Присадка для сварки алюминия аргоном

Обновлено: 21.09.2024

Легкий пластичный алюминий и алюминиевые сплавы используются в строительстве, аэрокосмической промышленности, машино-, судо- и автомобилестроении — в конструктивных элементах, турбинах, кузовных и корпусных деталях, трансмиссиях. Аргонная сварка алюминия применяется при производстве и ремонте, позволяет получать чистые швы и надежные сварные соединения при разной толщине металла.

Сварочный инвертор Сварог PRO TIG 200 P DSP AC/DC (E201)

Напряжение питающей сети, В	220
Минимальное напряжение питающей сети, В	190
Диапазон регулирования сварочного тока ММА, А	10 - 160
Диапазон регулирования сварочного тока TIG, А	5 - 200
Максимальный ток, А	200
Antistick	Есть
Hot Start	Есть
Режим Pulse	есть
Цифровой дисплей	есть
Режим сварки ММА	есть

Оборудование и материалы для сварки алюминия аргонодуговым методом

Аргоновая сварка алюминия и его сплавов требует правильно подобранных оборудования, принадлежностей и расходных материалов.

Базовый набор:

инверторный аппарат для сварки TIG переменным/постоянным током;
клемма заземления;
сварочная горелка TIG с воздушным или жидкостным охлаждением;
модуль охлаждения для горелки;
газовые сопла, зажимные цанги для электродов, цангодержатели, колпачки горелок;
вольфрамовые электроды;
сварочные прутки на основе алюминия (с содержанием магния, марганца, кремния или титана при необходимости);
баллон с защитным газом (аргоном, аргоно-гелиевой смесью с нужным соотношением компонентов);
газовый шланг и баллонный редуктор с манометром.

Безопасность обеспечивают средства индивидуальной защиты — щитки, автоматические шлемы-маски, перчатки с бесшовным напальчником для более легкого управления прутком. Для удобства работы могут использоваться дистанционные ручные и ножные регуляторы сварочного тока с режимом старт-стоп.

Преимущества технологии сварки TIG для алюминия

Сварка алюминия и алюминиевых сплавов — непростая задача. Это обусловлено свойствами и высокой химической активностью металла.

На воздухе на поверхности заготовки моментально образуется защитная тугоплавкая и плотная оксидная пленка, которая затрудняет сварочный процесс. И если температура плавления алюминия — 660 0 С, то у его оксида она составляет уже 2044 0 С. Эта же оксидная пленка становится источником водорода — причины образования пор в сварном соединении.

При использовании технологии сварки TIG аргон сводит к минимуму попадание кислорода в сварочную ванну, разрушается оксидная пленка на поверхности алюминия и снижается риск возникновения пористости.

Плюсы аргонодуговой сварки:

минимум брызг;
регулировка тока в соответствии с задачей и подача присадки строго в необходимом количестве;
стабильная сварочная дуга;
сварка во всех положениях;
формирование чистого аккуратного шва;
равномерный глубокий провар и надежные соединения.

Технология сварки TIG успешно применяется в разных отраслях промышленности. Она универсальна, обеспечивает отличный результат при соединении заготовок любой толщины. Современные инверторы имеют набор функций, позволяющих решать производственные задачи быстрее и качественнее за счет ускорения сварки и сокращения деформаций.

Чем варят алюминий и сплавы — постоянным или переменным током

При сварке алюминия используют переменный ток. Это позволяет удалять с заготовки плотную оксидную пленку, которая мешает контролировать сварочную ванну и подавать присадку, и гарантирует хороший результат.

При применении постоянного тока обратной полярности оксидный слой разрушается и удаляется, благодаря кинетической энергии положительных ионов. Это позволяет формировать качественный шов, но приводит к перегреванию и разрушению электрода. При применении прямой полярности ионы не попадают на заготовку, большая часть металла покрыта слоем оксида, но повышается стабильность дуги.

Сварка переменным током дает возможность использовать и очищающий эффект, и преимущества стабильной дуги. А, значит, обеспечивает прочное соединение.

Вариант сварки алюминия постоянным током обратной полярности может применяться при использовании газовых смесей с большим содержанием гелия. Из-за высокой себестоимости такой метод выбирают реже, в основном при ремонте деталей из силумина для получения лучшего провара.

Подготовка поверхности алюминиевой заготовки

Предварительная основательная очистка заготовки или ремонтируемой детали в зоне предстоящей сварки — обязательный шаг.

