Электроды для сварки алюминия без аргона

Обновлено: 15.05.2024

Электроды для сварки

Специальные электроды по алюминию позволяют формировать прочный шов, не уступающий по характеристикам основному металлу. Технология создания неразрывных соединений ручным способом используется в быту или при ремонте техники и оборудования в полевых условиях. Электроды имеют специальное покрытие, разрушающее тугоплавкую пленку окислов на поверхности деталей, выполненных из алюминиевых сплавов.

Кратко о технологии сварки алюминия

Алюминий и сплавы на его основе отличаются небольшим удельным весом и высокой прочностью. Температура плавления не превышает +660°С. При нагревании оттенок металла остается неизменным, что затрудняет понимание состояния деталей.

Кроме того, при контакте с атмосферой на поверхности формируется прочная пленка окислов, разрушающаяся при нагреве до +2037°С. Частицы попадают в металл шва, снижая механическую прочность соединения. Перед сваркой пленку удаляют химическим или механическим способом либо используют специальные электроды.

Важные особенности металла

Алюминий был впервые получен в 1825 г., а спустя 30 лет была разработана первая технология промышленного производства и очистки металла. До начала XX столетия себестоимость материала была сопоставима с золотом, но впоследствии цена упала из-за внедрения методики электролиза.

Алюминий широко используется для изготовления различных конструкций, отличается небольшим удельным весом, легко поддается штамповке, не формирует ядовитых или канцерогенных соединений и является устойчивым к коррозионным процессам при нормальных условиях эксплуатации.

Химические свойства

В естественных условиях на поверхности металла находится оксидный слой, устойчивый к воздействию чистого кислорода, азотной и серной кислот. При повышении температуры азотная кислота разрушает пленку, аналогичное воздействие оказывает концентрированная соляная и разбавленная водой серная кислота.

Ингибиторами образования пленки являются олово или галлий, которые вводят в состав сплава.

Чистый алюминий вступает в реакцию с кислородом воздуха и галогенами (за исключением фтора, для соединения с которым требуется нагрев).

Физические свойства

Основные свойства материала:

Металл имеет серебристо-белый цвет, удельный вес составляет 2,712 г/см³ (в 3 раза ниже, чем у углеродистых сталей).
Температура перехода в жидкую фазу находится в диапазоне +658…660°С (зависит от степени очистки от примесей), расплав начинает кипеть при +2519°С.
Материал образует сплавы с другими металлами, которые отличаются повышенными механическими характеристиками. Например, введение кремния позволяет получить силумин, используемый для литья деталей, а соединение с магнием (дюралюминий) применяется в автомобильной и авиационной промышленностях.
Алюминий отличается повышенной электропроводностью (на уровне 65% по сравнению с очищенной медью), а также хорошо пропускает тепло, что позволяет применять металл при производстве радиаторов. Отполированные пластины обладают повышенной отражающей способностью.

Требования к электродам по алюминию

Стандартный электрод для сварки алюминия вручную имеет угольный или металлический стержень с покрытием, которое разрушает оксидную пленку и одновременно защищает расплав в зоне стыка от преждевременного контакта с атмосферным воздухом.

Для выполнения работ в бытовых условиях используется инвертор с выпрямительным блоком для получения постоянного напряжения. Аппарат пригоден как для соединения малогабаритных элементов, так и для заделки трещин в корпусах узлов, отлитых или отштампованных из алюминиевых сплавов.

Если применяется плазменная установка, то оборудование рассчитано на использование вольфрамового стержня диаметром 1,5 мм, который не плавится в процессе сварки. В зону дугового разряда подают присадочную проволоку из алюминиевого сплава. Технология отличается повышенной скоростью выполнения работ и предусматривает использование переменного тока.

При автоматической сварке в зону соединения подают флюс и присадочную проволоку.

Автоматизированные линии предназначены для ускоренной сварки деталей, имеющих толщину до 4 мм.

Необходимые легирующие компоненты в составе электродов

Алюминиевые электроды имеют центральный сердечник из проволоки, которая может содержать присадки:

марганец, повышающий устойчивость расплава к коррозии;
кремний, улучшающий свариваемость деталей;
магний, обеспечивающий повышение прочности стыка;
кремний с магнием, позволяющие улучшить термическую устойчивость шва.

