Сварки для алюминия: Сварка алюминия аргонодуговым способом (AC TIG): технология и особенности для новичков

Содержание

Сварка алюминия в домашних условиях

Внушительный список достоинств сделал алюминий востребованным материалом во всех отраслях экономики, включая корабле- и самолетостроение. Но, как и любой другой металл, он имеет и недостатки. Один из них – технологические сложности при сваривании заготовок из алюминия и его сплавов. Качественно выполнить подобную работу могут только высококвалифицированные специалисты.

Почему свариваемость алюминия низкая

Мягки серебристый металл сложно поддается сварке в силу объективных причин, которые вытекают из его свойств. А именно:

  • На поверхности алюминия образуется окислительная пленка. И если температура плавления металла составляет всего лишь 660 градусов Цельсия, то защитной пленки – 2044 °C.
  • В процессе работы очень сложно контролировать сварочную ванну из-за высокой текучести металла. Необходимо использовать специальные теплоотводящие подкладки.
  • Расплавляясь, алюминий выделяет много водорода. В результате после остывания расплава внутри и на поверхности остается много микропустот.
  • Алюминий характеризуется высокой степенью усадки. Из-за этого во время охлаждения не исключена деформация шва.
  • Высокая теплопроводность вынуждает использовать ток, сила которая намного больше, чем при исполнении аналогичных работ с другими металлами. Сравнительно с обычной сталью разница составляет 100 процентов.

Необходимо подчеркнуть, что в домашних условиях любителям не приходится иметь дело с чистым алюминием. Сваривать приходится его сплавы. Это усложняет и без того непростой процесс, поскольку для каждого сплава (а чаще всего его марка неизвестна) нужно подобрать конкретный режим и дополнительные материалы. Унифицировать сварочный процесс в данной ситуации практически невозможно.

Способы сварки алюминия

На практике есть большое количество приемов и разных способов сварки алюминия и его сплавов. Они отличаются не только методами работы, но и оборудованием, дополнительными материалами. Наиболее часто применяется три способа сварки:

  • с использованием вольфрамовых электродов и инертного газа;
  • в инертной среде полуавтоматической сваркой;
  • без газов с применением плавящихся электродов.

Третий способ представляет собой распространенную технологий сварки алюминиевых заготовок без аргона.

Важно! Сварочные работы со сплавами алюминия подразумевают необходимость разрушения оксидного слоя, образованного на поверхности в результате окисления металла. Для достижения результата используется переменный ток или постоянный с обратной полярностью.

Что нужно для сварки алюминия

Традиционно процесс начинается с подготовки соединяемых заготовок. Основная задача здесь очень проста – очистить поверхность от посторонних включений и грязи. Кромка алюминия очищается с помощью химических составов. Далее после полного высыхания поверхность обезжиривается бытовым растворителем. Пригодны любые обезжиривающие составы: уайт-спирит, ацетон, бензин с высоким октановым числом и т.д.

При работе с заготовками толщиной от 4 мм и больше предварительно нужно «разделать кромки». Способов выполнения данной работы несколько, включая наиболее распространенный – создание конусовидной формы. Завершающим этапом является удаление оксидной пленки при помощи напильника либо любого иного абразива, в том числе наждачной бумаги с крупным зерном.

Чем варить алюминий в домашних условиях

Соединение алюминиевых заготовок с использованием покрытых электродов обозначается аббревиатурой ММА. Режим Manual Metal Arc применяется при работе с металлическими заготовками толщиной от 4 мм и в случаях соединения конструкций с невысокими требованиями к качеству. Этот метод не относится к числу высокотехнологичных: во время выполнения работ внутри швов остаются поры, которые заметно снижают их прочность. Еще одни большой минус – очень сложно застывший шлак, который в конечном итоге приводит к усилению коррозии.

Особенности сварочных работ по алюминию электродами со специальным покрытием:

  • используется только обратно полярный постоянный ток;
  • величина силы тока определяется, выходя из соотношения 25-30 А на каждый миллиметр толщины заготовки;
  • качественный шов может получиться только при условии, что кромка детали средней толщины нагрета до температуры 300 градусов Цельсия. Толстые детали разогреваются до 400 °C;
  • в обязательном порядке необходимо медленное остывание. В противном случае шов будет хрупким;
  • электрод нужно сжигать «за один присест». В случае разрыва электрической дуги на поверхности алюминия и электрода образуется слой из шлака, который препятствует протеканию тока. Повторно разжечь дугу будет затруднительно.

По завершению работы требуется хорошо очистить шов от шлака: в дальнейшем он становится причиной активной коррозии металла. Для этого достаточно иметь горячую воду и обыкновенную щетку по металлу.

Сварка вольфрамовыми электродами в инертной среде

Когда прочность и качество сварного шва поставлены во главу угла, то самое время прибегнуть к технологии сварки алюминия вольфрамовыми электродами с использованием инертного газа. Для защиты подойдет аргон или гелий. Электроды применяются диаметром от 1,6 до 5 мм. Дополнительно используется присадочная проволока толщиной 1,6-4 мм.

Сварка подключается к сети переменного тока, а технологические параметры подбираются в зависимости от оборудования. Другими словами, под определенные режимы сварки приобретаются электроды и проволока нужной толщины; определяется скорость подачи инертного газа, сила тока и прочие параметры.

Особенности сварки:

  • Важно, чтобы длина дуги не превышала 2,5 мм.
  • Электрод по отношению к поверхности ставится под углом порядка 80 градусов.
  • Между присадочной проволокой и электродом выдерживается прямой угол.
  • Изначально по шву перемещается проволока и только следом проходит горелка с электродом.
  • Ровность шва можно обеспечить при условии продольного перемещения электрода. Нежелательно двигать электродом в поперечном направлении.
  • Чтобы ванна заполнялась равномерно проволоку в рабочую зону следует подавать возвратно-поступательным перемещением.
  • Свариваемые элементы следует укладывать на железный стол. Черный метал будет отводить избыточное тепло.
  • Подача инертного газа начинается за 4-5 сек до образования и прекращается через 6-7 секунд после прерывания сварочной дуги.

Задействуем полуавтомат

Применение для сварки алюминиевых сплавов полуавтоматического аппарата является идеальным решением. Устройство генерирует импульсы тока высокого напряжения, благодаря чему отлично разрушается пленка оксида металла. Но полуавтоматы с режимом сварки алюминия стоят очень дорого. Поэтому в бытовых условиях умельцы приспособились обходиться обычными полуавтоматами без такого функционала. Метод идентичен технологии сваривания черных металлов, но вместо обычной присадочной проволоки используется алюминиевая.

Еще несколько особенностей:

  • В силу того, что алюминиевая проволока расплавляется с большей скоростью по сравнению со стальной, соответственно, подавать ее надо в несколько раз быстрей.
  • Коэффициент расширения алюминия больше, чем стали. Чтобы выровнять ситуацию, необходимо приобрести специальный наконечник с обозначением «Al».
  • Мягкая проволока может стать причиной образования скрутки или петли, что приведет к прерывания сварочных работ. Желательно предусмотреть специальный механизм подачи. Его несложно смастерить самостоятельно из трех-четырех направляющих роликов.

Выполняем работы инвертором

Для сваривания алюминиевых заготовок нередко используется инвертор. Очень важно правильно подобрать силу тока и электрод. Лучше всего подходят продукты марки ОЗАНА, ОЗА или ОЗР. Выбор силы тока выполняется с учетом высоких плавильных свойств материала. В остальном все идентично процессу сваривания черных металлов.

Важно! Вначале электроды желательно прокалить в печи, специально предназначенной для их термической обработки.

Читайте также: Как правильно варить электросваркой

Технология сварки алюминия при помощи флюсов

На рынке флюсы представлены в большом ассортименте, что позволяет выбрать наиболее подходящий вариант для сваривания конкретного вида алюминиевого сплава. Флюсы с этой целью применяются достаточно давно и призваны разрушить защитную оксидную оболочку. Под воздействием высокой температуры флюс растворяется и вступает в реакцию с оксидом алюминия, разрушая его. В этот же момент заготовки соединяются между собой.

Можно приобрести флюсы, которые предназначены отдельно для дуговой или газовой сварки. Помимо этого, для работы с дуговой сваркой можно использовать графитовые или угольные электроды.

Заключение

Из материала статьи несложно сделать основные выводы. Прежде всего то, что для сваривания алюминия есть множество вариантов, которые отличаются оборудованием и способом. Но в любом случае важна тщательная предварительная подготовка, правильный выбор материалов и настройка аппарата.

Читайте также: Виды электродов для сварки

Как и чем варить алюминий

Оцените, пожалуйста, статью

12345

Всего оценок: 27, Средняя: 3

11 советов по сварке алюминия в отрасли судостроения

11 советов по сварке алюминия в отрасли судостроения
Автор: Фрэнк Г. Армао (Frank G. Armao), директор по технологиям сварки алюминия
Компания Lincoln Electric

 

Алюминиевые сплавы отличаются низким весом и коррозионной устойчивостью в морской среде, и благодаря этому они получили широкое распространение в отрасли судостроения.

Есть две особенности, которые отличают сварку судостроительного алюминия от сварки стали, и обе они связаны с тем, что в большинстве случаев она происходит под открытым небом:

  • во избежание окисления алюминиевых пластин и прессованных профилей важно обеспечить их правильное хранение;
  • особенно внимательно нужно следить за тем, чтобы на сварочном участке не было ветра.


Ниже мы обсудим эти особенности более подробно.

 

 

Вы должны знать, что за алюминий вы свариваете
Недостаточно знать, что это алюминий. Профессиональные сварщики всегда учитывают, с каким именно сплавом алюминия они работают, и выбирают для этого подходящие присадочные материалы. Чаще всего в судостроении используются листовой алюминий из сплавов Al-Mg 5XXX и сплавы для прессования Al-Mg-Si 6XXX, во многом благодаря их отличной коррозионной устойчивости.

Большинство сплавов алюминия легко поддаются дуговой сварке. Практически все сплавы серий 1XXX, 3XXX, 4XXX, 5XXX и 6XXX пригодны для сварки в режимах TIG и MIG/MAG. Однако большинство сплавов серий 2XXX и 7XXX дуговой сварке не поддаются. Единственные исключения из этого правила в серии 2XXX — это сплавы 2219 и 2519. Практически все остальные сплавы 2XXX во время сварки подвержены сильному трещинообразованию. Аналогичным образом в семействе 7XXX для сварки пригодны только сплавы 7003, 7004, 7005 и 7039.

Особенно остерегайтесь сплавов 2024 и 7075. Они имеют высокие механические характеристики и широко распространены, поэтому часто возникает соблазн использовать эти сплавы для ремонтных работ. Тем не менее, при дуговой сварке они очень склонны к образованию трещин.

Сварка «несвариваемых сплавов» или использование неподходящих присадочных прутков могут привести к немедленному растрескиванию или преждевременной поломке во время эксплуатации.


Зачем нужен предварительный подогрев?
Многие считают, что для сварки алюминия, как в режиме TIG, так и MIG/MAG, обязательно требуется предварительный подогрев. Это не всегда так. Более того, при использовании подходящего оборудования предварительный подогрев требуется достаточно редко.

Ненужный предварительный подогрев даже может привести к падению механических характеристик. Последний этап термообработки алюминия — это старение, которое проводится при температурах от 160 до 200°C. Если температура предварительного подогрева достигнет или превысит температуру старения, вы испортите механические характеристики металла.

Конечно, нельзя сказать, что предварительный подогрев — это обязательно плохо. Например, при высокой температуре и влажности окружающей среды для удаления влаги допускается предварительный подогрев до 90°C. Но не увлекайтесь.


Хранение алюминиевых листов, пластин и прессованных деталей
В большинстве случаев алюминий перед использованием рекомендуют хранить в помещении. Хотя это действительно хороший совет, в судостроительной отрасли это малореализуемо, потому что сварка обычно проводится под открытым небом. Поэтому в судостроении предъявляются более реалистичные требования к хранению.

 

Во-первых, по возможности алюминиевые пластины не нужно укладывать горизонтальными штабелями прямо на земле. Так между штабелями будет скапливаться влага, которая приведет к усилению коррозии. Вместо этого складывайте пластины диагонально на края друг друга, чтобы с них могла стекать вода. Если их все же нужно сложить горизонтально, снимите всю прокладочную бумагу и упаковку между пластинами. Если ее оставить, она будет впитывать и накапливать влагу между пластинами. Если листы укладываются горизонтально, старайтесь не располагать их прямо один на другой. Вместо этого вставьте между листами деревянные или алюминиевые «закладки», которые дали бы воде стекать.

Все эти меры призваны снизить интенсивность коррозии, т. е. образование слоя оксида между хранящимися листами. Если толщина слоя оксида станет слишком большой, перед сваркой его придется удалить механическими средствами.

 

 

Перед сваркой обязательно произведите зачистку деталей
Предсварочная зачистка алюминия состоит из двух отдельных операций. Сначала удаляются остатки масел, смазки, охлаждающей жидкости и других углеводородов, которые могли использоваться на производстве. Оставшиеся на поверхности углеводороды попадут в сварочную дугу и выделят газообразный водород, который вызывает пористость в наплавленном металле.

Углеводороды удаляются одним из двух способов. Чаще всего поверхность протирают чистой тканью, пропитанной хорошим обезжиривающим растворителем, например, ацетоном, толуолом, метилэтилкетоном или очистителем для карбюраторов. Спирты не относятся к хорошим очистителям и не должны использоваться для чистки алюминия. Менее распространен способ с погружением алюминия в резервуар с умеренным щелочным раствором с последующим ополаскиванием и сушкой.

Во-вторых, перед сваркой с алюминия следует удалить все тяжелые оксиды. Обычно это делают вручную или механически с помощью щетки из нержавеющей стали. Если материалы хранились снаружи и на них появился слой серого оксида большой толщины, его может понадобиться удалить пескоструйной обработкой или шлифовальным диском.


Используйте подходящее оборудование
Перед каждой сменой нужно проверять, что сварочное оборудование настроено именно для сварки алюминия. Это особенно важно, если этим оборудованием поочередно пользуются для сварки разных материалов.

Особенно в режиме MIG/MAG:

  • Проверьте, что тормозной механизм кассеты отрегулирован не слишком туго. Слишком сильное натяжение может затруднить подачу проволоки. Усилия тормозного механизма просто должно быть достаточно, чтобы предотвратить прокручивание кассеты при остановке проволоки.
  • Также проверьте, что ролики механизма привода предназначены для алюминиевой проволоки и имеют подходящий диаметр. Ролики с V-образными канавками для стальной проволоки могут деформировать алюминиевую и вызвать перебои с подачей проволоки.
  • Натяжение роликов должно быть отрегулировано так, чтобы его едва хватало для того, чтобы проволока не проскальзывала на роликах. Слишком сильное натяжение приведет к деформациям проволоки.
  • Убедитесь в наличии входных и выходных пластиковых направляющих втулок подходящего типа. Стальные детали, которые используются для подачи стальной проволоки, также могут вызвать перебои в подаче проволоки.
  • Убедитесь, что гусак горелки изготовлен из подходящего пластика для подачи алюминиевой проволоки. Спиральные гусаки горелки, которые часто используются для подачи стальной проволоки, будут соскребать стружку с мягкой алюминиевой проволоки, что может привести к засору.
  • Также убедитесь, что используете контактный наконечник подходящего размера для проволоки данного диаметра. Многие считают, что лучше использовать контактные наконечники большего размера — например, наконечник 1,6 мм для проволоки 1,2 мм. НЕ ДЕЛАЙТЕ ЭТОГО. Наконечник должен быть достаточного размера для того, чтобы через него свободно проходила проволока, но при этом достаточно узким, чтобы обеспечить равномерный электрический контакт между контактным наконечником и проволокой. Слишком большой контактный наконечник не обеспечит равномерный перенос тока, что приведет к частому прожиганию материала.

 

 

Правильный расход защитного газа
Расход аргона должен составлять минимум 16,5 л/мин. для MIG/MAG и 11,8 л/мин. для TIG-сварки. В обоих режимах при использовании сопла большого диаметра расход защитного газа следует увеличить. Если сварка проводится под открытым небом, расход защитного газа должен быть еще выше — мин. 21,2 л/мин. для MIG/MAG и 16,5 л/мин. для TIG — потому что аргон легче воздуха и более подвержен воздействию ветра и сквозняков. Недостаточная газовая защита сварочной ванны приведет к появлению пористости. Если в качестве защитного газа используется смесь аргона и гелия, расход следует увеличить примерно на 25%, потому для гелия характерно низкое очищающее воздействие.


После чистки зоны сварки она должна оставаться чистой
После зачистки и подгонки деталей нужно постараться как можно быстрее провести сварку. Это вызвано даже не тем, что детали могут окислиться — при комнатной температуре в сухих условиях алюминий окисляется достаточно медленно. Главная проблема заключается в том, что в цеховых условиях очищенный материал может оказаться покрыт грязью, маслом, водными парами и т. д. После зачистки, подгонки и сборки не оставляйте открытые детали на ночь или выходные. Если до сварки все же должно пройти некоторое время, накройте соединение крафт-бумагой и закрепите ее скотчем.

 
Правильное хранение сварочной проволоки
Алюминиевую сварочную проволоку следует хранить в чистом, сухом помещении, желательно в исходной упаковке. В таких условиях проволока может храниться несколько лет.

Хотя для хранения проволоки необязательно требуется вентиляция, будет полезно обеспечить низкую относительную влажность. Не допускайте отсыревания проволоки.

Самый простой способ сделать это — хранить проволоку в исходной упаковке в закрытых металлических шкафах с включенной 60-ваттной лампочкой. Тепло от лампочки повысит температуру внутри шкафа примерно на 10°C и снизит относительную влажность.

Частично израсходованные кассеты проволоки нельзя оставлять на ночь в сварочном аппарате. Их следует вернуть в исходную упаковку. В противном случае можно воспользоваться пластиковыми крышками для кассет, которые совместимы с большинством подающих механизмов. Кассету проволоки можно оставить в подающем механизме
до полного израсходования.

Хранение проволоки в кондиционируемом помещении также может быть связано со сложностями. Если в горячий, влажный день относительно холодную проволоку занести в цех и сразу вскрыть упаковку, из-за влажного воздуха на проволоке может образоваться конденсат. Если проволока хранилась в кондиционируемом помещении, выдержите ее некоторое время в цеху перед вскрытием упаковки, чтобы она согрелась. Более того, хранение в комнате с низкой влажностью будет более полезно, чем в кондиционируемой. Тем не менее, при правильных условиях хранения ни то, ни другое не обязательно.


Продольные и поперечные колебания

В то время как все сходятся на мнении, что поперечные колебания горелкой приводят к чрезмерному увеличению тепловложения, в некоторых отраслях сварщики прибегают к продольным колебаниям, или «копательным» движениям горелки. Задача такой техники сварки — добиться равномерного образования валиков при небольшой ширине соединения. Главное преимущество этого метода — очень равномерная «рябь» из валиков, похожая на внешний вид швов от аргонодуговой сварки. Однако такая техника никак не влияет на глубину проплавления или очищающее воздействие дуги. Она имеет чисто косметический эффект.

Сварка с «копательными» движениями электрода вполне допустима, но при этом нужно контролировать амплитуду колебаний. Она должна составлять около 3-5 мм. При большей амплитуде между валиками могут оказаться промежутки. Это может привести к уменьшению глубины проплавления и не является допустимым.

 

 

Используйте подходящую сварочную проволоку
Сварка в области судостроения чаще всего подразумевает соединение листов и пластин серии 5XXX Al-Mg, например, 5052, 5154, 5454 или 5083, между собой или с прессованными деталями 6XXX.

Для сварки сплавов серии 5ХХХ между собой для 5154 и 5454 в качестве присадочного материала используется сплав 5554. Для 5052 используется сплав 5356. Для сварки 5083, который имеет более высокие механические характеристики, рекомендуются сплавы 5556 или 5183, потому что 5356 не способен обеспечить механические характеристики, равные 5083. 4043 нельзя использовать в качестве присадочного металла при сварке сплавов 5ХХХ за исключением 5052, который имеет низкое содержание Mg.

Для соединения листов или пластин серии 5ХХХ с прессованными деталями серии 6ХХХ, например, 6061-T6, в качестве присадочного металла рекомендуются сплавы 5356 или 5554. 4043 используется как присадочный металл в области судостроения довольно редко из-за своей подверженности коррозии. В этой области использование высокопрочных сплавов 5183 или 5556 в качестве присадочного материала не дает никакой дополнительной пользы. Некоторые поставщики стараются продать именно эти более дорогостоящие сплавы, но они себя не оправдывают.

Итак, в этой небольшой статье мы попробовали дать рекомендации, которые были бы полезны сварщикам, работающим в области судостроения. Мы надеемся, что вы сможете почерпнуть из нее новые идеи и улучшить свои навыки по сварке судостроительного алюминия.

Оригинал статьи

Сварка алюминия

Новости

Ситуация в мире вносит свои коррективы в экономическую деятельность в стране, накладывает отпечаток на каждый бизнес, особенно тот который зависит от поставок зарубежной, в частности европейской продукции. Наша компания уже имела опыт в так называемом импортозамещении. Это и детали фурнитуры, и корпуса различного назначения, конструкции, декоративные элементы интерьера …


Фотогалерея

Часть денег оплаченных Вами за наши услуги идут в пользу фонда поддержки детей, которые нуждаются в нашей общей помощи

Цех оснащен двумя участками где производится сварка алюминия, специалисты нашей компании имеют опыт сварки алюминия, алюминиевых изделий как из тонколистового алюминия, так и профиля.
Сварочные швы алюминиевых конструкций и изделий, в основном изготавливаются при помощи аппаратов TIG — ручная аргонодуговая сварка алюминия с использованием присадочных прутков подбираемых под определенный сплав алюминия или при помощи полуавтоматических сварочных аппаратов.
Полученный сварочный шов, и геометрия конечного изделия показатель опытности специалиста и его умения импровизировать Стоимость сварки алюминия гораздо выше стоимости сварки стали, т к больше трудозатрат, энергозатрат и расходов на материалы
Сварке подвергаются следующие алюминиевые сплавы: АД31, АМЦ, АД1, А5, АМГ, 1105, 1561,6069 Не подлежат сварке дюралевые сплавы Д16 и некоторые силумины.

Если изображения не видно, обновите страницу

ЗАДАЙТЕ НАМ ВОПРОС +7 (812) 454-04-03 — или напишите на [email protected]

СТОИМОСТЬ РАБОТ

Сплошной герметичный шов (встык, внахлест, угловое соединение, тавровое, торцевое)

Сварной шов до 10 метров: толщина материала от 1 мм до 3мм

2000 руб/метр

Сварной шов от 11 до 50 метров: толщина материала 1-3 мм

1750 руб/метр

Сварной шов от 51 до 100 метров: толщина материала 1-3 мм

1500 руб/метр

Сварочный шов от 101 метра и выше

Договорная цена

Пунктирный шов

от 20 руб/см

Силовой шов

от 3000 руб/метр

Шов с зачисткой в «0» с исключением трещин

Шлифовка

от 2000 руб/метр

Полировка

от 2350 руб/метр

Сварка алюминия аргоном

В случае если необходимо изготовить изделие с применением сварки, так чтобы сварных швов не было видно, осуществляется шлифовка шва до поверхности свариваемого изделия, а так же полировка, после чего неразъемное соединение выглядит однородным Вы можете заказать изготовление изделий любой сложности и геометрии, такие как:

  • сварка лестниц из алюминия;
  • арки;
  • сварка алюминиевых ферм;
  • сварка алюминиевых каркасов;
  • ограждения из алюминия;
  • сварка алюминиевого профиля;
  • ремонт радиаторов автомобилей;
  • сварка алюминиевых баков;
  • мебель из алюминиевого профиля и листа;
  • резервуары и прочие емкости;
  • нестандартные алюминиевые изделия
  • алюминиевые перекрытия;

MIG/MAG сварка алюминия и алюминиевых сплавов

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.