Перед работой нужно:

удалить с поверхности грязь, остатки краски, смазку с помощью подходящего растворителя;
очистить поверхность от окисей посредством шлифовки, электролитической чистки и травления;
обработать заготовку нейтрализующей и промывочной жидкостью при использовании электролитов и просушить.

Удаление оксидной пленки очень важно. Тщательная очистка снижает вероятность порообразования и повышает качество шва.

Рекомендуется следить и за состоянием сварочных прутков на основе алюминия. Присадочные материалы необходимо хранить в сухом и чистом месте.

Как правильно варить алюминий аргоном

Качество сварки алюминия зависит не только от модели и настройки сварочного аппарата, горелки, практической и теоретической подготовки сварщика, но и от расходных материалов.

В работе используют вольфрамовые электроды с малыми выгоранием и деформациями конца, которые могут изготавливаться из чистого металла или содержать окиси лантана, церия, смешанные оксиды. И, если добавки в сварочных прутках улучшают свойства шва — повышают прочность, стойкость к растрескиванию, коррозии, то примеси в электродах влияют на характеристики зажигания. Диаметр прутка подбирается с учетом задачи, толщины заготовки и диаметра электрода.

Особенности сварочного процесса:

Сварочный пруток всегда находится впереди электрода в защитной зоне. Направление сварки — справа налево.
Подача проволоки и движение электрода плавные, без поперечных колебаний. Интенсивные движения приводят к брызгам и деформированным соединениям.
Расстояние между заготовкой и электродом минимально. Это позволяет сфокусировать дугу и обеспечивает глубокий провар.
Электрод желательно выдерживать вертикально по отношению к поверхности металла. Такое положение улучшает стабильность дуги и обеспечивает направленное внесение тепла.
Скорость сварки максимальна возможная для сварщика. Достичь высокой скорости и лучшего провара помогает концентрированная дуга.
Прикосновения электрода к металлу не допускаются. Они становятся причиной вольфрамовых включений в шве, которые снижают его прочность.

Сварка TIG выполняется в любом рабочем положении и обеспечивает надежность шва. Стоит принимать во внимание используемый газ или смесь. Аргон тяжелее воздуха, поэтому помогает получить качественный шов при горизонтальном положении. При сварке горизонтально на стене, на потолке, формировании нисходящего или восходящего шва можно применять аргоно-гелиевую смесь. Но нужно помнить, что мощность дуги при сварке с гелием выше.

Основные критерии выбора аппарата для TIG-сварки

При выборе сварочной техники нужно отталкиваться от особенностей эксплуатации — параметров доступной сети, планируемой продолжительности включения и объема работ, требований к мобильности и диапазону регулировки тока.

Выбор присадочного прутка и особенности аргонодуговой сварки (TIG) черной стали, нержавейки, алюминия, меди и ее сплавов, магния

Банальные вопросы, которые задает себе каждый начинающий сварщик-аргонщик, ведь при аргонодуговой сварке (читайте АрДС для чайников) необходимо в одной руке держать горелку, перемещая ее вдоль линии соединения, а второй — добавлять присадочный материал в сварочную ванну по мере ее расплавления. В некоторых случаях, например, при сварке тонкого металла встык, можно обойтись и без прутка, но если нужно получить усиление шва в виде выпуклого валика или сварить тавровое соединение с определенным катетом, без присадки никак не обойтись.
Здесь все так же, как и в ручной дуговой сварке. Присадочный материал должен иметь сходный химический состав с основным металлом изделия, тогда и механические свойства шва будут высокими. В процессе плавления прутка и переходе металла в сварочную ванну происходит некоторое выгорание легирующих элементов, поэтому в идеале их процентное содержание в прутке должно быть немного выше, чем у свариваемого металла.

Вот некоторые металлы, которые широко используются на сегодняшний день во всех отраслях народного хозяйства и в быту:

черные ;
нержавеющие;
алюминий;
медь и ее сплавы.

Остановимся на каждом из них подробнее.

Черные стали

К ним можно отнести не только углеродистые, но и низколегированные стали. Варятся они при помощи ММА, но действительно высокачественного прочного сварного соединения можно добиться только с TIG. Считается, что низкоуглеродистые стали свариваются проще всего. Тем не менее процессы, проходящие в околошовной области могут приводить к упрочнению излишне разогретых зон при обычной сварке,а при многослойной сварке могут появляться проблемы с охрупчиванием. У кипящей и полуспойкойной низкоуглеродистой стали наблюдается падение показателя ударной вязкости в околошовной зоне.
Как известно, черные стали с содержанием углерода:

до 0,25% относятся к хорошо свариваемым (ст.3, ст.10). Но в случае возникновения проблем, наподобие тех, что описаны выше, рекомендуется небольшой предварительны подогрев 150-200 градусов в электропечи СНОЛ.
от 0,25 — 0,45% считаются трудносвариваемыми или ограниченно свариваемыми. Их нужно греть перед сварочными манипуляциями вольфрамовым электродом и обязательно термообрабатывать после. Если есть возможность провести полную термообработку, такую как отжиг или закалка+старение — это самый лучший вариант. Но если изделие уже готово, и в нем не допускаются какие-либо деформации, придется ограничиться низкотемпературным отпуском (или, как еще называют этот процесс, отдыхом).
от 0,45% углерода и выше сталь не применяется для сварных конструкций, особенно, если она даже незначительно легирована. Но это для конструкций. Еслиизделие не будет нести каких-либо нагрузок, можно попытаться сварить и ст.55, только без резких температурных перепадов, с применением всех «металлургических» хитростей.

И наконец, мы добрались до сварочного прутка. Все вышеописанные случаи свариваются прутком Св.-08Г2С ГОСТ 2246-70 или его незначительными модификациями. Раскислители кремний и марганец в его составе положительно влияют на механические свойства шва, сдерживают развитие пористости шва, появление раковин, уменьшают разбрызгивание и т.д. Пруток используется для сварки изделий или конструкций ответственного назначения, таких как сосуды, трубопроводы высокого давления, нагруженные узлы и детали.
Импортный аналог Св.-08Г2С: омедненный сварочный пруток ER 70S-6. Микронное покрытие меди — это, конечно, большой плюс, так как медь защищает стальной стержень от питтинговой коррозии и окисления — эти процессы активно проходят в складских условиях хранения. Пруток ER 70S-6 не нужно зачищать перед сваркой наждаком, опасаясь, что грязь на его поверхности проявится в виде дефектов в сварном шве.

Механические показатели метала в шве при использовании ER 70S-6:

Предел текучести 525 МПа;
Предел прочности 595 Мпа;
Удлинение 26%;
КV – 30°С 70 Дж.

Нержавеющие стали

Коррозионностойкие стали варятся сложнее, чем черные из-за их более сложных физико-химических свойств.
Во-первых, у нержавейки больше электропроводность, поэтому понадобятся более высокие токи, чем обычно, приблизительно на 15%. Во-вторых, легирование хромом от 13% (что и делает сталь стойкой к коррозии) может вызвать проблемы. Например, при сварке нержавейки тонкостенной, которая встречается чаще, чем толстая,важно организовывать газовую защиту обратной стороны шва, обратного валика. Оксиды хрома приводят к возникновению трещин. Если вы сварили дорогую выхлопную систему автомобиля из стали AISI 304 и защита шва шла только с наружной стороны, со временем ваша система развалится. Чтобы защитить шов внутри трубопровода, в него напускают аргон, а открытые торцы закрывают заглушками.

Аустенитные стали типа 12Х18Н10Т (AISI 321); 08Х18Н10 (AISI 304) варят с прутком нержавеющим ER-308 (аналоги СВ-06Х19Н9Т, СВ -01Х19Н9, СВ-04Х19Н9). Стали типа 12Х18Н10т называют еще «пищевыми нержавейками», так как оптимальная пропорция хрома и никеля придает стойкость к агрессивным средам, таким как органические кислоты, образующиеся при переработке некоторых пищевых технических культур. Стали данного типа часто встречаются в быту.
Наплавленный металл ER-308, имеющий сходный химсостав, также не боится кислотных и прочих «недоброжелательных» сред. Низкое содержание углерода в проволоке ER-308 снижает риск развития межкристаллитной коррозии — процесса развития коррозии по границам зерен металла. Содержание кремния и марганца положительно сказывается на формировании и кристаллизации сварочной ванны.

Механические свойства ER-308:

Предел текучести, Rp0.2 390 MПa;
Предел прочности, Rm 600 MПa
Относительное удлинение A5 42 %
Ударная вязкость, J 120

Следующий класс сталей — хром-никель-молибденовые типа ст.10Х17Н13М3Т, ст.03Х17Н14М2; 15Х14Н14М2ВФБГ; 08Х16Н13М2В. Применяются чаще в промышленности, в быту гораздо реже. Благодаря легированию молибденом они становятся устойчивыми к еще более агрессивным кислотным средам ( серная, ортофосфорная кислоты и т.д.). Молибден препятствует местной коррозии, горячему образованию трещин, повышает температуру эксплуатации конструкций и механизмов и ударную вязкость при сверхнизких температурах. В качестве присадочного материала для этих сталей применяется пруток нержавейка ER-316 (отечественный аналог Св-04Х19Н11М3).

Механические свойства ER-316:

Предел текучести 480 МПа
Предел прочности 630 МПа
Удлинение 33% КCV
+20°С 175 Дж
— 110°С 150 Дж
-196° С 110 Дж

Часто задают вопрос про сварку нержавейки в бытовых условиях: нужно ли для этого приобретать дорогой источник питания инверторного типа? Совсем не обязательно, сварить нержавейку можно и на обычном ММА-сварочнике (смотрите наш Магазин отзывов). Некоторые из них, правда, имеют переключатель режимов ММА/TIG, но и те инвертора, в которых такая возможность отсутствует,можно приспособить к аргонодуговой сварке: приобретите вентильную горелку, баллон с аргоном и редуктор давления дополнительно. Сварка на таком самодельном аргонном аппарате имеет свои особенности, но если их учитывать, можно вполне сносно работать. Главное, не начинать сварку на изделии, приготовьте для этого графитовую подкладку. Если будете начинать на изделии, вольфрамового электрода вам хватит на пару поджигов, затем придется перетачивать. Заканчивать процесс также необходимо на графите.

Сварка алюминия

Про аргонодуговую сварку алюминия уже говорено-переговорено на всевозможных сайтах и форумах в интернете. Сварка алюминия – это сложней, чем чермета и нержавейки, но если делать все правильно, сам процесс и результат работы принесут вам удовольствие.

Какие алюминиевые сплавы чаще всего приходится варить?

Первое, это хорошо свариваемые деформируемые алюминиево-магниевые и алюминиево-марганцевые сплавы АМг и АМц не упрочняемые термической обработкой. Для сварки этих сплавов используется присадочный пруток TIG ER-5356 (отечественный аналог Св-АМг5 ГОСТ7871-75). Правило подбора прутка все то же: он должен иметь сходный химический состав с металлом изделия. В этом плане, пруток ER-5356 более всего соответствует таким маркам, как АМг3, АМг5, АМг6.

Механические свойства:

Предел текучести: 120 Мпа,
Предел прочности: 265 Мпа,
Удлинение: 26%

Второе, это литейные алюминиевые легированные кремнием (кремний+марганец) сплавы типа АК7ч (АЛ9), АЛ10, АД35 и т.д. и т.п. Они часто используются в различных конструкциях и узлах, которые требуют уменьшения веса при сохранении высокой прочности, так как все эти сплавы упрочняются термообработкой. Например, АК7ч можно состарить до твердости 70…80 НВ.

Для таких сплавов применяется присадка TIG ER-4043 (AlSi5), отечественный аналог Св-АК5 ГОСТ7871-75. Часто приходится исправлять дефекты литья или механические дефекты (алюминиевые автомобильные диски, корпуса авиационных асинхронных электродвигателей и т.д.).

Механические свойства шва, сваренного ER-4043 :
Предел текучести: 55 Мпа,
Предел прочности: 65 Мпа,
Удлинение: 18%

Как уже говорилось, алюминий – непростой металл. Поэтому есть смысл поговорить о трудностях, связанных с его сваркой. Вот некоторые особенности:

Поверхность алюминия покрыта тугоплавкой оксидной пленкой АL2O3, по некоторым данным, температура ее плавления составляет 2000 -2700 градусов Цельсия, что на порядок выше температуры плавления самого алюминия, всего 600-650 градусов. Очевидно, что расплавив алюминиевую пленку вы неминуемо прожгете металл. Нужно удалить пленку какими-то другими способами. И они были придуманы.

Первый способ, сварка на переменном токе. Известно, что переменный ток отличается от постоянного тем, что он многократно меняет направление своего движение в единицу времени. Дуга переменного тока разрушительно действует на оксид алюминия.

Второй способ, это использование лепесткового круга для зачистки металла до блеска или химического травления.

Также вам понадобится высокочистый аргон с самым низким содержанием примесей. Из обычного аргона незамедлительно «полезет» грязь.

Высокая тепло- электропроводность алюминия требует от источника питания большой мощности и предварительного нагрева в электропечах.
Большие объемы работ лучше выполнять на сварочных инверторах, специально предназначенных для сварки цветных сплавов: вы можете и регулировать «очистку алюминия» и работать в режиме 4Т в следующей последовательности: настраиваемый начальный ток – основной ток – кратер шва.

Сварка меди

В интернете вы найдете много информации по сварке меди, только вот 90% из этой информации – теория, переписанная еще с советской литературы или ей подобной. Практические советы приходится собирать по крупицам. А что самое главное в сварке? Правильно, практика и немного теории.

Что утверждается не без оснований: медь имеет высокую теплопроводность и электропроводность, требуются высокие токи. Может возникнуть проблема ее ломкости в горячем состоянии. Активно растворяет в себе кислород с образованием закиси меди и водород даже несмотря на защиту аргоном. Причем окисляется поверхностный слой зерен металла, образуется Cu+Cu2O. В связи с тем, что Cu2O имеет температуру плавления выше на 20 градусов, чем Cu, металл склонен к образованию горячих трещин.

При сварке меди используют также азотно-дуговую сварку. Азот, используемый в качестве инертной среды, обеспечивает лучшую защиту сварочной ванны, более глубокое проплавление при одном и том же токе. Но есть и недостатки: нестабильность дуги, низкая скорость сварки. Поэтому, по-прежнему, для сварки меди используют аргон, так как с ним работать проще, если сравнивать с азотом, и он стоит дешевле, чем гелий.

Теоретически, какая бы надежная газовая защита не была обеспечена, ее все-таки недостаточно: кислород и водород все-равно насыщают расплавленную медь. Для того, чтобы вывести эти вредные газы нужны раскислители. Вот почему не рекомендуется использовать для сварки меди чистую медь как присадочный материал, а с добавлением легирующих элементов. Например, присадочный медный пруток CuSi3 (CuSi3Mn1; БрКМц3-1; ESAB OK Tigrod 19.30) содержит 3,4% кремния и 1,1% марганца, которые связывают кислород и выводят его из расплава.

Химический состав CuSi3:

Механические свойства:
Rm 330-370 МПа

Но это не значит, что для сварки нельзя использовать проволоку из медного кабеля или провода, путем снятия диэлектрической изоляции. Сварка в этом случае получается удовлетворительная.

Поверхность медного изделия зачищают до идеального состояния (перед вами должен быть чистый не окисленный блестящий металл).

Подбирать ток лучше не по толщине изделия, а опытным путем. Может показаться, что высокая теплопроводность потребует высокого тока, но не забывайте, что и температура плавления меди ниже, чем у стали. Если дать ток, когда медь хорошо плавится, вполне вероятно, что через несколько десятков миллиметров шва вы прожжете металл. Если же ток будет небольшой, придется долгое время разогревать деталь, пока не начнется процесс оплавления – результатом будет пористость шва. Нужно подобрать оптимальное значение тока между перегревом и недогревом. Подбирать режимы лучше на подходящих отходах производства, а не на деталях, во избежание их порчи. Ориентировочно ток для меди немного меньше, чем для углеродистой стали, хотя опять же, это напрямую зависит от скорости сварки. Для сварки красной меди также понадобятся гораздо большие токи.

Как уже было сказано, медь не любит воздействия воздуха. Используйте газовые линзы или сопла с широким каналом для более основательной защиты.

Медные трубопроводы варят следующим способом: скорость небольшая, периодически добавляют присадку. Как только присадка попала в ванну, ее плавят круговыми или другими движениями. Формируют небольшие валики с перехлестом не менее 1/3. Если сварку вести сплошным швом, велика вероятность получить сквозной прожег.

Великолепно, если ваш инвертор поддерживает импульсный режим работы. Он сильно облегчает процесс. Ток импульса выставляется достаточный для полного расплавления прутка, а время между импульсами побольше, чтобы медь успевала остывать.

Не забывайте про правильную заварку кратера шва. Резкий обрыв дуги приведет к образованию раковины. Если в вашем инверторе есть одноименная функция, настройте оптимальную величину спада тока. Если же такая функция отсутствует, придется кратер заваривать вручную, постепенно увеличивая длину дуги с последующим ее отводом в сторону.

Сварка бронзы

При пайке бронзы в качестве припоя чаще всего используют латунь или медь с тетраборатом натрия, который в народе известен под названием «бура» и играет роль флюса. При аргонной сварке оловянистых или кремнистых бронз необходимо применять присадочный материал – пруток CuSi3 (CuSi3Mn1).

Безоловянную бронзу БрКМц варят, естественно, также прутком CuSi3Mn1 на постоянном токе (можно с добавлением флюса 34А или ПВ209), для сварки алюминиевой бронзы БрАЖМц10-3-1,5 понадобится «переменка» и присадка Бр АМц.

Бронза хорошо варится методом TIG (у нее низкая температура плавления, при сварке нужно быть предельно внимательным, потому что сплав склонен к перегреву).

Если после сварки шов треснул, необходимо выполнить предварительный подогрев детали на 250 -350 о С. Но в большинстве случаев он не играет такой ролик, как отжиг при температуре 450 – 500 о С после сварки. Эта операция в большинстве случаев является обязательной для снятия внутренних напряжений и «перезапуска» структуры сплава.

Будьте внимательны. При нагреве оловянистых бронз до 550 о С происходит выплавление легкоплавкого компонента – олова. В связи с этим образуются многочисленные дефекты (поры, раковины).

Если несмотря на термическую обработку шов трескается, значит неудачно подобран присадочный материал и его необходимо заменить. В таком случае нужно удалить наплавленный металл (выполнить разделку болгаркой до удаления присадки). Если трещина проходит через кратер шва, необходимо отвести горелку в сторону основного металла.

Читайте про сварку латуни в отдельной статье.

Сварка магния

Магний – металл серебристо -белого цвета. В чистом виде, без примесей, он редко применяется. Зато в сплавах – часто. Магний в четыре раза легче стали, при этом магниевые сплавы обладают высокой прочностью, благодаря чему они популярны в первую очередь в автомобильной и авиационной промышленности, где стоит первоочередная задача снизить вес изделия. Также они используются в бытовой технике, пневмо- и электроинструменте и т.д.

Рядовые сварщики со сваркой магния сталкиваются не часто, но время от времени могут принести подварить что-нибудь подобное. Поэтому коротко расскажем о том, как сварить этот металл.

Магний часто сравнивают с алюминием. У этих металлов действительно есть общее – это относительно низкая температура плавления, около 600 — 650 °С и очень тугоплавкий окисел: MgO плавится при 2800°С. Однако плотность расплава у магния ниже, чем у алюминия.

Присадку и детали подготавливают химическим травлением.

Сварку магния ведут переменным током на короткой дуге (так лучше удаляется окисел и эффективней газовая защита). Жидкотекучесть при расплавлении у него высокая, практически, как у воды. Поэтому для формирования обратного валика используют подкладки из стали с канавкой. Сварку деталей толщиной 5-6 мм производят без разделки кромок соединения с подкладкой. Свыше 6 см выполняют V-образную разделку. Прочность сварных швов составляет 60-80% от основного металла.

Присадочный материал

Магниевая присадка – вещь редкая, дефицитная и дорогая. Продается очень мало где, и найти ее трудно. Простым алюминиевым прутком магний не варится. Что же делать, если принесли ремонтировать изделие, а отсутствуют необходимые для этого материалы? Казалось бы, безвыходная ситуация и в ремонте придется отказать. Но не спешите с выводами. Все необходимое вы можете достать в ближайшем магазине сантехники. Приобрести там нужно магниевый анод для водонагревателя, который можно распилить на «лапшу», зачистить – вот и готова присадка!

Сварка алюминия аргоном (TIG)

Все о сварке алюминия аргоном

Хороший сварщик — тот, который владеет максимумом возможных вариантов в своем ремесле. Зная все о сварке алюминия аргоном, он только увеличит свои шансы на успешное трудоустройство или получение выгодных заказов. Стоит исследовать этот вид деятельности основательно, узнать побольше про настройку сварочного аппарата и нюансы технологического процесса.

Особенности

Для начала стоит сказать о базовых основах, а именно, почему сварка алюминия аргоном так привлекательна. Причина проста: алюминиевые поверхности в обычных условиях содержат всегда неустранимую пленку окислов. Их производит сам кислород, содержащийся в воздухе. Помимо простого засорения, оксидная пленка плоха очень высокой температурой плавления — 2000 градусов против 660 у самого «крылатого металла». Закономерно поэтому, что сварщикам гораздо легче будет работать в среде, которая позволит убрать вредные наслоения и исключить их появление вновь.

Кроме того, попытка что-то сделать на открытом воздухе приведет еще и к ухудшению качества швов.

Сварочная ванна из химически нейтрального вещества элегантно решает и эту проблему. Теоретически сварщики могут применять другие газы. Однако гелий слишком дорог, а углекислота не дает необходимого результата в полной мере. Аргонная или, как еще говорят, аргонодуговая сварка — хороша также:

эффективным вытеснением воздуха из емкостей (так как аргон тяжелее);

абсолютной инертностью вещества (газ не будет ни с чем взаимодействовать);

отсутствием огневого или токсического риска;

сравнительной простотой образования токопроводящей плазмы.

Принцип работы в инертной среде — применение специальной горелки. Ее середина содержит специальный электрод. Его изготавливают на вольфрамовой основе, выход за пределы конструкции составляет от 2 до 5 мм. Чтобы электрод стабильно оставался на месте, используется особый держатель. Выброс газа производится при помощи керамического сопла.

Температура, как и в других случаях, определяется характеристиками электрической дуги. Шов создают, используя тщательно подобранную проволоку. Удлинение дуги позволяет расширить шов, но это достигается ценой сокращения его глубины. Узкое углубленное сварное соединение формируется путем продольного перемещения электрода и горелки. Присадочную проволоку и электрод надо непрерывно держать в области, насыщенной защитным газом, и не выводить за ее пределы.

Обзор видов сварки

Аргонодуговая сварка может быть выполнена ручным способом. В таком варианте и движение рабочего элемента, и подачу проволоки берет на себя сварщик. В процессе работы применяют лишь неплавящийся тип электродов. Механизированный, он же полуавтоматический метод означает, что техническое приспособление будет подавать проволоку. Работать с горелкой по-прежнему будет сварщик.

В подобном варианте можно использовать уже и способные плавиться электроды. Эта технология разделяется на целый ряд частных направлений.

Самый сложный тип — автоматизированная технология. Оператор координирует действие дистанционно. Все большее распространение получают даже полностью автоматизированные системы, которые изначально настраивают и регулируют. Подобное решение очень привлекательно на промышленных объектах.

Оборудование и материалы

Необходимо учесть, что подходящее сварочное оборудование делится на 3 основных разновидности. Специализированные приспособления все время работают только с однотипными заготовками. Универсальные аппараты могут использоваться в различных режимах. Есть еще специальное оборудование — так называют промышленную технику, которая работает пусть и с разнородными деталями, но строго одинакового размерного ряда.

Необходимое качество обеспечивает только использование особой горелки с вольфрамовым расходным элементом. Все другие решения не позволяют достичь требуемых параметров.

Еще важную роль играет использование главного и вспомогательного трансформаторов. Основную роль играют дуговые аппараты со штатным напряжением 70 В. Вспомогательный трансформатор подключают, когда нужно обслужить коммутирующие устройства.

Кроме этого, потребуются:

контактор (он выдаст ток заданного напряжения);

электроды из вольфрама;

баллон, начиненный аргоном;

редуктор (монтируется на баллон);

выпрямители (дают стабильный постоянный ток автомобильного напряжения);

измеритель времени газового обдува;

специальный клапан и некоторые другие компоненты.

Необходима подача только газа с очень высокой чистотой, иначе высокие характеристики готовых изделий недостижимы. Не допускается наличие более 0,2-0,3% примесей (по отношению к общей массе). Запрещено присутствие в обнаружимых количествах:

углеводородов любого вида.

Отдельного разговора заслуживают используемые в аргонодуговой сварке алюминия присадки. Если варят сплавы с магнием и марганцем (не подвергавшиеся термическому усилению), то используют присадочный пруток TIG ER-5356.

Точным отечественным аналогом оказывается «Св-АМг5», выпущенный по ГОСТ 1975 года. В любом случае присадка должна быть как можно ближе к материалу обрабатываемого изделия.

Другое дело — литейные сплавы, которые легировали добавкой кремния либо комбинации кремния и марганца.

Настройка аргонового аппарата

Первоначально настраивают расход газа по манометру, расположенному максимально близко к шлангу. Рекомендуемый разброс значений от 6 до 12 л за минуту. Важно: в помещении расход должен быть ниже на 50%, чем на открытом воздухе. Турбулентность, появляющаяся при большом давлении, позволяет надежно защитить зону сварки за счет перемешивания воздуха и газовых струй на границе. Алюминий толщиной 1 мм варят, подавая от 30 до 40 А, соответствующий ток поступает на электрод толщиной 0,16 см.

Другие варианты:

1,5 мм — до 60 А и до 0,23 см;

2 мм — до 80 А и до 0,23 см;

3 мм — от 90 до 120 А и 0,32 см.

Полярность при работе по алюминию составляет 50/50. Но для эффективных манипуляций с чистым металлом, чтобы шов был тоньше, а электрод разогревался меньше, регулятор надо сдвигать в сторону уменьшения. Для сплавов соответствующий показатель наращивают, хотя увлекаться этим точно не стоит.

Переменные разряды с большой положительной полуволной сказываются на заготовках очень плохо.

Дуга затухает во время заваривания кратеров за 2, 3 или 4 секунды. Точное время определяется толщиной заготовок. Когда сварка завершена, аргон надо будет подавать еще от 3 до 5 секунд. Такая среда позволит защитить шов в самый критичный момент его формирования. Дополнительно польза от нее будет связана с охлаждением направляющих частей электрода.

Технология

Подготовка

Современная техника позволяет варить алюминий аргоном новичку, не имеющему хоть какого-то опыта. Но многое зависит от предварительного этапа. До начала сварки листового алюминия необходимо тщательно поработать с деталями. Все детали придется вычистить от загрязнения и жира, используя подходящие растворители. Снимать оксидную пленку можно металлической щеткой либо напильником. Важно: абразивные приспособления для этой цели не годятся.

Они приведут к попаданию мелких частиц во внутренний объем материала, и о хорошей сварке придется забыть. На кромках толстого (свыше 0,4 см) толщиной алюминия убирают фаски. Угол их снятия составляет строго от 45 до 65 градусов. Чтобы надежно удалить влагу, заготовленные детали заблаговременно прогревают до 150 градусов. Уменьшить опасность прожига тонкого слоя при работе помогает подкладывание пластин из меди или даже стали.

Что немаловажно, подобные подкладки ускорят рабочий процесс, сократят расход газа и электрической энергии. В любом случае варить алюминий в среде аргона желательно сразу после приготовления деталей.

Некрупные детали обезжиривают целиком. Если же дело доходит до работы с крупными компонентами, то их надо обезжиривать на расстоянии как минимум 10 см от крайних точек будущего шва. Пленку окисей снимают, используя шабер либо проволочную щетку из стали.

Иногда химически обработать большие детали нельзя. В этих случаях кромки зачищают стальной щеткой из проволоки. Перед такой обработкой или после нее поверхность протирают спиртом либо ацетоном. Важно: брать щетки из проволоки толще 0,2 мм не рекомендуется. Очень толстые проволочные части оставляют глубокие царапины, которые позднее вызовут серьезный дефект.

Важно: щетки требуется систематически отмывать в подходящем растворителе. Хранить детали, приготовленные для сварки, нужно только в теплых сухих комнатах. При этом кромки придется закрывать чистыми чехлами. Если приходится делать подготовительные операции очень долго, надо использовать крупный плавкий электрод. Дополнительно предпринимается максимум мер по защите от загрязнения.

Процесс

В пошаговой инструкции для начинающих по аргонной сварке алюминия указывают, что ровный шов на заготовке можно получить при помощи прихватывания с двух сторон. Присадочную проволоку требуется вводить сразу после создания сварочной ванны. Торможение часто оканчивается прожиганием дыры в металле. Длина электрической дуги в норме должна быть около 0,3 см. Профессионалы иногда дают и другое значение.

Положение электрода всегда должно быть под углом 80 градусов к поверхности. Проволоку держат под прямым углом к самому электроду.

Важно: подавать проволоку нужно максимально аккуратно, исключая рывки. В противном случае алюминий будет разбрызгиваться.

Тонкий металл варят, двигая электрод по стыку, не совершая поперечных движений, зигзагообразные движения возможны при работе по алюминию толщиной от 0,3 см.

Еще одна тонкость состоит в том, что проволоку двигают перед электродом, а не наоборот. Шов надо завершать, нажимая специальную кнопку. Она переводит аппарат в режим гашения дуги. Только после срабатывания специального таймера происходит окончательное отключение. Горелку нельзя двигать, пока обдув аргоном не окончен. Правильно выполненный шов имеет ребристую поверхность, каких-либо пор и трещин в нем быть не должно.

Отдельная тема — работа по сварке дисков автомобильных колес. Литые диски чинят, наплавляя пруток на проблемное место. Такой способ позволяет добиться получения плотного шва. На СТО всегда применяют аргонодуговую сварку на полуавтоматах. Они гарантируют исключительно однородную подачу присадок.

Сколы и трещины заблаговременно разделывают. Их глубина при этом неважна. Концевые части дефектов засверливают, убирая напряжение в слое металла. Пленку окислов на дисках, в отличие от листового металла, часто убирают абразивами. Только так можно добиться блеска, кромки непременно обрабатывают растворителем, чтобы убрать жир.

О сварке алюминия смотрите далее.

Читайте также: