Как произвести сварку алюминия

Обновлено: 18.05.2024

Я и мои коллеги получаем много вопросов относительно выбора оборудования и технологии сварки алюминия и его сплавов (дюраль, силумин). Нередко даже у профессиональных сварщиков встречаются трудности, когда они пытаются использовать свой предыдущий опыт при сварке Al. Лично мой первый шов на алюминии состоял из отдельно вплавленных капель, диаметром 3-12 мм, и был «страшненький». Но дело поправимо. Здесь я опишу существующие методы сварки алюминия и поделюсь советами по выбору оборудования и материалов. Уверен, это пригодится как частным мастерам, так и собственникам бизнеса/технологам, чтобы подобрать товары для использования в гараже или профессиональной деятельности.

В чем сложность сварки алюминия?

Почему сварить алюминий (Al, AlMn, AlMg, AlSi) сложнее, чем обычную или даже легированную сталь? Дело в разнице температур, необходимых для расплавления оксидной верхней пленки и сварки самого металла. У верхнего слоя температура плавления 2044 градуса, а у алюминия и его сплавов — 660º С. Установив низкую силу тока, Вы не проплавите оксидную пленку. Высокий показатель ампер приводит к сильному расплавлению основного металла и прожогам.

Обратите внимание, что алюминий обладает повышенным показателем теплопроводности. В результате околошовная зона сильно нагревается и деформируется. Швы часто дают усадку. Если Вы задержите горелку долго на одном месте, то наплавленный металл просто провалится. Выделение водорода содействует образованию пор и утрате герметичности.

Еще хочу отметить, что алюминий обладает повышенной текучестью, и сварщику трудно контролировать сварочную ванну. Часто шов получается с наплывами и неравномерной шириной.

Области применения сварки алюминия

На описываемые далее технологии и соответствующее оборудование рекомендую обратить внимание технологов и владельцев предприятий из следующих отраслей:

автомастерские (сварка поддонов картера, блоков ДВС, МКПП, АКПП, деталей кузова некоторых иномарок);
пищевая промышленность (емкости и резервуары);
самолетостроение;
автомобилестроение;
химическая промышленность (емкости, фильтры, коллекторы, патрубки, фланцы).

В быту, по-моему мнению, сварка алюминия чаще всего требуется для ремонта машин своими руками. Неудачный наезд на бордюр машиной без защиты днища, приводит к разбиванию картера ДВС или коробки. Антифриз с недостаточной плотностью при сильном морозе может замерзнуть и разорвать блок охлаждения. С помощью сварки алюминия можно заделать трещину и сэкономить крупную сумму на покупке новой детали.

Гарантирую, в будущем у нас будут тонны полезных материалов и инсайдов из мира промышленного оборудования — не забудь подписаться на рассылку, чтобы не пропустить!

Способы сварки алюминия, их плюсы и минусы

Существует всего три способа сварки алюминия. Представляю их краткое описание с характеристиками, а также преимущества и недостатки. Более подробно о каждом методе я напишу в других статьях этого цикла.

Сварка алюминия при помощи инвертора с постоянным током и покрытыми электродами. Отдельного ГОСТа для этого метода не существует, поскольку он не применяется в промышленности и отличается низким качеством швов. Обратите внимание, что полярность здесь обязательно обратная. На прямой Вы не сможете даже нормально распалить электрод. Последние имеют специальное обозначение и содержат сердечник Al в сочетании с кремнием и другими добавками. Сила тока устанавливается из расчета 30 А на каждый мм толщины свариваемого материала. При сечении заготовки свыше 5 мм необходима разделка кромок. Заметьте, что дугу следует вести беспрерывно и быстро. Прерывание сварки приводит к застыванию шлака и созданию диэлектрической преграды.

Среди преимуществ этого метода сварки алюминия:

относительная дешевизна оборудования и материалов;
возможность работы в полевых условиях от генератора;
повышенная мобильность сварщика (легче транспортировать необходимое оборудование).

К недостаткам отнесу низкое качество самого шва. Он будет неоднородным, потребуется долгая механическая обработка для придания формы, в структуре шва присутствует много пор. Еще одна проблема — этот способ подойдет для толщины металла от 4 мм.

Думаю, такой метод стоит применять лишь эпизодически и только для неответственных конструкций, где не требуется высокое сопротивление на разрыв или герметичность. Если Вам требуется сваривать алюминий раз в пол года, то можно обойтись обычным инвертором и покрытыми электродами (РДС). Так Вы сэкономите средства производства. При более частой работе с алюминием, Вы намучаетесь, поэтому лучше обратить внимание на другие методы.

Технология регламентируется ГОСТом 14806-80, где описаны виды подготовки кромок и допустимые сечения заготовок, а также ГОСТ 27580-88, содержащий типы соединений под острыми и тупыми углами.

Метод подразумевает сварку алюминия вольфрамовым неплавящимся электродом в среде инертного газа (аргона). Источником тока выступает инвертор. Сам ток допускается как постоянный, так и переменный, обратной полярности, но, хочу отметить, что на переменном токе швы получаются гораздо лучше. Поэтому искать нужно именно инвертор AC/DC. Метод сварки алюминия на постоянном токе мы не рекомендуем. Или у вас получались довольно неплохие швы даже при постоянном напряжении? Предлагаю написать об этом в комментариях.

Сварка ведется с наклоненной горелкой под углом 45-80 градусов, которая следует за присадочной проволокой. Сила тока подбирается по толщине материала из расчета 25 А на каждый 1 мм. Расход газа — 10 л/мин. Обратите внимание, что при этом методе обязательна предварительная продувка газом в течение 2 с и пост газ с интервалом до 6 с. Чтобы растянуть ширину шва, допускаются легкие поперечные движения горелкой.

К преимуществам такого метода я отношу:

достаточную плотность шва;
отсутствие пор;
наличие хоть какой-то чешуйчатости и правильной формы;
сокращение последующей механической обработки.

Но из-за диэлектрической оксидной пленки и брызг алюминия быстро тупится и запачкивается вольфрамовая игла, которую приходится затачивать перед началом каждого шва (придавать полукруглую форму, убирая крупную каплю на конце). Стоимость сварки возрастает из-за необходимости в инертном газе. Для предотвращения провалов разогретого металла, нужно использовать подложку из более толстого железа, которая будет отводить лишнее тепло и служить опорой.

Технологам я рекомендую присмотреться к инверторам TIG с функциями предварительной продувки и пост газа, а также возможностью понижения ампер до 10. Это позволит заниматься изготовлением деталей из алюминия с толщиной от 0.8 мм и расширить ассортимент выпускаемой продукции. Еще подбирайте оборудование с импульсным режимом, например Сварог Real TIG 200 P AC/DC, которое обеспечивает минимальное тепловложение. Тогда тонкие конструкции будут меньше деформироваться и прогорать, а значит сократится время последующей обработки и рихтовки, что повысит производительность и прибыль предприятия.

Отмечу, что практически все инверторы ММА могут производить сварку TIG, если их доукомплектовать вентильной горелкой. Но использовать такой «универсальный» аппарат на производстве, где требуется качественная сварка алюминия, не мудро. Оборудование будет работать только на постоянном токе, швы получатся с порами, увеличится время зачистки, а значит экономия выйдет сомнительная.

Этот метод описан в тех же ГОСТах 14806-80 и 27580-88, подразумевающих любую дуговую сварку алюминия в среде инертных газов. Допускается соединение металлов сечением от 0.8 до 50 мм. Сварка при помощи полуавтомата проводится на оборудовании с импульсным режимом. Благодаря импульсу с высоким током тугоплавкий оксидный слой быстро прожигается, а последующее падение напряжения содействует нормальному формированию шва и отсутствию перегревов. Полуавтоматы с двойным импульсом обеспечивают еще меньшее разбрызгивание металла.

Плюсом данного метода считаю:

скорость сварки;
возможность второй рукой поддерживать заготовку;
хорошую видимость происходящего в сварочной ванне.

К минусам отнесу дороговизну оборудования и расходных материалов. Еще держать горелку нужно почти вертикально по отношению к плоскости, поскольку алюминиевая проволока сильно «гуляет» и присадочный металл разбрызгивается. При переоборудовании полуавтомата со сварки углеродистой или нержавеющей стали на алюминий (если приходится чередовать процессы), нужно заменить не только проволоку, но сменить металлический направляющий канал в горелке на тефлоновый, что затрачивает время.

Возможно Вы нашли для себя оптимальный угол удержания горелки, при котором удается сохранить ширину шва до 7-9 мм. Можете поделиться в комментариях своими навыками?

Для технологов и руководителей предприятия отмечу, что не стоит скупиться на приобретение промышленного полуавтомата, если на производстве регулярно приходится сваривать алюминиевые фланцы, емкости или конструкции. Это оборудование дает беспрерывные швы, что повышает прочность соединения и скорость выполнения. На последующую обработку уходит меньше времени. Ваша продукция получается качественнее, чем у конкурентов с инверторами TIG, а, следовательно, спрос будет выше.

Чтобы еще лучше оптимизировать процесс, рекомендую для промышленных целей приобретать полуавтоматы с двойным импульсом и синергетическим управлением, как например KEMPPI Kempact Pulse 3000. Двойной импульс обеспечивает надежную герметичность шва. Первая «встряска» повышенным током удаляет из сварочной ванны пузырьки, делая ее более плотной. Второй импульс не дает образоваться кратеру в уже застывающем металле и содействует мелкой чешуйчастости поверхности, т. е. более привлекательному товарному виду.

С таким оборудованием Вам не придется тратить время на переделки протекающих швов, что снова повышает производительность и увеличивает прибыль. Синергетическое управление позволяет установить режим нажатием одной кнопки, основываясь на толщине и виде металла, а также диаметре проволоки. Это особенно выгодно, если на производстве работают с материалами разного сечения.

Варианты оборудования для каждого метода

Далее представлю примеры оборудования для каждого метода сварки алюминия. Я выбрал специально товары из разных ценовых категорий, чтобы информация оказалась полезной как для частных сварщиков, так и для крупных предприятий и мастерских.

Аргонодуговая сварка (TIG)
Ручная дуговая сварка (ММА)
	АВРОРА Вектор 2000 — бытовой инвертор для сварки углеродистой стали. Периодически им получится сварить алюминий покрытыми электродами, но только для неответственных конструкций. Сила тока составляет 200 А. Холостой ход 70 V обеспечит легкий поджиг дуги. Вес корпуса 3 кг упрощает перестановку оборудования или транспортировку. По сути, здесь можно использовать любой инвертор с показателем сварочного тока 200 А.
	Серьезной разницы при сварке алюминия методом ММА более дорогим инвертором Вы не почувствуете, поэтому зачем переплачивать. Если есть финансовая возможность, то лучше обратите внимание на инверторы TIG с возможностью работы на переменном токе.
	BRIMA TIG 200 AC/DC — отличный вариант для небольшой мастерской или частного гаража. Подключается к сети 220 V и выдает силу тока от 5 до 200 А. Есть функция Arc Force, цифровой дисплей для удобства настройки. Бесконтактный поджиг продлевает ресурс вольфрамового электрода. Ток можно менять с постоянного на переменный. Регулируется время предварительной и пост продувки газом.
	Fubag INTIG 200 AC/DC Pulse — инвертор ТИГ с диапазоном сварочного тока 5-200 А. Есть функция пульса для сварки тонких деталей. Сила тока регулируется с горелки. Поддерживает режимы 2Т и 4Т. Система Protec защищает от высоких скачков напряжения.
	ESAB Origo Tig 3000i AC/DC, TA24 AC/DC — промышленный аппарат для сварки алюминия с питанием 380 V. Максимальная сила тока составляет 300 А, разрешая варить с ПВ 30%. При показателе 200 А ПВ составляет 100%. Можно регулировать время нарастания и падения тока. Отличается быстрым зажиганием дуги и ее стабильным горением. Полярность переключается тумблером, а не перестановкой проводов. Функция Qwave дает низкое разбрызгивание металла и тихую работу.
Полуавтоматическая сварка (MIG)
	Сварог MIG 200 REAL (N24002) Black — полуавтомат для сварки алюминия по доступной цене. Питается от однофазной сети 220 V и не «боится» просадок до 160 V. Сварочный ток имеет диапазон 30-200 А. Поддерживает работу с проволокой, диаметром 0.6-1.0 мм. Подающий механизм состоит из двух роликов. Есть функции прогона и дожигания сварочной проволоки. Кроме MIG поддерживает режим ММА.
	EWM Picomig 185 D3 puls — компактный аппарат с импульсом, работающий от напряжения 220 V. Имеет диапазон тока 5-180 А. Отличается прочным корпусом и защитой от капель воды IP23, подходящими для жестких строительных условий. Механизм подачи состоит из 4-х роликов. TRITON ALUMIG 250P Dpulse Synergic 380v — относительно недорогой китайский полуавтомат, способный выдавать двойной импульс. Здесь уже есть синергетическое управление.
	KEMPPI Kempact Pulse 3000 — профессиональный полуавтомат для сварки алюминия. Питается от сети 400 V и выдает силу тока 250 А. Поддерживает работу с проволокой по алюминию, диаметром 0.9-1.2 мм и катушками до 300 мм. Механизм подачи содержит 4 ролика. Есть импульс и двойной импульс. Синергетическое управление упрощает выбор настроек. Память на 100 ячеек для работы с разнородными материалами.

Подбор сварочных материалов для работы с алюминием

Если Вы уже определились, каким методом будете сваривать алюминий (в зависимости от требований к качеству шва и выносливости конструкции), то обратите внимание на расходные материалы, которые Вам понадобятся:

Для РДС сварки алюминия с низким тепловложением используйте покрытые электроды Castolin EutecTrode 2101 S d2,5. У них стабильная дуга с достаточным перемешиванием, минимальное разбрызгивание. Предел прочности наплавленного металла составляет 170 МПа. Хочу отметить, что Межгосметиз ОЗР-1М d3,0 тоже хорошо зарекомендовали себя при ММА сварке алюминия, особенно корневых швов.
ТИГ сварка алюминия выполняется при помощи вольфрамовых электродов WL-20 и WL-15. Они имеют синий и золотистый наконечник соответственно. В состав стержня входит оксид лантана (20 или 15%). Расходный материал отличается устойчивой дугой и легким повторным поджигом, а также долговечностью. Для сварки на переменном токе потребуется сферическая форма заточки электрода. Оптимальный диаметр иглы 2.0-3.2 мм.
Для сварки алюминия полуавтоматом нужна проволока с меньшим диаметром, чем проходное отверстие в сопле, поскольку при нагреве алюминий расширяется. Среди индексов проволоки подойдут СвАМц, СвАМг5, СвАМг6, СвАК5. Все зависит от сплава алюминия (с марганцем, с кремнием и т. д.). Эта же проволока используется в качестве присадки при ТИГ методе.

В заключении предупрежу, что поначалу первые швы будут получаться кривыми, бугристыми и с прожогами. Но не отчаивайтесь. Алюминий так «встречает» всех сварщиков. Систематические тренировки на качественном оборудовании с применением подходящих материалов помогут быстро повысить качество швов на этом капризном металле. Для консультации по выбору оборудования для бытового или промышленного использования, обращайтесь к нам на почту.

Свариваем алюминий без аргона

Привет друзья! Я покажу как сварить алюминий без аргона, обычным инвертором. Весь процесс будет полностью идентичен как при электродуговой сварке стали, за исключением одного небольшого изменения. С помощью этого способа вы сможете без труда производить ремонт алюминиевых деталей или узлов дома, без дорогостоящего оборудования для аргонной сварки.

Понадобится

Со сварочным аппаратом, думаю все понятно, а про электрод нужно пояснить. Оказывается, не так давно, в продаже появились специализированные электроды для сварки алюминия обычной сваркой без аргонной среды.

Марки их могут быть различны, так что спрашивайте в магазинах. В любом случае их без проблем можно приобрести в интернете.

Строение они имеют такое же как электрод для стали: жила, имеющая толстое покрытие. Тут все также, только электрод имеет другую цветовую палитру: жила - блестящая, так как состоит преимущественно из алюминия, покрытие - белое.

Такие электроды предназначены не только для алюминия, а так же для его сплавов: силумин, дюраль. Поэтому без труда можете варить и их.

Что нужно знать, чтобы сделать качественный шов?

Хоть метод почти ничем не отличается от обычной дуговой сварки, нужно учесть следующие:

Сварочный ток должен быть порядка 70-100 А
Сварка ведется на короткой дуге.
Угол электрода при сварке должен быть 90 градусов.
Электрод сгорает в три раза быстрее, чем при обычной сварке стали.

Варить алюминий гораздо сложнее, поэтому, если вы не разу этого не делали, то советую обязательно потренироваться, что буду делать и я.

Свариваем алюминий обычным инвертором без аргона

Мой первый опыт сварки этого металла в без аргонной среде. Я буду сваривать толстые пластины. Закрепляем детали струбцинами. Минус подключаем к нижней пластине. Плюс к электроду.

Изначально рекомендую установить ток 100 А и попробовать.

Варим все на короткой дуге, так как из-за быстрого плавления электрода ее очень трудно ловить, особенно с непривычки.

Приноровившись уже получается стабильно держать дугу.

Как и после обычной сварки отбиваем окалину молотком.

И зачищаем щеткой.

Не судите строго, для первого тренировочного раза, я считаю, это хороший результат.

Особенно учитывая насколько это трудоемко и непривычно после обычной сварки стали.

Подведение итогов

- варить листовой алюминий;
- алюминиевый профиль;
- ремонтировать катеры двигателей или любые блоки из дюрали или силумина;
- любые сварочные работы бочек или резервуаров;
- сваривать токопроводящие шины;
- и многое другое.

Прочность шва получается ничуть не хуже чем у аргонной сварки.

Конечно, немного трудоемкий процесс, но следует только приноровиться и все пойдет как по маслу. Из недостатков хочется отметить небольшую дороговизну электродов, по сравнению с обычными. Но если с сравнивать с аргонной сваркой, то сантиметр шва получается в разы дешевле, так что способ все равно выигрывает.

Смотрите видео

Обязательно посмотрите видео, где видно насколько это тяжело сделать с первого раз.

Как варить алюминий самостоятельно

Сварка алюминия

Формирование сварных соединений требуется в условиях не только производства, но и дома. Конструкции создаются из разных металлов, в т. ч. обладающих характеристиками, усложняющими работу. Сварка алюминия сопряжена с некоторыми трудностями. Их необходимо изучить до начала процесса.

Сложности сварки алюминия в домашних условиях

Во время создания шва возникают следующие трудности, связанные со свойствами рассматриваемого металла:

Под влиянием высоких температур большинство материалов меняет цвет. Это помогает контролировать процесс, выбирать правильную степень нагрева. Цвет алюминия сохраняется прежним, поэтому специалист не может оценивать результат работы визуально.
Из-за повышенной теплопроводности время воздействия должно быть ограниченным. Увеличение продолжительности поддержания дуги приводит к возникновению дефектов сварного соединения.
Поверхности алюминиевых заготовок покрыты оксидным налетом. Температура плавления такой пленки – 2000°С. Этот показатель для основного металла в 3 раза ниже.
Капли расплава, появляющиеся в сварочной зоне, быстро окисляются. Это препятствует образованию равномерного шва. Применение инертного газа – аргона – предотвращает контакт расплава с воздухом, препятствуя окислению.
Высокая текучесть материала способствует деформации сварочной ванны. Поэтому под стык подкладывают стальной лист, отводящий тепло.
Рассматриваемый металл содержит химические элементы (например, водород, Н), при повышении температуры вещество выделяется в окружающую атмосферу. В сварном соединении появляются трещины и пустоты.
Нагреваясь, алюминий расширяется, поэтому при затвердевании отмечается сильная усадка.
Величина тока должна быть большой, что объясняется высокой теплопроводностью алюминия.

Подготовка металла

Перед соединением алюминиевых элементов в домашних условиях нужны следующие действия:

Очищают металлические детали от оксидного налета. Обезжиривают поверхности растворителем.
Для получения прочного равномерного шва края толстых деталей срезают под углом 45-60°.
Покрытие электродов быстро впитывает влагу. Перед началом работы их прокаливают при температуре 200°С.
Свариваемые детали прогревают до 250°С. Это ускоряет процесс разрушения оксидного налета.

Технология сварки

После подготовки элементов можно переходить к основному этапу. Технология сварки алюминия инвертором состоит из следующих этапов:

нагрев заготовок до 150°С;
установка необходимого режима работы аппарата;
создание электрической дуги (в зависимости от способа сварки выполняется контактным или бесконтактным методом);
формирование сварочной ванны (время ее образования в секундах соответствует толщине металла в миллиметрах, в области воздействия обнаруживается пятно с зеркальной поверхностью);
подача присадочного материала, создание шва.

Во время сварки алюминиевых сплавов поддерживают дугу 2-6 мм, применяют ток обратной полярности.

Техника безопасности

Электросварка алюминия в домашних условиях повышает вероятность получения травм и порчи имущества. Поэтому в таком случае особенно тщательно соблюдают следующие предписания техники безопасности:

Работать необходимо, используя средства индивидуальной защиты. Для сварщиков предназначены специальные маски, прорезиненные сапоги, рукавицы. Рабочее место защищают металлическим экраном.
Все электрические элементы должны быть заизолированы.
Нельзя варить в помещениях с легковоспламеняющимися жидкостями и материалами.
Комната должна хорошо проветриваться. Это предотвращает отравление газами.

Как варить алюминий полуавтоматическим аппаратом

Сварку алюминия полуавтоматом выполняют под защитой инертного газа, в качестве которого чаще всего применяют аргон. Мастеру при работе нужно учитывать склонность металла к линейной усадке, которая в 2 раза превышает наблюдаемую у сплавов стали. Кроме того, в процессе придется соблюдать осторожность, чтобы избежать прожогов материала.

Характеристики аппарата для сварки алюминия

Если вы выбираете сварочный полуавтомат для автосервиса, отдавайте предпочтение устройствам с функцией TIG. Такие приборы вырабатывают импульсный ток высокой частоты.

При использовании подобного оборудования снижается вероятность прожогов, поддерживается стабильная короткая дуга. При выборе инвертора TIG без импульсного блока процесс замедлится примерно в 3 раза, но качество соединения не ухудшится.

Чтобы работать в домашних условиях, выбирайте аппараты с функциями МИГ или МАГ. Они рассчитаны на небольшие токи. Используйте оборудование только в бытовых целях.

Откажитесь от дорогой аппаратуры с дополнительными функциями. Многие опции при сварке дома не нужны, а при поломке придется понести большие расходы на ремонт.

Для профессиональных работ подойдут 3-фазные полуавтоматы по алюминию мощностью 380 В. Для бытовых целей покупайте устройства с 2 входами, которые подключаются к сети 220 В.

Длина шланга для подачи присадочной проволоки должна быть не более 3 м. Чтобы минимизировать действие силы трения, стандартный канал заменяют тефлоновым. Лучше брать 4-роликовый механизм подачи с U-образными канавками. Такой блок надежнее варианта с 2 роликами.

Свойства металла, усложняющие сварку

Некоторые особенности материала затрудняют работу с ним:

При сильном повышении температуры алюминий не поменяет цвет. Из-за этого сварщику затруднительно оценить, насколько прогрелась заготовка.
Плавление начинается при +660°С. При дальнейшем нагревании прочность снижается.
Отсутствует склонность к намагничиванию.
Теплопроводность материала в 5 раз выше, чем у сплавов стали. Из-за этого при нагреве отдельной части быстро будет повышаться температура всей детали. Перед работой с крупными алюминиевыми элементами придется предварительно нагревать их, чтобы снизить теплопотери.
Активное взаимодействие алюминиевого изделия с кислородом приводит к образованию пленки на металлической поверхности. После достижения некоторой толщины она начинает мешать материалу окисляться. Температура плавления окисной пленки составляет +2050…+2200°С, что намного выше, чем у алюминия.

Возможна ли сварка без использования газа

Для получения шва высокого качества нужен инертный газ, который будет защищать прогретую металлическую поверхность от взаимодействия с кислородом.

Часто используется аргон, к которому иногда добавляют гелий. Наличие в среде углекислого газа не допускается.

Материал вступит в реакцию с углекислотой.

Некоторые мастера предпочитают работать без газа. Качество формирования шва в такой ситуации снижается.

Чтобы избежать нежелательных последствий, потребуется флюс. Сварщику придется воспользоваться порошковой проволокой.

Настройка сварочного аппарата

Универсальных настроек полуавтомата для сварки алюминия не существует. Мастера учитывают толщину заготовки. Для 2 мм потребуется рабочее напряжение 15 В. Силу тока выставляют между 100 и 150 А в зависимости от присутствующих легирующих добавок. MIG-сварку алюминия проводят при обратной полярности.

На подающий мундштук выводится клемма со знаком плюс, на заготовку – со знаком минус.

Условия сварки в домашних условиях

Перед тем как заварить детали, убедитесь, что были соблюдены условия проведения работ:

С элементов убирают окисную пленку. Для этого используют химические либо механические способы. Если для очистки применяют щетку, то лучше взять новую. В противном случае на изделии останутся частицы прочих металлов, которые попадут на деталь.
Следят за стабильностью длины дуги. Допустимыми значениями параметра считают 1,2-1,5 см.
Не работают со слишком высокой скоростью. При нарушении этого условия качество проварки элементов ухудшится.

Пошаговое руководство

В домашних условиях соблюдайте алгоритм действий:

Подберите наконечник, который будет больше проволоки на несколько миллиметров. Материал расширяется при нагревании, поэтому мастер должен учитывать изменение объемов. С помощью шлифовальной машины либо щетки из металла зачистите заготовку до блеска. Наденьте специальную одежду, закройте лицо маской. Нужно защитить дыхательные органы, поскольку легирующие добавки могут оказаться токсичными.
Оградите рабочее пространство от ветра. Сквозняк будет сдувать аргоновое облако.
Выберите подходящий режим для полуавтоматической сварки алюминия. Разрешается применить настроечные таблицы.
За 5-10 секунд до розжига дуги начинайте подавать аргон. В процессе должно возникнуть защитное газовое облако. Разожгите дугу. При этом зазор между насадкой и ванной расплава должен составить 1-1,5 см.
В процессе регулируйте скорость подачи. Не устанавливайте максимальную на начальных этапах работы. Следите, чтобы алюминий хорошо проварился.
Ровно ведите дугу, чтобы наплавочный валик формировался равномерно.
Когда работа будет завершена, не отключайте ток сразу. Сначала отведите в сторону дугу. Защитный газ подавайте еще 10-20 секунд. За это время поверхность шва остынет. Если подача будет прекращена раньше, материал может вступить в реакцию с кислородом.

Преимущества и недостатки алюминия

Достоинствами металла являются:

небольшая удельная масса;
стабильная прочность;
невысокая стоимость;
устойчивость к коррозии, появлению ржавчины.

Недостаток – невозможность проведения работ без газа. Также могут возникать затруднения при подборе проволоки из-за отсутствия информации о составе материала. Сваривать детали сможет лишь человек с хорошей реакцией, новичкам бывает сложно освоить процесс.

Как и чем варить алюминий

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.

Для улучшения качества и увеличения скорости работ, вы всегда можете воcпользоваться нашими сварочными столами собственного производства от компании VTM.

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.

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.

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: