — это еще один тип аппаратов для дуговой сварки, используемых для сварки алюминия.MIG Welder отличается от TIG Welder тем, что в нем используется металлическая сварочная проводка, непрерывно подводимая на протяжении всего сварочного цикла, для сжигания и сплавления двух металлов вместе.

Что вам понадобится:

• Сварочный аппарат MIG
• Катушечный пистолет
• Защитный газ (аргон)
• Алюминиевый наполнитель
• Гильзы неметаллические
• Приводные ролики

Методы сварки

Сварка TIG: Начните с предварительного нагрева алюминия перед сваркой, чтобы предотвратить растрескивание во время процесса сварки.Держите фонарь надлежащим образом, упершись рукой в ​​стол и медленно двигая его. Когда вы будете готовы к сварке, соедините два алюминиевых куска как можно плотнее и закрепите их зажимом. Как только сила тока на аппарате TIG будет установлена, начинайте сварку. Когда образовалась лужа, добавляйте присадочный стержень, пока стык не будет заполнен, и переходите к следующей области сварки. Всегда держите вольфрам на расстоянии примерно 1/4 дюйма от лужи и перемещайте его медленно, равномерно, чтобы избежать зазоров в сварном шве. Не забывайте всегда держать резак под углом 90 градусов, при этом отталкивая его от себя, а не к себе.

Сварка МИГ: Перед началом сварки МИГ сначала подсоедините горелку для катушки к положительной шпильке сварочного аппарата. После того, как алюминий будет чистым и предварительно нагретым, используйте угол от 10 до 15 градусов, чтобы протолкнуть кончик пистолета-распылителя вперед вдоль стыка. Продолжайте движение, пока стык не заполнится. Не забывайте всегда держать резак под углом 90 градусов, при этом отталкивая его от себя, а не к себе.

Общие проблемы / поиск и устранение неисправностей

Загрязненный вольфрам (TIG): Загрязнение происходит, когда вольфрам из сварочного аппарата TIG касается сварочной ванны или наполнителя.Когда это происходит, сварочная дуга становится нестабильной, и качество сварки ухудшается. Чтобы исправить это, удалите вольфрам, положите вольфрам на ровную поверхность и удалите тот конец, где он загрязнен. Снова установите вольфрам в сварочный аппарат, измените полярность на DCEP (положительный электрод постоянного тока), отработайте дугу на металлоломе, вернитесь к высокому уровню переменного тока и снова начните сварку.

Прожигание: Прожигание происходит, когда основной материал перегревается. Чтобы предотвратить это, увеличьте скорость движения, сделав более короткие сварные швы или уменьшите количество используемого газа.

Грязные сварные швы: Чтобы избежать загрязнения сварного шва, оттолкните сварной шов, а не перетаскивайте сварной шов на себя. Обязательно тщательно очистите алюминий перед сваркой.

Ожоги проволоки (MIG): Чтобы избежать ожогов проволоки возле контактного наконечника на протяжении всего сварного шва, соблюдайте соответствующее расстояние между сварным швом и наконечником. Кроме того, убедитесь, что вы используете правильный размер наконечника, лайнера и проволоки для конкретной работы.

По вопросам, связанным со сваркой алюминия, обращайтесь к нашим специалистам Midwest Metal Products.

Выбирайте мудро при сварке алюминия

Состояние материала и выбор защитного газа являются ключевыми факторами для успешного соединения алюминия

Фред Швайгардт, руководитель национального проекта, передовые производственные технологии, Airgas, компания Air Liquide, Хьюстон, Техас.

Перепечатано с разрешения: The AWS Welding Journal

Благодаря своей легкой прочности и коррозионной стойкости алюминий является популярным материалом для общепромышленного применения — рис.1. Эти характеристики делают алюминий желательным материалом, когда снижение веса приводит к снижению выбросов автомобиля. В результате он становится все более популярным компонентом экономичных автомобильных перевозок. Существует множество химических составов алюминия, каждый из которых разработан для определенных условий эксплуатации и структурной нагрузки.

Во многих случаях требуется соединение алюминия, и часто предпочтительным методом соединения является сварка. Есть несколько способов сварки, подходящих для соединения алюминия. Двумя наиболее распространенными из них являются газовая дуговая сварка вольфрамом (GTAW) и газовая дуговая сварка металлическим электродом (GMAW).

Несмотря на то, что при сварке алюминия существует ряд переменных, в этой статье будут рассмотрены, в частности, два: защитный газ и состояние материала. Защитный газ может повлиять на ширину валика, а также на глубину проникновения в определенных конкретных случаях.Состояние материала влияет на количество этапов подготовки и соединения.

Переосмысление выбора защитного газа

Защитный газ необходим при сварке алюминия. Поставщики газа часто видят, что выбор газа определяется простотой использования, потребностями в тепле и стоимостью. Теплопроводность алюминия такова, что более толстые или тяжелые секции требуют большого количества тепла для удовлетворительного соединения металла.

Мы видим, что многие клиенты предпочитают добавлять гелий в свой обычный защитный газ, например, 100% аргон.Добавление гелия заставляет источник питания постоянного тока подавать большее напряжение, что увеличивает тепло. Это работает неплохо, за исключением стоимости защитного газа. Гелий дороже, чем аргон, поэтому значительные добавки, такие как содержание гелия 50% или даже 75%, становятся дорогими.

В то время как спрос на гелий, невозобновляемый ресурс, постоянно растет в различных областях применения, доступность этого продукта во всем мире остается крайне ограниченной. Кроме того, поскольку спрос превышает доступное в мире предложение, цены неуклонно росли.

Одним из способов получить преимущества гелия без дополнительных затрат является использование небольших добавок азота в защитный газ аргон. Например, добавление 600 частей на миллион азота к аргону для GMAW дает эффекты, аналогичные добавлению ~ 30% гелия к аргону. Добавление азота к алюминию создает нитриды алюминия, которые обладают высокой эмиссионной способностью (поскольку поверхность более эффективно излучает тепловую энергию) и могут давать такие же результаты, как и смеси гелия по разумной цене.

Чистота защитного газа является еще одним ключевым фактором, поскольку использование газа низкого качества может быстро загрязнить сварной шов.При сварке алюминия очень важно поддерживать высокие стандарты качества. Одним из способов обеспечения качества является соблюдение требований A5.32 Американского сварочного общества (AWS), «Технические условия на сварку защитных газов», или соблюдение требований AWS D1.2 «Нормы сварки конструкций — алюминий».

Для чистого аргона AWS A5.32 требуется менее 40 частей на миллион влаги, что следует рассматривать как абсолютный максимум. Для аргона AWS D1.2: 2008 требует общей чистоты 99,997% и предела влажности 10,5 частей на миллион. В издании 2014 года эти значения равны 99.99% и 40 частей на миллион. Имейте в виду, что это может быть недостаточно чисто. Для достижения наилучших результатов рекомендуется использовать защитный газ с влажностью менее 3 PPM и содержанием O2 5 PPM.

Основные выводы

Следующие предложения в отношении защитного газа могут улучшить сварку алюминия:

• Рассмотрите возможность использования азота вместо гелия в смесях защитных газов при сварке алюминия.
• Чистота газа должна соответствовать стандартам AWS; Рекомендуется использовать защитный газ с влажностью менее 3 PPM и содержанием O2 5 PPM.

Контроль материальных условий

Хорошо известная стойкость алюминия к коррозии обусловлена ​​очень тонким слоем оксида алюминия (Al2O3), который защищает лежащий под ним основной металл. Это полезное свойство, но оно связано с некоторыми дополнительными проблемами. Оксидный слой прочный, но, к сожалению, алюминий плавится при температуре ~ 1100 ° F, а оксидный слой — при температуре ~ 3700 ° F. При сварке необходимо удалить как можно больше оксидов, чтобы дуга должным образом доставляла тепло к сварному соединению.

Очистить этот оксид можно путем соскабливания, шлифовки или чистки щеткой, но необходимо соблюдать осторожность, чтобы не допустить проникновения оксидов в основной металл из-за слишком грубой подготовки поверхности. Кроме того, необходимо тщательно проверить обрезанный алюминий, чтобы убедиться, что кромка не «замазана» следами отложений от инструментов, улавливающих оксидов и других загрязнений на кромке, подлежащей сварке.

Для получения сварных швов наивысшего качества рекомендуется протирать зону сварки одобренным растворителем, удаляющим остатки масла и воды.Для этой цели обычно используется изопропиловый спирт, так как он является отличным растворителем для неполярных соединений, а также быстросохнущим агентом, способствующим удалению воды.

При сварке алюминия присутствие воды или влаги любого вида, а также углеводородов является серьезной проблемой, поскольку они разлагаются на водород в сварочной дуге. Алюминий подвержен пористости из-за разницы в растворимости водорода в расплавленном и твердом алюминии.

Загрязнение влагой может происходить незаметно.Простое перемещение куска алюминия из прохладного помещения с кондиционером во влажную торговую среду может вызвать образование конденсата на поверхности металла. Хуже того, оксид алюминия легко поглощает влагу, что еще больше затрудняет устранение источника водорода.

Остатки шлифовки углеродистой стали также могут врастать в поверхность, вызывая проблемы при сварке, а также снижая срок службы готового продукта.

Основные выводы

Следующие предложения по контролю материалов могут улучшить сварку алюминия:

• Если для подготовки основного металла используется какой-либо вид механической обработки, удалите остатки смазки.
• Тщательно проверьте срезанный алюминий, чтобы убедиться, что край не «размазан», не улавливает оксиды и другие загрязнения на свариваемой кромке.
• При подготовке к сварке алюминия храните сырье надлежащим образом, предпочтительно в помещении.

Сводка

Хотя существует гораздо больше переменных, влияющих на успешное использование и соединение алюминия, состояние материала и правильный выбор защитного газа являются одними из наиболее важных. Однако некоторые из наименее очевидных первопричин могут привести к серьезным проблемам при сварке.Тщательная очистка и подготовка основного металла имеют решающее значение для любых работ по сварке алюминия, а разумный выбор защитного газа может сделать процесс намного более надежным, уменьшить пористость и добавить необходимую энергию сварочной дуге.

Как правильно сваривать алюминий

Что действительно важно при сварке алюминия

Рамы велосипедов или мотоциклов, прицепы для грузовиков, профили рельсовых транспортных средств, материалы для космических путешествий — алюминий — это ТОЧНЫЙ материал, когда речь идет о снижении веса и сохранении устойчивости.Кроме того, привлекает внимание красиво сваренный алюминиевый шов.

Благодаря низкой плотности и хорошей прочности алюминий стал неотъемлемой частью современного производства. Помимо всех преимуществ, при обработке этого металла есть еще и свои хитрости. Любой, кто когда-либо случайно прожег дыру в алюминиевом листе, знает, о чем мы говорим. Сварка алюминия требует специальных знаний и навыков. Узнайте больше о том, что важно для сварки алюминия и как правильно сваривать алюминий, в этом блоге.

Что затрудняет сварку алюминия

Алюминий обладает одним свойством, затрудняющим сварку этого металла: как только алюминий подвергается воздействию окружающего воздуха, он образует тонкий слой оксида алюминия. И именно этот слой придает металлу безошибочный серебристо-серый вид. Но это также делает алюминий коррозионно-стойким к воде, кислороду и даже ко многим химическим веществам. Он, так сказать, защищает алюминий. Эта защита в первую очередь должна быть буквально «взломана», потому что, как и сплошная броня, оксидный слой не позволяет дуге и сварочной ванне образовывать соединение.

Оксидный слой имеет температуру плавления 2050 ° C, сам алюминий плавится прибл. 660 ° C.Таким образом, чтобы растрескать оксидный слой только сваркой, необходимо нагреть поверхность в три раза выше. При таком высоком потреблении энергии существует большой риск того, что алюминий расплавится, как только оксидный слой разрушится. По этой причине очень важно подготовить алюминий к процессу сварки: нужно удалить оксидный слой.

Если вы соблюдаете и выполняете следующие 5 пунктов, вы делаете все правильно при сварке алюминия

1.Подготовить правильно

После удаления всей консистентной смазки и остатков консистентной смазки можно приступить к удалению слоя оксида алюминия . С одной стороны, это хорошо работает с кистью или флисом, т.е. е. механически. Щетка оставляет на мягком алюминии царапины, которые часто нежелательны и к тому же выглядят не очень красиво. Вместо этого мы рекомендуем использовать синтетический флис, содержащий частицы, связанные с синтетикой, с помощью которых слой можно удалить сравнительно бережно. Поскольку алюминий снова окисляется через несколько минут, в зависимости от условий окружающей среды, возможно, вам придется пройти всю процедуру подготовки несколько раз.Черные, сажистые остатки после сварки на металле указывают на загрязнения из газа, основного материала или сварочной проволоки. Чистота при сварке алюминия очень важна.

С другой стороны, оксидный слой также может быть разрушен в процессе сварки при сварке переменным током, когда есть изменение между положительной и отрицательной полуволнами. Оксидный слой разрушается положительной полуволной. Глубина сварки, так называемое проплавление, достигается за счет отрицательной полуволны.Электрод также снова остывает. В результате получается идеальная комбинация двух полуволн при сварке на переменном токе.

Особенно при сварке на переменном токе необходимо учитывать еще одну вещь: электродом вы привариваете шар спереди, так называемый калот. С его помощью вы можете толкать расплавленный оксидный слой вперед, как комья, чтобы они не попали в сварной шов.

Если вы хотите сваривать более толстые алюминиевые листы — чуть более 10 мм -, мы рекомендуем предварительно нагреть заготовку.Без предварительного нагрева во время сварки в заготовку будет уходить слишком много тепла, что значительно затруднит формирование сварного шва.

2. Выбор сварочной горелки