Электроды для инвертора

Специализированных деталей из технически чистого алюминия или сплавов для инверторной сварки не существует. При присоединении инвертора необходимо выбрать постоянный ток и подключить провода по схеме обратной полярности (отрицательный полюс – к заготовкам). Подобная технология позволяет разрушать оксидную пленку дугой, при прямой коммутации варить алюминий инвертором затруднительно.

Характеристики для дуговой сварки

При проведении дуговой сварки плавящимся электродом формируется постоянный разряд, обеспечивающий быстрый переход материала стержня в жидкое (а также газообразное) агрегатное состояние.

Сварка алюминиевых деталей занимает в 2-3 раза меньше времени, чем соединение стальных листов с аналогичными габаритами. Поскольку при остановке электрода на наконечнике стержня и поверхности шва образуется слой шлака, то повторный розжиг дуги затруднителен. Опытные сварщики формируют шов до полного израсходования длины электрода.

Поверхность стержней для сварки алюминиевых сплавов покрыта плотным слоем, состоящим из соединений хлора и фтора с щелочными или щелочноземельными металлами. При горении дуги флюс вступает в химические реакции с оксидной пленкой, формируя нерастворимые в алюминии шлаки, которые затем удаляют с поверхности шва механическим способом.

Встречаются электроды с покрытием, содержащим легирующие металлы, но стандартно присадки вводят в состав плавящегося стержня.

Особенности для дюралюминия

Помимо стандартных электродов для алюминия (которые теоретически подходят и для работы с дюралем), существуют специальные изделия, которые отличаются химическим составом стержня и покрытия. Например, шведский производитель ESAB выпускает продукцию под маркой ОК-9620 или ОК-9650, рассчитанную на дюралюминий.

Как выбрать электроды

При определении марок электродов для работы с алюминием необходимо учитывать:

химический состав, который подбирается по содержанию элементов в материале свариваемых деталей;
сечение металлического стержня, зависящее от толщины заготовок.

Изготовление электродов для алюминия в домашних условиях

Начинающие сварщики и мастера с опытом иногда изготавливают электроды самостоятельно, используя проволоку с химическим составом, идентичным параметрам соединяемых деталей. Следует учесть, что самодельные изделия не отличаются стабильностью характеристик и непригодны для сварки ответственных соединений. Электроды используют для ремонта узлов, не подвергающихся высоким механическим или вибрационным нагрузкам, в бытовых или полевых условиях.

Что потребуется

Для изготовления потребуются:

измерительный инструмент (линейка или рулетка);
кусачки или ножовка по металлу;
деревянная или металлическая подставка для сушки изделий;
моток алюминиевой проволоки диаметром 3-4 мм;
порошкообразный мел;
силикатный клей (или жидкое стекло);
емкость для смешивания компонентов обмазки;
кисть для нанесения состава;
сухая салфетка для удаления капель жидкой обмазки со стола или наконечника будущего электрода.

Пошаговая инструкция

Последовательность действий при изготовлении самодельных электродов для дуговой сварки алюминиевых деталей:

Нарезать проволоку из алюминия кусачками или дисковой пилой на заготовки, имеющие длину 250 или 300 мм (в соответствии со стандартами).
В отдельной емкости смешать порошкообразный мел с силикатным клеем. Полученная масса должна иметь однородную консистенцию без комков или посторонних примесей.
Аккуратно нанести обмазку на металлические заготовки (например узкой кистью). Толщина защитного слоя должна находиться в пределах от 1,5 до 2 мм, при нарушении требования снижается качество сварки. Наконечник, предназначенный для установки электрода в рукоятку, обмазкой не покрывают.
Поместить изделия за наконечники на подставку и дождаться затвердевания массы (скорость испарения влаги зависит от толщины слоя и температуры окружающей среды). Допускается ускорение процесса путем прокалки заготовок в духовом шкафу.

Видеоинструкция

В видеороликах представлен алгоритм действий, выполняемых при изготовлении самодельных электродов для сварки алюминиевых сплавов. Технология может использоваться без изменений, допускается внесение корректировок, связанных с перечнем имеющегося оборудования.

Как паять алюминий без аргона

Самой качественной сваркой алюминия является — аргонодуговая сварка. Однако для данного способа необходимо как дорогостоящее оборудование, так и высокая квалификация сварщика, что зачастую не всегда соответствует реальности. Кроме того, оборудование для данного способа сварки достаточно громоздкое и в некоторых местах его использование вообще запрещено. В этой статье мы расскажем об альтернативных и недорогих способах сварки алюминия без применения аргона.

Способ 1: использование электрода по алюминию Zeller 480

Ремонтный электрод Zeller 480 c 12% содержанием кремния предназначен для сварки широкого спектра алюминиевых сплавов включая силумин и дюраль. Этот способ позволяет надежно сваривать алюминий без применения дорогостоящего аргонодугового оборудования.

Преимущества и области применения

При соблюдении технологического процесса сварки, по своему качеству сварочный шов, сделанный при помощи электрода Zeller 480, не уступает аргонодуговой сварке;
Высокая производительность наплавки;
Плотный наплавленный металл без пор;
Благодаря мягкой, равномерной дуге, шов получается ровный и гладкий;
Zeller 480 единственный алюминиевый электрод, выпускаемый в «низкотемпературном» размере 2 мм;
Электрод снабжен специальной защитной обмазкой, которая обладает высокой влагостойкостью, что существенно продлевает срок эксплуатации электрода;
Сварка осуществляется без флюса, так как все необходимые элементы для удаления оксидной пленки находятся в защитной обмазке электрода;
Используется для сварки алюминиевых листов, профилей, токопроводящих шин, резервуаров, алюминиевого литья, устранение дефектов литья, картеров, кузовов автомобилей и т.п.

Важно! Так как в покрытии алюминиевых электродов содержатся гигроскопические соли, после выполнения всех сварочных работ, следует герметично закрыть упаковку и убрать ее в сухое, теплое место.

Инструкция по использованию

Шаг 1. Перед началом сварки, убедитесь, что подготовленный образец из металла сухой, так как алюминий гигроскопичен (впитывает влагу). При помощи нержавеющей щетки зачистить соединения до металлического блеска, и удалить остатки загрязнений в зоне около шва.

Шаг 2. Если необходимо, просушите электроды 1-1,5 часа при температуре 100°С.

Шаг 3. Подогреваем алюминиевый образец до температуры 150-200°С при помощи горелки.

Важно! Без подогрева сварку проводить нельзя!

Шаг 4. Сварка осуществляется на постоянном токе обратной полярности. Наиболее вертикальное положение электрода с поддержанием короткой дуги. Подавать электрод в зону сплавления следует быстро, максимально продвигая вперед и поддерживая очень короткую дугу.

Шаг 5. Выполняйте сварку в один слой за один проход.

Будьте внимательны! Скорость сварки такая же, как и у полуавтоматической сварки.

Предел прочности сварочного шва — 200 ньютонов на миллиметр кв., что близко к пределу прочности основного металла. Поэтому этот метод сварки можно использовать на ответственных конструкциях.

Способ 2: Использование припоя HTS-2000 или Castolin 192

Припой HTS-2000 или Castolin 192 — это сплав в виде цинковой трубки, наполненный твердым порошком флюса по центру, при помощи которого сварка становится быстрой и легкодоступной. Припой сделан при помощи высоких технологий и специально предназначен для того, чтобы проводить работы по восстановлению деталей, сделанных из алюминия. При этом сварка не предполагает использования технологий высокой стоимости.

Все что потребуется для ремонта алюминиевых деталей, это только сам припой и газовая горелка для сварки.

Прост в применении и не требует высокой квалификации;
Высокая скорость пайки;
Температура плавления ниже чем у алюминия;
100% металлическое соединение как при сварке;
Незаменим в «полевых» условиях;
Паяльный шов по прочности не уступает сварке;
Не подвержен коррозии и не имеет срока годности;
Для работы подойдет любой источник тепла;
Используется при ремонте любых изделий из алюминия: радиаторов, двигателей, велосипедных рам, профилей, кузовов, трубопроводов, арматуры, топливных баков, картеров и т.п.

Шаг 1. ВАЖНО! Перед началом работ необходимо зачистить обрабатываемую поверхность алюминия, удалив оксидную пленку. Обычно используются напильник или щетка из нержавеющей стали (кордщетка).

Шаг 2. Нагреваем рабочую поверхность образца из алюминия (не сам стержень припоя) до температуры 200° C.

Совет: для лучшего проникновения припоя, можно зачистить поверхность еще раз, так как при нагревании алюминия сваркой, на поверхности проявляется оксидная пленка.

Нагревание позволит открыть структурные поры рабочей поверхности для лучшего проникновения сплава вглубь металла.

Шаг 3. Когда соответствующая температура при сварке будет достигнута, нужно равномерно и как можно лучше залудить рабочую поверхность: проводя прутиком по отверстию, натягивая припой с краев, как мыльную пену.

Припой обладает достаточным поверхностным натяжением, что делает удобным заделывание отверстий до 1 см без использования дополнительных заплаток.

Совет: чтобы исключить повторное возникновение оксидной пленки под слоем припоя, следует, поддерживая горелкой жидкое его состояние, еще раз пройтись щеткой (стальным прутом) по поверхности. В этот момент и происходит проникновения припоя в поры металла.

Шаг 4. Если вам требуется соединить несколько деталей, то для начала, по отдельности залудите обе поверхности, затем, соединив и нагрев оба элемента, притирающими движениями сцепите их друг с другом.

Шаг 5. После завершения сварки, дайте алюминию остыть естественным путем, не используя при этом воздух или воду для ускорения остывания.

Важно помнить, что чем толще и массивнее материал, тем больше потребуется времени для достижения необходимой температуры при сварке алюминия.

Виды электродов по алюминию и тонкости выбора

Алюминий и сплавы на его основе свариваются сложно. Это объясняется негативным воздействием внешних факторов, текучестью металла, его тугоплавкостью, наличием оксидной пленки. Сварка с применением электродов по алюминию делает процесс доступным и малозатратным. Электроды имеют низкую температуру плавления и специальные добавки для стабилизации процесса.

Марки электродов для сварки алюминия

Приведенный перечень электродов применяется при сварке алюминиевых конструкций с помощью инвертора. Изделия со спецобмазкой позволяют работать с алюминиевыми деталями или сплавами на основе алюминия с кремнием либо марганцем, например, АМг и АМц.

Расходные материалы для сварки диаметром 3 мм выпускаются длиной 225-300 мм, а при диаметре 4-5 мм имеют длину 350-450 мм.

Электроды ОЗАНА

ОЗАНА-1. Расходники с солевой обмазкой подходят для сварки чистого алюминия марок А0-А3. Тонкостенные детали толщиной до 10 мм можно соединять без предварительного подогрева. Остальные детали прогреваются до температуры 200° в течение 30 минут. Для работы необходим переменный ток обратной полярности. Возможна сварка нижних и потолочных швов.

ОЗАНА-2. Предназначены для сваривания сплавов алюминия и кремния. Не подходят для наплавки, ремонта литейного брака. Иногда для работы необходимы дополнительные алюминиевые флюсы.

Электроды ОЗА

Электроды по алюминию изготовлены из стального стержня с соляной обмазкой. Выпускаются диаметром 4, 5 и 6 мм. Марка подойдет для сваривания заготовок из чистого алюминия и его сплавов. Ограничение по толщине деталей — от 3 мм до 16 мм. Ток сваривания – постоянный, с обратной полярностью. Нужен предварительный подогрев свариваемых торцов до 250°С. Подготовительная зачистка кромок обязательна.

Марка УАНА

Электроды этой марки предназначены для заготовок из литейных и деформируемых алюминиевых сплавов. Условия подготовки кромок и сваривания — как и для марки ОЗА. Расположение шва — верхнее и нижнее.

Продукция шведской компании ESAB

Категория щелочно-солевых электродов ОК96 производится для сваривания и наплавления деталей из алюминия и сплавов. Процесс происходит в среде защитного инертного газа аргон. Расходники производятся нескольких модификаций.

ОК 96.10. Назначение – сварка алюминия в чистом виде без технических примесей. Производятся с обмазкой композитным материалом из солей хлора и фтора. Шов ложится ровно и аккуратно, без разбрызгивания металла. Шлаки легко удаляются с поверхности.

При малом токе происходит залипание материалов. Нагревать стержни не обязательно, но желательно, потому что так можно снизить их расход. Кромки защищать не придется. Достаточно лишь обдать их горячей водой. Подходят для работы с дюралюминием.

ОК 96.20. Марка электродов для сварки слабонагруженных конструкций с минимальными требованиями. Они успешно сваривают сплавы с содержанием магния и марганца не более 3%. В составе стержня есть добавки марганца. Тип покрытия – солевое. Сваривать можно в любом положении, с предварительным нагревом до 220°С.

ОК 96.50. Востребованы при сваривании алюминиевых сплавов с включением меди, магния или марганца. Электродный стержень состоит из алюминиево-марганцевого сплава. Может использоваться как присадочная проволока при сварке автогеном. Покрытие прутка сделано щелочно-солевой обмазкой.

Советы профессионалов

При отсутствии опыта выбрать расходные материалы и соединить алюминиевые элементы непросто. Поэтому советы мастеров будут кстати.

Лучше, когда состав заготовки и сплав алюминиевых электродов точно соответствуют друг другу. Проверить это можно по информации на упаковке.
Сечение электродов для сварки должно отвечать толщине стенки. Если варить толстым стержнем тонкий лист, то прожог неизбежен.
Разница толщин допускается не более 1 мм.
Просушенные 2-3 раза расходники теряют качество и использовать их не рекомендуется.
Предварительная зачистка обрабатываемых сваркой кромок обязательна.
Новичкам сварочного дела следует начинать с толстых деталей. Сварочный процесс протекает очень быстро, и тонкий металл легко прожигается.
Алюминий отличается повышенной текучестью, поэтому тонкий шов получить достаточно сложно.
Прогревать электроды перед работой нужно тем дольше, чем толще свариваемый металл.
Хорошему плавлению основного металла способствуют умеренные токи.
Толстые заготовки лучше прогревать участками. Готовый шов очищают от шлака, промывают горячей водой, обрабатывают щеткой и варят дальше.

Особенности сварочного процесса

Сварочный процесс очень чувствителен к чистоте поверхностей свариваемых деталей по физическим и химическим параметрам. Детали необходимо зачистить металлической щеткой или напильником и протереть растворителем. Таким образом снимается оксидная пленка. Защитная среда и газ не в состоянии от нее избавиться.

После тщательной подготовки можно начинать сваривание алюминия с применением инвертора. Ток должен быть только постоянным с обратной полярностью, потому что переменный ток не дает хорошего шва. Сварочный ток для дуговой сварки нужно точно подбирать. Исходят из того, что на 1 мм толщины свариваемого листа необходимо 25-30 А. Так, при толщине стенки 4 мм потребуется ток 120 А.

Действовать нужно быстро, чтобы шов получился качественным. Сложности при сварке возникают из-за того, что электроды для алюминия плавятся в 3 раза быстрее стальных. При наплавке металла дугу следует держать близко к детали.

Почти все марки электродов для сваривания алюминия предварительно прогреваются в печи при 200°С пару часов, потому что при резком скачке температуры металл сильно разбрызгивается. Надежные сварные соединения получаются при прогреве стыков с помощью газовой горелки. Температура нагрева тем выше, чем больше толщина детали.

Шов основательно зачищается от шлаков, а затем обливается горячей водой. Такой прием замедляет процесс остывания, снижает коробление и минимизирует образование трещин. Охлажденную конструкцию нужно повторно зачистить в месте сварочного шва. Остатки шлаков становятся причиной образования коррозии.

Видео по теме: Электроды для сварки алюминия

Электроды для сварки алюминия

Электрод является незаменимым элементом сварки, без него процесс соединения двух металлических частей был бы невозможен. В зависимости от обрабатываемого материала, это изделие может обладать различными свойствами. Поскольку алюминий мягкий металл, то для него и электроды требуются специальные.

Особенности

TIG сварка со смесью газов аргона или гелия – самый верный способ сварить алюминий, особенно если речь идет о тонких пластинах. Если использовать только гелий в качестве защитного газа, то образующаяся дуга и возможность глубокого проникновения могут лучше всего подойти для более толстых заготовок. При использовании только лишь аргона, поверхность недостаточно очищается от оксидной пленки. В результате шов получается пористым, а значит, менее прочным.

При работе с алюминиевыми электродами источником тепла является дуга между расходуемым элементом и основным металлом.

Такие изделия можно использовать для сваривания сплавов алюминия и желательно, чтобы электрод и заготовка были схожи по составу.

Имеющийся на поверхности флюс, который является обязательной составляющей алюминиевого электрода, способен удалять оксидный слой на основном металле, в то время как поток электродов удерживает оксиды от образования пленки на расплавленном металле. Именно флюс защищает сварной шов по мере его охлаждения и образует защитный барьер, который отлично работает даже в ветреную погоду.

В зависимости от коэффициента покрытия или толщины флюсового слоя, такие электроды делятся на 3 группы:

с легким покрытием;
со средним покрытием;
с тяжелым покрытием.

Флюсовое покрытие на сварочных электродах имеет ряд преимуществ:

защищает зону сварки от оксидации путем обеспечения необходимой атмосферы вокруг дуги;
производит шлак с низкой температурой плавления, который растворяет примеси, присутствующие в металле, такие как оксиды и нитриды;
определяет размер зерна сваренного металла;
добавляет легирующие элементы к свариваемому металлу;
стабилизирует дугу;
уменьшает разбрызгивание сварочного металла;
концентрирует поток дуги и уменьшает тепловые потери, что приводит к увеличению температуры дуги;
замедляет скорость охлаждения сварного шва и ускоряет процесс затвердевания;
увеличивает скорость осаждения металла и увеличивает глубину проникновения.

Электродное покрытие может состоять из двух или более компонентов. Различные типы покрытий используются для различных типов металлов, подлежащих сварке.

Шлакообразующими ингредиентами являются оксид кремния (SiO2), оксид марганца (MnO2), оксид железа (FeO), асбест, слюда. В некоторых случаях также используется оксид алюминия (Al2O3), но он делает дугу менее стабильной.

К числу ингредиентов, улучшающих характеристики дуги, относятся оксид натрия (Na2O), оксид кальция (CaO), оксид магния (MgO) и оксид титана (TiO2).

Дезокисляющие – графит, древесная мука, углекислый кальций, крахмал, целлюлоза, доломит. В качестве связующих материалов используются силикат натрия, силикат калия и асбест.

Легирующими элементами, применяемыми для повышения прочности сварного шва, являются ванадий, кобальт, молибден, алюминий, хром, никель, цирконий, вольфрам.

Обзор видов

Вольфрамовые

Для инверторной электродуговой сварки алюминия используют чаще всего электроды с вольфрамом.

Церированный вольфрамовый электрод имеет огромные возможности для работы при более высоких температурах. Он также довольно часто используется с современными технологиями. Его можно и нужно применять при работе со сварочным инвертором, который необходим для обеспечения стабильности подачи тока.

Такое изделие может быть использовано как для дуговой сварки переменным, так и постоянным током.

Церированный вольфрамовый электрод позволяет увеличить сварочную силу тока на 25-30% по сравнению с чистым вольфрамом того же диаметра.

Таким образом, в настоящее время в тяжелой промышленности для осуществления сварочных процессов преимущественно используются церированные, торированные, лантанированные и цирконированные вольфрамовые электроды не только для сплавов, но и для чистого алюминия.

В таком изделии около 97% вольфрама и всего 2% церия. Это лучшее решение для установки с небольшой силой тока. Основная сфера использования – сварка тонких пластин, труб.

Лантанированные электроды содержать лантан. Они дают превосходную дугу, которая долгое время сохраняет стабильность. Изделия идеально подходят для работы с отрицательными электродами при постоянном и переменном токе. Лантан равномерно распределяется по поверхности шва.

Если требуется обеспечить сварку с минимальным количеством разбрызгивания, тогда стоит применять цирконированный вольфрамовый электрод.

Еще один вариант – редкоземельный электрод, в состав которого могут входить различные добавки оксидов и металлов.

На каждой упаковке к таким изделиям точно указан полный состав. В зависимости от него меняются свойства во время проведения сварочных работ.

Выбрать электрод для работы несложно, необходимо только знать, какими качествами обладает каждый из видов. Отличает их между собой цвет покрытия. В крайнем случае всегда есть возможность применить обычное вольфрамовое изделие.

Графитовые

Графитовые электроды используются в дуговой сварке как с постоянным, так и переменным током. Удельное электрическое сопротивление графитовых электродов обеспечивает максимальную токоведущую способность без перегрева. Насыпная или кажущаяся плотность более высокая, что, как правило, отражается на качестве шва.

Прочность на изгиб высокая, что приводит к снижению частоты обрыва. Прочность на растяжение так же более высокая. Коэффициент теплового расширения низкий, что дает лучшую устойчивость к тепловому удару.

UHP-графитовый электрод используется в основном для ультравысокой мощности электрической дуги с плотностью тока более 25 а/см2.

Такие изделия выдерживают большие токи и высокую скорость разряда. Они не так легко деформируются, устойчивы к растрескиванию и сколам, окислению. Электроды этого типа обладают высокой механической прочностью, низким электрическим сопротивлением. Они дают необходимую точность обработки.

На поверхности таких изделий не должно быть более 2-х дефектов при использовании или поперечной трещины. Если имеется продольная трещина, то ее длина должна составлять менее 5% от окружности электрода, а ширина варьироваться от 0,3 до 1,0 мм.

Угольные

Широко используются 2 типа угольных электродов. Предварительно обожженные углеродные электроды изготавливаются из смеси углеродистых частиц и каменноугольной смолы, которая выступает в качестве связующего звена. Электрод образуется путем выдувания из нагретой пластиноподобной смеси и впоследствии запекается. Конечная температура обжига достаточна для карбонизации связующего элемента. Она составляет около 850°С. При таком показателе связующий компонент устанавливается, все летучие вещества уходят, а значительная часть продукта подвергается усадке.

Самоспекающиеся электроды – смесь помещается в трубчатый металлический корпус. Кожух содержит продольные перфорированные ребра, которые окружены углеродом.

Изделия изготавливаются в погружных дуговых печах. Среди них есть различные сплавы и соединения. Каждый используется при сваривании определенного типа металла.

Угольные электроды аморфны. Они образуются из смеси частиц, наполнителей. Предварительно обожженные изделия изготавливаются во всех диаметрах до 1500 мм. Некоторые производятся в виде четырехугольников, все зависит от используемой печи.

Производство углеродных электродов является капиталоемким бизнесом. Производители прямых штыревых углеродных электродов следуют установленным спецификациям, принятым для графитовых электродов. Единые стандарты не существуют для бесконтактных соединений, что приводит к ограниченной взаимозаменяемости между брендами. Диаметры электродов предлагаются как в американских, так и в метрических размерах без ограничений на уникальные габариты.

Марки

Для работы с алюминием используют покрытые электроды. Из наиболее востребованных – ОЗА-1, который применим исключительно для чистого металла. Перед тем как начать работу, потребуется сначала очистить поверхность от оксидного слоя и дополнительно подогреть ее.

При использовании этого изделия сварной шов получается сложным. Его обязательно нужно промывать водой, но ее предварительно подогревают. Шов очищается металлической щеткой. У описываемого расходника имеется и недостаток – очень сложно качественно выполнить работу в вертикальном положении, поскольку начинает образовываться дополнительная дуга.

Для сращивания кремниево-алюминиевого сплава лучше всего использовать ОЗА-2.

Так же для толстых деталей, изготовленных из чистого алюминия, используют электрод ОЗАНА-1. Прогрев осуществляется до температуры в 400°С. ОЗАНА-2 – модификация того же изделия, используемая для алюминиевых сплавов.

Если материал легирован силеном, марганцем или магнием или необходимо сварить дюралюминий, тогда идеальным решением станет электрод под маркой ОКБ96.20.

В такой отрасли, как машиностроение, используется электрод под маркой ОК96.50. Его стержень изготавливается из алюминия, а поверх наносится кремний и железо, при этом толщина изделия может быть разной.

Сварка возможна только током обратной полярности. Если использовать обмазку щелочно-солевым составом, то можно сформировать защитный слой, который нейтрализует оксидную пленку, негативно сказывающуюся на качестве шва.

Опытные сварщики перед использованием этого электрода советуют прогревать заготовку до температуры в 250-300°С.

Советы по использованию

Если технология сварки тщательно соблюдается в домашних условиях, то никаких проблем с получением качественного шва возникнуть не должно.

При отсутствии познаний в технических характеристиках разного рода электродов для алюминия можно всегда варить простым изделием.

Для более сложных работ, где требуется хороший, прочный и непористый шов, потребуется правильно подобрать марку проводов.

Перед сваркой обязательно нужно качественно зачищать поверхность, подлежащую обработке. Сделать это можно как механическим, так и химическим методом. После очистки сваривать детали советуют не позднее чем через 8 часов. Если прождать дольше, то оксидная пленка снова начнет появляться, в результате – плохой сварной шов, и чем больше времени проходит, тем ниже его качество.

Возможные проблемы

Какие электроды использовать для сварки алюминия, смотрите далее.

Читайте также: