Сварка алюминия угольным электродом

Обновлено: 19.05.2024

Здравствуйте!
В "сварочной" литературе, особенно старой, часто встречается описание сварки алюминия угольным электродом с применением флюсов.
Интересует кто-нибудь использовал такой метод? Каковы были результаты? Какой расход угольного электрода?

В "сварочной" литературе, особенно старой, часто встречается описание сварки алюминия угольным электродом с применением флюсов.

Сварку с приминением угольных электродов применяют и сечас. Очень хорошо в качестве электрода зарекомендовали -угольные электроды со старых кинопроэкторов "Кинап", которые применялись в кинозалх. Сваривают изделия из меди и алюминия. Например сварка сборныхшин, сварка скруток из медного и алюминиевого провода, ремонт трубошин и т.д. При этом флюс не используют. В общем ,сварочные швы не хуже чем швы с приминением алюминиевых электродов. Наулераживание при сварке имеет место, но для многих видов рабт- это не существено. Навыки сварщика, имеют решающее значение для качества сварки. Тонкие и мелкие изделия , лучше сваривать другими медодами. Расход элетродов - очень мал и пока их не разобьют -служат долго. Угольные электроды "горят" в широком диапозоне токов и напряжений. Одним и тем же электродом можно варить как током 20А, так и 300А. Их часто рименяют для порезки металла. Самый большой недостаток- это , упстил держатель и электрод разбился.

Полностью согласен,кроме навыков сварщика:варил сборные шины 120*10мм на п/ст 6кв в 1962году, будучи 16тилетним учеником электромонтёра. Стоят(точнее лежат)до сих пор.Присадочные электроды резал из той же шины, в рецепте обмазки, кроме жидкого стекла и мела, ничего не помню. Ток 50Гц порядка 200А. Но главная хитрость была в графитовом кондукторе, в который укладывались свариваемые концы шин. Это массивный (200*200*40мм) кусок,в котором на строгульке выбирался паз по свариваемой шине. Стекло тёмное,дуга хоть длинная, хоть короткая, рукавицы(были тогда вдостатке) плюс руки пацана,каким был тогда,когда зарабатывал двухгодичный стаж,что бы в УПИ поступить.
С уважением

Сварка алюминиевых проводов

Соединение проводов, согласно ПУЭ, может проводиться несколькими способами, включающих скрутку, пайку и сваривание. Сварка алюминиевых проводов является очень востребованным в промышленности процессом, так как помогает обеспечить надежность соединения. В частной сфере она практически не используется, так как нет необходимости в работах такого масштаба. Слишком тонкие провода не свариваются, а толстые встречаются только в промышленной области. Для этого может использоваться стандартный сварочный аппарат, или сварка аргоном, но все это проводится на пониженных мощностях.

Сварка алюминиевых проводов

Стоит также отметить, что крепость соединения имеет на столь большое значение, как при других типах соединения. Здесь нужно просто получить неразъемный контакт, который бы имел хорошую проводимость. Все работы проводятся при сниженных режимах, так как имеется большой риск перепалить провода. Положение усугубляет то, что при работе с данным металлом сохраняются все проблемы, которые имеет сварка алюминия, поэтому, требуется использовать все те же флюсы и современные технологии, которые помогают побороть негативные факторы, образующиеся во время данного процесса.

Свариваемость алюминиевых проводов

Когда происходит сварка алюминиевых проводов, то приходится сталкиваться с рядом определенных проблем, которые затрудняют нормальную работу. В первую очередь хорошей свариваемости мешает оксидная пленка, которая образуется с достаточно большой скоростью. Температура ее плавления в несколько раз выше температуры плавления алюминия, поэтому, она остается и на расплавленных каплях металла, что затрудняет сваривание. соединение получается неоднородным и его качество заметно снижается. Если использовать газовую защитную среду и флюс для сварки алюминиевых проводов помогает побороть данную проблему.

Второй проблемой свариваемости является повышенная жидкотекучесть алюминия в расплавленном состоянии. При расплавлении металл может просто растечься, так и не образовав плотное соединение. Трещины и поры на шве такого рода практически не образуются, но меры безопасности все же стоит применять, особенно, если использовать электроды с обмазкой, который нежно просушивать. Стоит учитывать усадку металла из-за его коэффициента расширения, но при работе с проводами итоговый результат всегда можно обработать дополнительно. Соединение должно проводиться согласно ГОСТ 10434-82.

Трудности сварки алюминиевых проводов

Сварка алюминиевых проводов в домашних условиях может оказаться достаточно сложным процессом. Здесь стоит учитывать все трудности, которые приходится испытывать при работе с алюминием, которые при тонкости проводов только усиливаются. Также влияет фактор особенностей соединения этих изделий. Ведь здесь идет работа с минимальным отрезком, так как не нужно делать шов длиной в несколько десятков сантиметров. Когда происходит сварка алюминиевых проводов, то движения должны быть точными и воздействие дугой, или другим температурным источником, на место соединения должно быть максимально коротким, чтобы не перепалить металл.

Схема сварки алюминиевых проводов аргоном

При работе со сваркой все проводится при высоких показателях температуры, так что проблема моментального расплавления тонкого металла всегда остается. Очередная сложность заключается в подборе правильного режима, так как иначе дуга может не зажечься или снова возникает проблема с перегоранием металла. Выстраивать приходится на минимальных настройках при отсутствии точного регламента режимов, поэтому, все делается на глаз.

Способы сварки проводов

Данный процесс можно осуществить при помощи нескольких технических средств. Одним из самых распространенных является аргонно-дуговая сварка. Преимущество данного способа состоит в надежной защиты от влияния внешних негативных факторов, а также в отсутствии примесей присадочной проволоки, которые могут повлиять на свойства электропроводности. Здесь получается сварка алюминиевых проводов угольным электродом, которые не плавится и создает шов соединения из металла самой заготовки.

Также может осуществляться сваривание плавкими электродами с обмоткой. Это более сложный процесс, для которого требуется подобрать требуемую маркую алюминиевого электрода. Движения должны быть быстрыми и аккуратными, так как здесь наибольший риск перепалить конец провода высокой температурой. Более безопасным аналогом является газовая сварка, так как возможность непредвиденного расплавления здесь намного ниже. Скорость проведения сварочных работ с газом в три раза ниже, чем при использовании электричества, так что для мастеров без опыта это будет одним из лучших вариантов.

Сварка алюминиевых проводов инвертором является очень распространенным вариантом, так как данный тип оборудования оказывается самым доступным среди профессионалов, тем более, что баланс себестоимости и качества данного процесса выше, чем у других способов.

Подготовка к сварке

Перед тем как начать процесс, металл следует тщательно подготовить, чтобы избежать неприятностей во время соединения. Сварка алюминиевых проводов между собой требует снятия изоляции и прочих видов оболочки, которая покрывает металлические части. Их требуется оголить на нужную длину, а затем зачистить, чтобы снять возможные остатки изоляции, мусора, убрать пленку оксидов и прочие вещи. Если толщина проводов является относительно небольшой, то их следует скрутить, чтобы образовался единый пучок.

Скручивание проводов перед пайкой

В случае, если какая-то часть провода выпирает, то ее следует обрезать, чтобы вся поверхность имела ровный вид. При необходимости, концы провода можно обработать флюсом, и слегка расплавить его, если речь идет о твердых вариантах. Процесс подогрева, как это требует технология сварки других алюминиевых деталей, здесь не обязателен.

Инструкция к сварке

Первым этапом является подготовка, куда входит удаление изоляции, зачистка проводов от всего лишнего и подготовка концов;
На второй стадии необходимо обработать концы заготовок флюсом, чтобы улучшить качество соединения;
После этого требуется выставить режимы рабочего аппарата в нужное положение;
После этого всего можно приступать к сварке;
Убрать выпирающие части, которые появились после сварки;
Заизолировать полученное соединение.

«Важно!
Чтобы избежать расплавления металла, не следует создавать контакт более 2 секунд.»

Техника безопасности

С учетом скорости проведения процедуры, мастер не подвергается большой опасности, но здесь также требуется соблюдать элементарные меры предосторожности. Прежде всего следует использовать индивидуальные средства защиты, такие как сварочная маска, перчатки и огнеупорная одежда. При использовании газовых баллонов, их следует отодвигать, как минимум, на 5 метров от источника огня. Все шланги и баллоны нужно проверять на исправность и целостность перед работой. Не нужно забывать об электробезопасности, так как поражение током при работе с электросваркой всегда может произойти из-за неосторожности и при большой влажности окружающей среды.

Сварка алюминия электродом

Соединение данного вида метала часто ассоциируется с рядом проблем, которые очень сложно преодолеть, даже имея большой опыт, так как необходим еще набор особых технических средств. Сварка алюминия электродом является одной из самых простых процедур в данной сфере, но она не гарантирует результат высокого качества. Также, как и сварка нержавейки, соединение алюминия выходит за рамки стандартного понятия о свариваемости металла, так как его поведение в расплавленном состоянии заметно отличается от тех же сталей. Здесь нужен особый подход в управлении сварочной ванной и расчете используемого материала.

Сварка алюминия обычным электродом

Несмотря на все сложности соединения, этот металл активно используется в промышленности, так как обладает относительно низким весом и при этом достаточно хорошей прочностью, в особенности это касается его сплавов. Мастерам приходится часто встречаться с его свариванием, причем в различных вариантах, так как из алюминия делаются провода, корпуса, детали, на которые возлагается механическая нагрузка и прочие вещи. Хоть электродами и нельзя достичь того же качества, которое дает сварка алюминия аргоном, но есть способы, которые помогут улучшить результаты соединения.

Свойства и свариваемость алюминия

В первую очередь следует разобраться со свойствами металла. Когда идет сварка алюминия электродом, то любой мастер сможет заметить, что поведение сварочной ванны заметно отличается от стальных изделий. Это обусловлено высокой жидкотекучестью материала. В расплавленном состоянии алюминий не вязкий, а больше напоминает воду, так что формирование шва в данном случае становится физически сложным процессом. По этой же причине практически невозможно провести нормально потолочную и вертикальную сварку. Даже в горизонтальном положении приходится использовать пониженный ток.

Также стоит отметить главного врага нормальной свариваемости – оксидную пленку. Она постоянно образуется на алюминии, а также скорость ее образования является достаточно высокой. Она вредна тем, что имеет температуру плавления выше, чем у алюминия практически в три раза. Если ее не убрать, то капли расплавленного металла будут обволакиваться ею и не смогут нормально соединиться и шов получается неровный, расплывчатый и не выполняет свою функцию должным образом.

Оксидная пленка при сварки алюминия электродом

К одному из свойств металла можно отнести высокий коэффициент расширения, который обеспечивает усадку, отличающуюся от сталей. Если неправильно действовать, то деталь может получиться деформированной, когда начнет остывать. Для этого следует сделать грамотный расчет расходного материала, чтобы он в должной мере заполнил место соединения. Не стоит забывать и о температурных деформациях, которые нередко встречаются при работе с тонкими листами. Сварка алюминия в домашних условиях должна проводиться с учетом высокой электропроводности и теплопроводности материала.

Проблемы возникают в основном в швах уже после того как завершена сварка. Часто приходится иметь дело с трещинами и порами. Металл подвержен образованию напряжений, которые могут получиться из-за имеющегося в сварочной ванне водорода. Он попадает в металл, а затем пытается выбраться наружу, из-за чего через некоторое время в целом шве могут появиться трещины. Если не обеспечить достаточную защиту от кислорода из атмосферы, могут появиться поры на поверхности соединения, так что обмазка электрода перед употреблением должна быть просушена и тщательно подобрана, соответственно особенностям данного процесса. Сварка алюминия обычным электродом, а также его сплавов этого металла, проводится согласно ГОСТ 14806-80.

Преимущества

Сварка алюминия плавящимся электродом является самым простым и доступным вариантом, который может использовать практически любой сварщик, так как для него требуется минимальный комплект оборудования;
Подготовительные процедуры проходят достаточно быстро, а также после работы не требуется много времени, чтобы вернуть все в первоначальный вид;
Расходные материалы, которыми здесь выступают электроды, очень доступны, распространены и имеют относительно невысокую стоимость;
Себестоимость сварки намного ниже, чем при использовании других методов;
От мастера не требуется большой опыт владения другим оборудованием, так как все происходит по самой стандартной схеме.

Недостатки

Качество соединения сильно страдает из-за недостаточной защиты сварочной ванны, которую обеспечивает покрытие электрода;
Подбор электродов может стать серьезной проблемой, если неизвестно, с каким именно сплавом металла ведется работа;
Требуется использовать флюс в качестве дополнительного расходного материала;
Высокая скорость электросварки затрудняет нормальное формирование шва.

Способы сварки электродом

Технология сварки алюминия электродами предполагает использование нескольких различных методов, которые чаще всего встречаются в частной и промышленной сфере.

Сварка обыкновенными плавящимися электродами с покрытием. Здесь используется стандартный сварочный трансформатор, который применяется и для сварки других металлов. В таком случае, технология сваривания ни чем не отличается от стальных швов, но результат может оказаться не высшего качества, так как из-за плохой сварки алюминия возникает ряд проблем.

Сварка алюминия неплавящимся электродом. Здесь уже отпадает проблема с подбором присадочного материала, так как ванна формируется из металла самой заготовки, но для этого сами детали должны иметь толщину, как минимум, 3 мм и вариться встык. Здесь уже имеются свои нюансы проведения работы, так как нужно обеспечивать защиту сварочной ванны.

Сварка алюминия угольным электродом с применением газа. В данном случае, в дополнение к неплавкому электроду используют защитный газ, который подается из специальной горелки. Это может быть сварка алюминия без аргона, к примеру, с ацетиленом или пропаном и прочими газами, так как все зависит от их наличия у мастера.

Выбор электрода и марки электродов сварки алюминия

ОЗАНА-1 – используется при сваривании деталей и конструкций из технического алюминия в чистом виде. Работа ведется с такими марками как А0, А1, А2, А3.

ОЗАНА-2 – применяется для заварки литейного брака и наплавочных работ на деталях, которые сделаны из кремниевых сплавов алюминия. Работа ведется с такими марками как АЛ4, АЛ9 и АЛ11.

ОК 96.10 – данный тип относится к щелочно-солевому покрытию, которое хорошо подходит для сварки технического алюминия. При выборе режима сварки для них следует понижать напряжение, так как скорость плавления этих изделий, примерно, в три раза выше, чем у стальных.

ОК 96.20 – здесь используется щелочно-солевое покрытие, которое хорошо подходит для сварки металлопроката из различных сплавов металла, вы частности, алюминия с марганцем или с магнием. В самом электроде используется стержень из алюминиево-марганцевого сплава. Перед использованием электроды нужно подогреть до 150-300 градусов Цельсия, что выходит из-за высокой гигроскопичности покрытия.

«Важно!

Практически во всех случаях сварка проводится в нижних положениях, лишь за некоторыми исключениями, когда это возможно в вертикальном с ограничениями.»

Подготовка металла к сварке

Перед самим свариванием следует провести подготовительную процедуру, которая поможет улучшить качество соединения. Начинается она с зачистки поверхности металла механическим способом. Металлической щеткой или наждачной бумагой следует снять слой загрязнения, масла и других налетов, В том числе и окислительной пленки, которые будут мешать сварке. После этого можно обработать края деталей растворителем, таким как ацетон, который поможет убрать оставшиеся вещи после механической очистки. Если деталь оказывается слишком толстой, то для нее может потребоваться разделка кромок. Она необходима при толщине о 4 мм и выше.

Инструкция

Проводится предварительная обработка деталей, как это описано выше;
После этого на поверхность свариваемых заготовок наносится флюс в местах сварки;
Подогреваются электроды;
Металл также иногда нужно подогреть, особенно при большой толщине, чтобы расплавить флюс и испарить влагу;
Можно приступать к сварке;
Дать остыть, постепенно подогревая шов пламенем горелки;
Проверить качество соединения.

«Важно!
Не стоит забывать, что из-за большой скорость плавления электрода скорость сварки алюминия возрастает.»

Чтобы все прошло более точно, следует посмотреть сварка алюминия электродом видео.

Требуется использование индивидуальных средств защиты, таких как спецодежда и сварочная маска. Также нужно соблюдать правила элементарной электробезопасности. Не проводить работы, когда процесс идет на открытой местности во время осадков, не использовать неисправное оборудование и следить за надежностью контакта сварочных проводов.

Сварка тонкого металла электродом

Сварка тонкого металла электродом оказывается нелегким процессом, так как главной проблемой здесь выступает вероятность сделать дыру в детали, когда из-за большой силы тока металл просто выгорит. Поэтому, все процессы нужно выполнять предельно точно, качественно и аккуратно. Не стоит забывать и о скорости проведения работ, так как слишком длительное пребывание ванны на одном месте может повлечь за собой широкий пропал.

Сварка тонкого металла электродом

Сварка тонкого металла дуговой сваркой использует минимум дополнительных приспособлений, так что в итоге все получается достаточно дешево, но при этом надежность может уступать другим способам. В данном процессе нужно учитывать ГОСТ 2246-70. Во время процесса может возникнуть деформация заготовки, так перепады температуры оказывают большое влияние на листы, которые легко поддаются деформации.

Сварочный шов при сварки электродом

Другие виды и способы сварки металла также подвергаются таким негативным факторам, но этот является наименее защищенным. Здесь необходимо применение тонких электродов, которые будут иметь соответствующую обмотку и материал, выполняющий требования технологии сваривания того или иного металла. Здесь встречаются как недостатки, так и преимущества работы с тонким материалом.

В качестве недостатков можно выделить такие свойства как:

Необходимость в использовании дополнительных крепежей, чтобы детали оставались на своем месте во время процесса и не смещались;
В оборудовании должна иметься тонкая регулировка при работе с низкими параметрами силы тока, чтобы можно было точно подобрать режим;
Необходимо предельно точное следование заданным режимам, чтобы не испортить детали;
Количество появления бракованных швов тут статистически выше, чем при работе с толстым металлом;
Нужно ответственно подходить к выбору защитного покрытия электрода, чтобы увеличить безопасность при сваривании, что уже зависит от того, какие марки металла в данном случае используются;
Для работы требуется иметь достаточный опыт в этой сфере.

Среди преимуществ можно выделить:

Относительно высокую скорость проведения процесса сваривания;
Высокую экономичность, за счет уменьшения количества расходных материалов;
Гибка и прочие подготовительные процедуры с деформацией проходят быстрее, проще и могут осуществляться в ручном режиме;
Здесь нужна минимальная подготовка металла под сварку, так как практически отсутствует потребность в обработке кромок и созданию углов на поверхности сваривания.

Основные требования

Перед тем как варить тонкий металл дуговой сваркой нужно подобрать электроды. Их размер должен соответствовать толщине свариваемых деталей. Сила тока не должна отклоняться от номинальных положений, заданных в параметрах, так как при работе с тонкими металлами даже небольшое отклонение может привести к прожиганию насквозь. Металл электрода должен соответствовать металлу заготовки и быть максимально идентичным. Покрытие должно соответствовать техническим требованиям сваривания заданного металла.

Выбор электродов в зависимости от свариваемого металла

Аппарат должен обладать отличными вольтамперными характеристиками и удобной регулировкой параметров. Температура сварки металла должна достигаться постепенно, сначала путем подогрева заготовки, а потом применением электрической дуги, чтобы избежать тепловых деформаций. Поверхность деталей обязательно должна быть зачищена и обезжирена, чтобы не была воздействия кислорода на шов и околошовную область. Желательно перемещать заготовку в горизонтальное положение, так как отсутствие возможности создания достаточной глубины проваривания затрудняет построение вертикальных швов. Нужно использовать только качественные, предварительно просушенные электроды.

Основные и вспомогательные материалы

Основными материалами для сварки являются электроды. Их может быть достаточно большое количество разновидностей, в зависимости от используемого металла и его толщины. Может даже применяться сварка тонкого металла угольным электродом, если толщина заготовки начинается от 2,5 мм и выше. Они могут неплавкими, как угольные или вольфрамовые, так и плавкими, металл которых будет заполнять зазор между заготовками. Они подбираются по составу, чтобы металл наплавлялся с идентичной ему массой, что улучшит качество соединения.

К дополнительным материалам можно отнести газ и флюс. Флюс используется для улучшения качество сваривания металла. Он применяется не всегда, а только при требованиях технологии. Зачастую он улучшает качества сваривания тугоплавких металлов, а также помогает лучше зажигаться электрической дуге. В его состав входят различные присадки и дополнительные металлы, что для каждого сорта будет отличаться. Иногда в качестве флюса используют металлическую стружку из того же металла, что и сама заготовка. Газ может применяться для подогрева детали, так как если этого не сделать, то может возникнуть деформация металла при сварке. Также он может выступать в качестве дополнительной защиты от кислорода из атмосферы, аналогично покрытию электрода. Дело в том, что когда происходит сварка тонкого металла электродом 1.6 мм, то это может быть и сварка тонкого металла инвертором в среде защитных газов, а не только ручная дуговая. На последних стадиях обработки газ также может применяться для подогрева во время длительного остуживания.

Выбор электрода

При выборе важно два параметра – это металл и покрытием, что можно входит в общее понятие марки изделия, и толщина диаметра. При идеальном варианте, металл должен полностью совпадать с тем, с которым будет происходить сваривание. К нему же уже сразу подобрана соответствующая обмазка. Количество вариантов здесь очень большое, поэтому, выбор делается индивидуально в каждом случае.

Чтобы знать, как дуговой сваркой варить тонкий металл, требуется подобрать правильный диаметр электрода. Зачастую он должен совпадать с тем, какая толщина свариваемой детали. Только если речь идет о тугоплавких металлах, то его толщина может быть выше на 0,5 мм. Не стоит использовать и слишком тонкие, к примеру, для металла в 2,5 мм электрод с диаметром 1 мм. Это приведет к тому, что расходный материал будет слишком быстро заканчиваться и шов нужно будет часто прерываться. Материалы перед использованием нужно обязательно просушить, так как при тонком шве все дефекты становятся намного более явными и оказывают более губительное воздействие. В пределах одного шва нужно работать электродами только одной марки.

Режимы

Если вы не знаете, как правильно сваривать металл электродуговой сваркой, то следует прибегнуть к таблице режимов, что поможет точно определиться с тем, какие параметры лучше подобрать, чтобы был минимальный риск появления брака. Для определенных толщин заготовок все эти параметры уже просчитаны.

Толщина заготовки, мм	Диаметр присадочного материала, мм	Сила тока, А
0,5	1	10-20
1	1-1,6-2	30-35
1,5	2-2,5	35-45
2	2,5-3	50-65
2,5	2,5-3	65-100

Настройка режима сварки тонкого металла

Технология сварки тонколистового металла электродом

Следующий порядок действий расскажет, как заварить тонкий металл дуговой сваркой:

Следует провести зачистку заготовки при помощи металлической щетки. Зачистка должна проводиться до появления металлического блеска на поверхности.
Затем нужно обезжирить места прохождения будущего шва при помощи ацетона, или любого другого растворителя, который сможет нейтрализовать окислительную пленку.
Выложить флюс на кромки заготовок.
Если технология сварки металла требует, то желательно произвести подогрев поверхности при помощи газовой горелки. Это же может касаться и электродов, так как основные причины разбрызгивания металла при сварке кроются не только в повышенной температуре, но и в сильном ее перепаде.
Когда все подготовлено, то можно приступать к непосредственному свариванию. Движения должны быть достаточно быстрыми, чтобы слишком длительное нахождение сварочной ванны не привело к прожиганию детали насквозь. Но и слишком спешить не нужно, чтобы металл проварился по всему периметру. Здесь нужно охватить как можно больший периметр, так как из-за небольшой толщины погрузиться сильно вглубь невозможно. Шов должен выглядеть достаточно широкими и равномерным, а также состоять из множества мелких чешуек, следующих одна за другой.
После окончания работы нужно медленно остудить металл, подогревая его горелкой и постепенно понижая температуру.

«Важно!
Если, когда происходила сварка тонкого металла электродом 2 мм, заготовка прожглась насквозь, то следует прекратить работу, осмотреть шов и решить, можно ли его заварить или нет.»

Меры безопасности

Необходимо соблюдать стандартные меры безопасности. Все работы проводить в специальной защитной одежде, которая убережет от разбрызгивания металла. Также следует использовать специальные инструменты для переноса горячих и раскаленных деталей.

Читайте также: