Сварка дюралюминия полуавтоматом без газа

Обновлено: 19.09.2024

Алюминий без преувеличения является одним из наиболее часто используемых человеком металлов. Но, проводить над ним сварочные работы из-за особых химических свойств намного сложнее, чем с обыкновенной сталью, особенно если вы не являетесь специалистом сварочного дела. И все же, для этого существует весьма удобный способ, требующий меньше навыков– сварка алюминия полуавтоматом (MIG/MAG), позволяющая легко преодолеть сопротивление тончайшей оксидной пленки металла и в результате получить отличное соединение. Подробнее об этом способе вы узнаете из нашей статьи.

Содержание

Что представляет собой сварка алюминия полуавтоматом

Сварка алюминия и его сплавов полуавтоматом (MIG/MAG-сварка) производится сварочной проволокой (некоторые сварщики употребляют название - плавящийся электрод) для алюминия и сплавов в среде газа или самозащитной проволокой. При этом для защиты алюминия от окисления используется инертный газ, чаще всего аргон. Подача присадочной проволоки происходит автоматически, а перемещение горелки сварщик осуществляет вручную.

Сварка алюминия полуавтоматом без газа не рекомендуется к применению и встречается гораздо реже, так как в этом случае:

значительно повышается пористость шва и уменьшается его прочность;
застывший шлак плохо отделяется;
присутствует сильное разбрызгивание металла.

Единственной серьезной причиной, благодаря которой такой способ сварки все же используется, является его очевидная дешевизна. Поэтому сварка алюминия полуавтоматом без аргона распространена среди кустарей-одиночек, экономящих на качестве сварного шва.

В отличие от стали алюминий обладает гораздо большей теплопроводностью, поэтому при работе с ним скорость подачи проволоки увеличивается, а поверхность массивных свариваемых изделий необходимо дополнительно прогревать.

Чаще всего сварку алюминия полуавтоматом используют для сварочных работ в промышленных масштабах, в том числе в авиационной и судостроительной промышленности. Тем более, что в этом случае используются:

высококачественный инертный газ и присадочная проволока;
труд профессиональных сварщиков;
дорогостоящее профессиональное оборудование.

Вместе, эти три важнейших фактора обеспечивают первоклассный результат.

Чем отличается сварка алюминия полуавтоматом от аргонодугового (TIG) метода

Основных отличий всего несколько:

Главное отличие этих двух методов заключается в типе используемого электрода. Для аргонодуговой сварки используются электроды из тугоплавкого вольфрама, а при MIG-сварке применяется алюминиевая проволока.
Кроме того, аргонодуговой метод предназначен лишь для ручной сварки.
Аргонодуговой сваркой завариваются более ответственные участки из-за более высокой прочности соединения.
Сварка вольфрамовым электродом (TIG) требует больше денежных затрат на расходные материалы (комплектующие).

Аргонодуговой метод является весьма распространенным на производстве и в бытовых условиях, поэтому заслуживает более подробного описания, которое вы можете изучить по ссылке.

Сварочный полуавтомат для сварки алюминия может быть оснащен стандартными функциями и с импульсным режимом. Использование последнего дает больший эффект, так как под воздействием мощного импульса происходит моментальное пробивание оксидной пленки на поверхности свариваемого изделия. Каждая капля расплавленного алюминия из проволоки в момент действия импульса высокого напряжения вдавливается в поверхность. В результате значительно повышается качество сварного шва при значительном уменьшении разбрызгивания металла.

Особенности и преимущества сварки алюминия полуавтоматом

У сварки алюминия полуавтоматом есть несомненные преимущества, а также некоторые особенности. К ним относятся:

Высокая производительность. По сравнению с аргонодуговой сваркой скорость возрастает в три раза.
Простота. Этот метод значительно проще, чем аргонодуговой, им легко может овладеть даже любитель. Поэтому сварка алюминия полуавтоматом своими руками представляется вполне обыденным делом.
Важность наличия импульсного режима в полуавтомате. Так как в этом случае эффективность выполнения сварочных работ и качество шва на выходе значительно возрастают.
Необходимость использования высококачественной сварочной проволоки (присадки). В противном случае стабильность и эффективность процесса сварки может серьезно пострадать.
Для алюминия чаще всего выставляют подачу проволоки на 15-20% выше, чем для той же толщины черного металла (стали) и приблизительно на 30 процентов больше напряжения.

Требования к оборудованию и расходным материалам

Чтобы окончательно разобраться с вопросом, можно ли полуавтоматом варить алюминий, необходимо четко уяснить дополнительные требования к используемому оборудованию и расходным материалам:

Ток должен иметь обязательно обратную полярность, потому что в таком случае оксидная пленка не разрушается.
Механизм подачи проволоки должен иметь четыре ролика, так как мягкий алюминий легко сминается при возникновении сопротивления в момент подачи. Важно, чтобы ролик был U-образный, гладкий и без насечек. На картинке справа хоть и правильной формы, но с насечками- такой не подойдет.
Диаметр проволоки должен быть меньше, чем у наконечника, так как при нагреве алюминий расширяется сильнее, чем сталь. Для сварки рекомендуем использовать проволоку - AlMg5 по ссылке или её аналоги.
Желательно использовать чистый аргон в качестве инертного газа, так как в этом случае обеспечивается максимальное качество сварного шва
Сварочная горелка должна иметь специальный тефлоновый рукав для того, чтобы уменьшить трение алюминиевой проволоки.
Сварка МИГ-МАГ алюминиевых сплавов рекомендуется на толщинах более 3мм и важно использовать формирующую подкладку с канавкой.

Как правильно выбрать полуавтомат для сварки алюминия

Выше вы уже узнали, как сваривать алюминий полуавтоматом. Теперь пора определиться с тем, как сориентироваться среди многообразия моделей и приобрести наиболее подходящий вариант полуавтомата.

Выбор действительно имеется очень обширный. Все варианты можно условно разбить на такие основные группы:

Бюджетные полуавтоматы

Эти модели прекрасно подходят для использования в быту. Они отличаются компактными размерами, небольшим весом и способны работать от обычной сети напряжением в 220 Вольт.

Если вы намерены заниматься сварочными работами периодически, для собственных нужд, их возможностей будет вполне достаточно.

Примерами моделей этой группы могут служить Сварог EASY MIG 160 или Сварог PRO MIG 160. Вторая модель может работать в двух- и четырех тактовом режиме и обеспечивает форсаж дуги.

Полуавтоматы среднего класса

Обладают более выдающимися техническими характеристиками (большим током, плавностью регулирования тока и скорости подачи проволоки). Но они, как и бюджетные модели, нуждаются в некоторых корректировках – настройке горелки и замене роликов.

Среди прочих моделей можно отметить финский KEMMPI MinarcMIG EVO 200 и американский Lincoln Electric Speedtec 200C

Полуавтоматы среднего класса с импульсным режимом

Представляют собой многофункциональные устройства со множеством встроенных программ сварки. Наличие импульсного режима обеспечивает высочайшее качество сварного шва, а надежные комплектующие гарантируют длительность использования.

Прекрасными образцами моделей этой группы являются Helvi TP 220 и EWM Picomig 180 Puls.

Промышленные модели с импульсным режимом

Работают от напряжения 380 В, оснащены системой жидкостного охлаждения. Обеспечивают максимальную производительность труда во время сварки при высоком качестве шва. Просты в управлении и разработаны на основе новейших технологий.

Достойными представителями этой группы являются EWM Phoenix 501 Puls и EWM Phoenix 401.

Использование полуавтоматов для сварки алюминия – это весьма продуманное и правильное решение, которое приняли многие практичные люди. В компании Тиберис эти устройства вы всегда приобретаете на выгодных условиях.

Видео сварки алюминия сварочным полуавтоматом

Видео-материал для наглядного ознакомления, который показывает процесс сварки алюминия аппаратом МИГ/МАГ. Это не учебный ролик.

Сварка дюралюминия полуавтоматом без газа

Сварочные работы являются достаточно востребованными не только в строительной и производственной сфере, но и в быту. В домашних условиях рекомендуется использовать компактные полуавтоматические сварочные аппараты, не требующие использования газовых смесей.

Сварка самозащитной порошковой проволокой

Данная методика предполагает применение в процессе сваривания деталей самозащитной электродной проволоки. Изделие представляет собой пустотелую стальную трубку, наполненную специальным порошковым составом.

Сердцевина расходника при сгорании создает газовую атмосферу, принцип действия которой аналогичен газовому потоку, выходящему из сопла сварочного агрегата, предназначенного для варки с защитным газом.

Застывший сварной шов получается без трещин и пор, так как сварочная ванна не взаимодействует с воздушной средой.

Самозащитную флюсовую проволоку выбирают зависимо от металла, из которого изготовлены свариваемые изделия. Присадкой в этом случае выступает смесь, состоящая из разных компонентов, химически инертная при работе в условиях достаточно высоких температур.

Чаще всего большую часть присадки составляет диоксид кремния, который не допускает формирование углерода. Второй компонент смеси по массовой доле – марганец. Этот химический элемент уменьшает окисление, а также вытесняет серу из расплавленной массы.

Для эксплуатации самозащитной электродной проволоки часто применяют инверторные полуавтоматы MIG/MAG. Оборудование отличается компактными размерами и высоким КПД, а также обладает в отличие от трансформаторов меньшей чувствительностью к перепадам сетевого напряжения.

Как варить полуавтоматом без газа

Порошковая сварка полуавтоматом – пошаговая инструкция:

Подготовка кромок соединяемых деталей. Удаление с поверхностей следов коррозии, жировых пятен и прочих сторонних частиц, которые ухудшают качество соединения.
Монтаж направляющих роликов, установка на головку сварочного аппарата специальной насадки с внутренним диаметром, соответствующим диаметру присадочной проволоки.
Подключение сварочного оборудования с учетом необходимой полярности, которая зависит от химического состава и предназначения присадочной проволоки (данные параметры производитель указывает на упаковке расходного материала).
Настройка на оборудовании минимально допустимого значения напряжения дуги и скорости подачи проволоки.
Обработка наконечника специальным составом от налипания расплавленных капель.
Надевание средств защиты (спецодежды и маски сварщика).
Подключение сварочного агрегата к источнику питания.
Начало сварочных работ.

Начинать сварочный шов нужно с верхней точки, плавно перемещая горелку вперед под небольшим углом. Для улучшения качества сварного соединения рекомендуется пользоваться прерывистой дугой, периодически осматривая визуально линию стыковки свариваемых изделий.

Для чего нужен метод

Сварку порошковой проволокой без защитного газа применяют при соединении элементов конструкций, изготовленных из нержавейки, легированных и углеродистых сталей.

Данную технологию применяют в производственных процессах, домашних условиях. Сваривание полуавтоматом без газовой смеси позволяет быстрее создавать неразъемные соединения деталей благодаря автоматической подаче электродной проволоки. С компактным сварочным оборудованием без газового баллона значительно легче работать.

Сфера применения

Порошковая сварка без защитной газовой смеси часто используется опытными сварщиками при выполнении высотно-монтажных работ либо в тесных условиях. Это связано с невозможностью доставить на высоту либо разместить рядом с местом проведения работ газового баллона.

Компактные и мобильные полуавтоматы, способные варить детали без газа, пользуются большой популярностью у начинающих сварщиков и бытовых мастеров-самоучек, не имеющих опыта выполнения сварочных работ.

Технология безгазовой сварки предоставляет возможность получать высококачественные сварные швы при сваривании толстых и тонких элементов конструкций, в т.ч. значительно повысить производительность.

Квалифицированные сварщики с помощью полуавтоматического сварочного оборудования без газа в течение часа способны выполнять до 40 м шовных соединений.

Преимущества и недостатки

Достоинства сварки полуавтоматом без газа:

подготовка оборудования к работе занимает намного меньше времени;
отсутствие необходимости дополнительно приобретать газовый баллон, который требует дополнительных финансовых затрат;
компактность оборудования, небольшой вес, отсутствие газового шланга для подсоединения к баллону;
удобство и комфорт выполнения сварочных работ, нет необходимости постоянно перемещать за собой тяжелый баллон с газовой смесью;
при сваривании металлов без газа в процессе сгорания присадочной проволоки над сварочной ванной формируется защитная атмосфера, при сваривании стальных изделий с газом поток газовой смеси свободно сдувается порывами ветра либо интенсивным сквозняком;
сварщику не закрывает обзор массивное сопло сварочной горелки.

хрупкость расходника;
низкое качество соединения, если сравнивать со сварочной технологией MIG/MAG в защитном газе;
высокий уровень разбрызгивания расплавленного металла по сравнению с MIG/MAG технологией сварки в газовой атмосфере;
необходимость настройки полуавтоматической сварки под состав используемого флюса;
флюсовый порошок способствует формированию шлака на шве сварного соединения, который после сварки приходится удалять металлической щеткой либо молотком;
порошковые флюсовые присадки дорого стоят.

Несмотря на наличие недостатков компактные сварочные полуавтоматы, свариваемые металлические элементы конструкций без газовой смеси, пользуются значительной популярностью, как у опытных сварщиков, так и у домашних мастеров. Для разовых бытовых работ самозащитная флюсовая проволока – идеальный вариант расходника по цене и качеству.

Виды сварочной проволоки

Электродная проволока – незаменимый материал при выполнении сварочных работ. С ее помощью сварщики соединяют стальные элементы в единую конструкцию. При этом есть несколько видов проволоки, которые отличаются составом, эксплуатационными показателями.

Самозащитный

Самозащитный вариант представляет собой «вывернутый» наизнанку электрод. Сварка порошковой проволокой такого типа предоставляет возможность выполнять сваривание элементов конструкций при любых температурных режимах, в т.ч. экстремальных условиях, например, при сильном порывистом ветре.

Сердечник электрода состоит из разных присадочных материалов (защитных, шлакообразующих и диоксидирующих), благодаря которым сварку металлов можно осуществлять без газовой среды.

Газозащитый

Этот вид электрода аналогичен самозащитной проволоке, только кроме флюса предусматривается использование внешнего источника с защитным газом, которым может выступать СО2 либо его смесь с аргоном.

Преимущества применения газозащитных электродов:

мягкое горение дуги;
отсутствие разбрызгивания расплавленного металла;
сварочная ванна контролируется;
получается качественный и привлекательный сварной шов.

Сплошного сечения

Сплошная проволока – вид электрода сплошного сечения, изготовленный из нержавейки. Присадочный материал предназначен для сваривания изделий из высоколегированных сталей, цветных металлов и сплавов.

Для соединения с помощью сварки алюминиевых деталей используют присадочную проволоку из чистого алюминия или легированную кремнием, магнием, марганцем и прочими химическими элементами.

Медные электроды применяются для сваривания элементов конструкций, вылитых из медных сплавов.

Выбор флюсовой проволоки

Выбор оптимальной марки сварочной проволоки зависит от толщины свариваемых деталей и металла, из которого они изготовлены. Правильный выбор присадочного материала – гарантия получения качественного сварного соединения и высокой производительности.

Сварщик обязан знать, можно ли использовать конкретную марку проволоки, предназначенную для сварки с газом, для выполнения сварочных работ без внешней газовой среды. Такой вариант допускается, но при этом важно учитывать, что качество соединительного шва получиться хуже, чем в защитной атмосфере газовой смеси.

Расчет расхода проволоки

Расчет для сварки порошковой проволоки, требующейся на 1 метр погонный, осуществляется по формуле N=G*R, в которой:

G – масса расплава металла в образующемся шве длиной 1 м;
R – коэффициент поправки (соотношение металлического наплавления к израсходованной присадочной проволоке).

Параметр G рассчитывают по формуле G=A*B*L, в которой:

A – площадь среза сварного шва;
B – плотность металла;
L – длина стыка.

Так как расход материала зависит от расположения соединительной линии в пространстве, в расчетную формулу порошковой проволоки добавляют коэффициент Х, который равен:

для стыков снизу – 1,0;
для поверхностей с уклоном – 1,05;
для вертикально расположенных перегородок – 1,1;
для потолочных элементов – 1,2.

Данный алгоритм расчета необходимого количества присадочной проволоки разработан для выполнения сварки металлических конструкций в защитной газовой атмосфере. Формула не учитывает разбрызгивание расплавленной металлической массы, если сварочные работы осуществляются без внешнего газового источника.

Поэтому, чтобы компенсировать выброс из сварочной ванны части расплавленного металла, рекомендуется добавлять вышерассмотренную формулу коэффициент поправки 1,2-1,4.

Необходимое оборудование

Для самостоятельного выполнения сварочных работ без газовой атмосферы в домашних условиях нужно подготовить:

сварочный аппарат полуавтомат без газа;
средства индивидуальной защиты – маску и костюм сварщика;
присадочную проволоку соответствующей марки;
источник тока для подсоединения полуавтоматической сварки;
струбцины либо специальные прижимные приспособления для надежной фиксации свариваемых элементов металлической конструкции.

Настройка и подготовка полуавтомата

При выполнении сварки полуавтоматом без газа разрешается подключение оборудования с обратной полярностью (сварочная проволока к плюсу, масса к минусу).

После настройки подключения аппарата устанавливается катушка с присадочной проволокой и выполняется регулировка направляющих роликов механизма ее подачи. Если применяется порошковая проволока, не рекомендуется сильно затягивать прижимное крепление, так как есть риски заклинивания и деформации стержня.

Далее определяется ток для выполнения сварочных работ. Он зависит от следующих параметров:

толщины свариваемых изделий;
химического состава;
ширины зазора между соединяемыми кромками деталей.

Для настройки параметров на сварочном агрегате есть специальный регулятор поворотного типа со шкалой. Есть модели с жидкокристаллическим дисплеем, на котором при регулировке отображаются показатели.

После настройки оборудования, рекомендуется проверить его работу. Для этого нужно попробовать сделать сварной шов на обрезках свариваемых заготовок либо другом материале аналогичного химического состава. Получение качественного соединения говорит о правильности настройки сварочного агрегата, соответственно можно приступать к основной сварке.

Как варить порошковой проволокой — этапы процесса

В процессе сгорания флюс способствует формированию газового облака, поднимающегося вверх. Поэтому в рабочем помещении обязательно должна быть обустроена хорошая вентиляционная система либо возможность его качественного проветривания. Еще лучше, если непосредственно над рабочей зоной установлена вытяжная система.

Запрещено применение расходника, в сердцевине которого отсутствует порошок. Если пренебречь данным требованием, сварной шов будет низкокачественным с дефектами либо вообще не получиться.

Подготовка

Перед началом сварочных работ в бытовых условиях необходимо выполнить ряд подготовительных мероприятий:

тщательно очистить поверхности кромок свариваемых деталей;
приготовить присадочный материал;
правильно задать параметр силы тока, необходимой для сварочной дуги;
установить оптимальную скорость подачи присадочной проволоки;
правильно подобрать полярность при сварке полуавтоматом;
осуществить пробную сварку на обрезках металла, при необходимости поменять параметры настроек.

Металлические поверхности свариваемых кромок заготовок зачищают с помощью шлифмашинки. После этого их обезжиривают ацетоном либо спиртом.

Силу тока для сварочных работ полуавтоматической сваркой без использования внешней газовой среды подбирают с учетом толщины свариваемых металлических конструкций. Данные параметры можно посмотреть в соответствующей таблице, которая прилагается к инструкции эксплуатации сварочного оборудования.

Многие производители отображают рекомендуемые значения для выполнения сварочных работ на крышке агрегата с внутренней стороны. При самостоятельной сварке стальных конструкций в бытовых условиях важно понимать:

в случае выбора силы тока меньше необходимого значения для сварочной дуги соединительный шов получится низкокачественным;
если же силу тока превысить, есть риск сквозного прожигания свариваемых деталей.

Показатель скорости подачи присадочной электродной проволоки полуавтоматическим оборудованием нужно подбирать так, чтобы расходный материал успевал выходить из сварочного наконечника и плавиться непосредственно на металлической поверхности свариваемых изделий. Проволока не должна в процессе сварочных работ иметь чрезмерное натяжение.

При использовании инверторного полуавтоматического агрегата без газовой атмосферы выбирают прямую полярность – масса подсоединяется к плюсу, горелка сварочника к минусу. Расходный материал в данном случае лучше расплавляется и полностью сгорает. Такая схема подключения способствует формированию в сварной зоне концентрированного облака газа, и препятствует образование пор на сварном шве.

Процесс сваривания

После выполнения всех подготовительных мероприятий и проверки работы сварочного оборудования можно приступать непосредственно к сварке самозащитной порошковой проволокой.

После подсоединения массы и подключения полуавтомата к источнику питания в верхней части будущего шва разжигается дуга, после чего рукоятку сварочника надо медленно без резких движений перемещать вниз. При этом рекомендуется немного наклонять вперед горелку полуавтомата. Это позволит сформировать оптимальную сварочную ванну.

Электродную проволоку нужно вести плавно, подавая расходник в зону сварки. При этом нельзя допускать наплыва металла. Нельзя дергать горелку. Это приведет к нарушению сварочной дуги, и соответственно неравномерному заполнению соединительного шва расплавленным металлом.

Для качественного сваривания толстых стальных элементов конструкций сварной шов рекомендуется делать из нескольких слоев. При этом чтобы не допустить образования трещин в шовном соединении, первый слой выполняется на низком токовом значении.

Завершение

Сваривание полуавтоматом стальных изделий без задействования внешнего газового источника – это наиболее оптимальный вариант для маленьких мастерски, организованных в домашних условиях. Данная технология сварки освобождает сварщика от постоянного контроля наличия газовой смеси в баллоне, который при этом не нужно постоянно перемещать за собой.

Но, к специальным флюсовым расходникам, благодаря которым допускается выполнение сварочных работ без газа, предъявляются особые требования по качеству материала. Сварка без газа в отличие от сварки в газовой атмосфере позволяет осуществлять монтажные работы на самых труднодоступных участках.

Технология сварки дюралюминия

Сварка алюминия

Что такое дюралюминий

Дюралюминий состоит из следующих элементов: алюминия – 93,5%, меди – 4,5 %, магния – 1,5%, марганца – 0,5 %. Такой состав обуславливает эксплуатационные характеристики сплава. Основной компонент влияет на химическую активность дюралюминия, поэтому он быстро окисляется на открытом воздухе, в результате чего на поверхности образуется прочная оксидная пленка.

Приведенный состав сплава не является постоянным, он может меняться. Значение имеет не только соотношение металлов, но и технология термообработки дюралюминия.

Свойства и свариваемость дюралюминия

Сложности процесса сварки дюралюминия во многом объясняются его тугоплавкостью. По сравнению с основным компонентом, такой состав получился более плотным, поэтому он менее мягкий и гибкий. Во время сварочных работ быстро расходуются электроды, а текучесть сплава повышается. К этому надо подготовиться до начала сварки. Устранить указанную проблему помогает предварительная закалка дюралюминиевых деталей, ее выполняют при температуре +500°C.

плотность – 2,5-2,8 тонн/м³;
температура плавления – +650°C;
мах текучесть – 250 МПа.

Такой материал обладает высокой прочностью и сравнительно небольшим весом, что позволяет изготавливать из него детали, механизмы и конструкции, применяемые в разных отраслях промышленности, народного хозяйства и в быту.

В связи с высокой склонностью к окислению, варят дюралюминий при температуре в пределах +300°С, при этом используют защитную атмосферу инертных газов или флюс.

Среди преимуществ указанного сплава отмечают следующие:

небольшой вес, но при этом дюралевые детали способны выдерживать высокие нагрузки;
сварочные работы выполняют, используя разные технологии, их выбор зависит от условий проведения работ и других факторов;
подготовка изделий не требует больших трудозатрат и времени;
необходимые электроды всегда можно приобрести в специализированных магазинах.

Есть у данного процесса и ряд недостатков:

сварочный шов имеет низкую устойчивость против коррозии;
после создания такого соединения характеристики сплава ухудшаются;
для проведения работ надо иметь высокую квалификацию, быть внимательным и все выполнять с высокой точностью;
чтобы подобрать электроды, надо точно знать марку сплава;
высокая текучесть дюралюминия создает сложности при формировании сварочного валика;
для качественного выполнения работ приходится использовать флюс или защитный газ;
стоимость расходных материалов высокая;
при выполнении скоростной сварки сложно организовать контроль качества шва.

Требования, выдвигаемые к сварке

Сваривая детали из дюралюминия, надо придерживаться таких требований:

на место соединения предварительно наносят и равномерно распределяют флюс, это позволяет улучшить процесс сваривания;
нагрев соединяемых деталей проводят равномерно, иначе под действием температуры они могут деформироваться;
после завершения работ некоторое время выполняют подогрев созданного шва, делают это, пока металл не остынет;
после сварки и остывания шва его очищают от шлака и проверяют на наличие трещин, раковин, повреждений.

Подготовка перед сварочным процессом

Для получения качественного соединения перед началом работ поверхность деталей надо правильно подготовить. Это поможет убрать оксидную пленку, которая имеет высокую плотность и температуру плавления, что не позволяет стабильно образовываться дуге, в результате чего надежность соединения снижается.

Подготовительный процесс состоит из таких этапов:

Зачистка поверхности от коррозии, масла и других загрязнений.
Удаление тугоплавкого слоя, для этого используют щетку по металлу и мелкозернистую наждачную бумагу. На производстве оксидную пленку чаще всего удаляют методом катодного распыления, в таком случае она обрабатывается ионами, что позволяет быстро и качественно очистить поверхность.
Обезжиривание поверхности. При этом не только удаляются остатки масла, но и оставшиеся частички, которые в процессе сварки мешают качественно выполнить работу.
Обработка кромок. Если толщина свариваемых участков больше 4 мм, их углы скашивают под углом 35°.

Перед использованием электродов их прогревают при температуре +150°С, что помогает удалить лишнюю влагу. После проведения подготовительных работ рекомендуется начинать сварку, на протяжении 3 часов делать это можно не позже чем через сутки, т.к. снова образуется прочная оксидная пленка.

Необходимое сварочное оборудование

Для проведения сварочных работ с дюралюминиевыми деталями используют стандартный электродуговой сварочный аппарат и плавящиеся электроды, а также это делают с помощью газовой горелки. На производстве для таких целей используют:

полуавтоматы, в которых проволока подается в среде защитных газов, их обозначают DC MIG;
сварочное оборудование, работающее с неплавящимися электродами, помещенными в среду аргона, их обозначают AC TIG.

Для сварки дюралюминия применяют оборудование, поддерживающее работу с постоянным и переменным током. Оно должно быть инверторным, компактным, чтобы его можно было перевозить. Хорошо, когда аппарат оснащен осциллятором для сварки, а длина шланга для подключения горелки до 3 м.

Хотя в домашних условиях и на производстве для сварки дюралевых деталей используют разное оборудование, технология проведения работ одинаковая. Обязательно учитывают высокую текучесть этого материала, поэтому чаще всего работу выполняют в нижнем положении.

Чтобы избежать образования большой ванны расплава, шов делают с большой скоростью, а для этого понадобится высокая квалификация. В домашних условиях при использовании электродуговой сварки получить соединение высокого качества не получится. Он будет пористым, в нем остаются остаточные напряжения и появляются трещины.

Аргонодуговая

Данная технология подразумевает использование неплавящегося вольфрамового электрода, который работает в среде защитного газа. Сварку выполняют переменным током, в современных аппаратах есть все необходимые настройки, что помогает упростить процесс. Использование данного метода помогает получать прочный и качественный шов, при этом вероятность его коррозии будет минимальной.

Полуавтоматическая

Применение полуавтомата при сварке дюраля похоже на то, как этим способом соединяют стальные элементы. Различие заключается в том, что надо более тщательно контролировать мощность дуги и продвижение проволоки, а также увеличить ее подачу.

Сварка дюралюминия в домашних условиях

Часто возникает необходимость выполнять сварку дюралюминия в быту. При наличии достаточных навыков можно получить сравнительно прочный и надежный шов. Работают с помощью электродугового аппарата и специальных плавящихся электродов, которые продаются в специализированных магазинах.

Электроды

В зависимости от вида дюраля используют следующие типы стержней, легированные разными металлами:

ОЗА-1 – титаном, медью;
ОЗА-2 – алюминием с железом, титаном;
ОЗАНА-1, ОЗАНА-2 – кремнием, железом;
ОК96.10, ОК96.20 – марганцем, кремнием, железом.

Устройства

В бытовой электросети недостаточная частота тока, поэтому, чтобы соединить дюралюминиевые детали, надо использовать аппараты для повышения этого параметра.

Можно выполнить сварочные работы с применением ацетилено-кислородной горелки. При ее горении создается температура, превышающая температуру плавления дюрали. Применение такого варианта приводит к окислению алюминия и образованию оксидной пленки, для устранения этого недостатка работу выполняют в среде аргона.

Удобнее сварку проводить с применением водородно-кислородных горелок, которые еще называют плазменными. Они позволяют создать качественный и прочный шов, который меньше подвергается деформации и коррозии.

Даже имея необходимое оборудование, опыт и знания, дома сложно получить надежное сварочное соединение дюралюминиевых деталей. Если к качеству шва предъявляются высокие требования, то в таких случаях лучше обращаться в специализированные организации.

Техника безопасности

Как и при выполнении сварки других материалов, во время работы с дюралюминием надо придерживаться правил техники безопасности:

перед началом работ проверяют работоспособность оборудования, надежность и исправность контактов, соединений;
сварщик должен работать в средствах индивидуальной защиты: костюме, рукавицах и маске.

Возможные сложности

Если свариваемые детали поддаются статическим нагрузкам, то работу можно выполнять плавящимися электродами. Когда в месте шва создаются скручивающие нагрузки, сварку выполняют полуавтоматом или аргонодуговым методом, т.к. они обеспечивают более надежное соединение.

Дюралюминий быстро плавится, поэтому работу надо проводить с высокой скоростью. При выгорании легирующих компонентов на месте шва часто образуется коррозия.

Проблемы возникают при неправильной настройке оборудования. Повышенная продувка сварочной зоны не позволяет шву нормально образоваться, кроме этого, увеличиваются затраты на данный процесс. Если же подача газа недостаточная, то металла в зоне проведения работ вспенивается, а вольфрамовый электрод начинает гореть.

Помощь специалистов

Для получения качественного шва при работе с дюралюминием специалисты советуют придерживаться следующих правил:

перед выбором электродов определяют марку сплава, т.к. при его легировании используют разные элементы;
чтобы металл не деформировался, его прогревание выполняют постепенно и медленно;
нельзя резко прекращать работу, после наложения шва его еще некоторое время прогревают, чтобы он остывал постепенно.

Дополнительная информация

Для создания стыковых швов при работе с изделиями толщиной более 3 мм чаще используют вольфрамовый электрод. Во время сварки в рабочую зону подают инертный газ.

Применение угольного электрода и газосварки ацетиленом не позволяет создавать прочное соединение. Более качественный результат будет с использованием водородно-кислородных горелок.

Работая полуавтоматом, важно не только правильно выставить подачу проволоки, но и силу дуги, чтобы соединяемые детали не перегревались. Правильная настройка на переменный ток при выполнении аргонной сварки вольфрамовым электродом позволяет получать соединения высокого качества.

Чтобы методом сварки надежно соединить изделия из дюралюминия, надо четко придерживаться разработанных технологий, использовать исправное оборудование, иметь необходимые навыки и соблюдать правила техники безопасности.

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 варить полуавтоматом без газовой среды

Виды и способы сварки

Сварка полуавтоматом без газа позволяет создавать неразъемные соединения из материалов, устойчивых к воздействию атмосферного воздуха. Для формирования шва в рабочую зону подают присадочную проволоку, а присадки снижают риск насыщения расплава посторонними примесями. Отказ от применения среды защитных газов позволяет снизить себестоимость работ в ущерб качеству.

Конструкция сварочного полуавтомата

Сварочный аппарат полуавтоматического типа состоит из узлов:

внешнего баллона с инертным или активным газом (технологии MIG и MAG соответственно);
магистрали для подвода газа к горелке;
катушки с проволокой;
механизма подачи присадочного материала;
направляющего канала, по которому проволока подается в рабочую зону;
источника постоянного или переменного тока;
горелки, в которой имеется сопло для распределения защитной среды с контактным наконечником;
контроллера с органами управления.

Технология сварки полуавтоматом

Полуавтоматическая сварка осуществляется дуговым разрядом между концом проволоки и соединяемыми поверхностями, закрытым газовой средой от влияния окружающей атмосферы.

Подача стержня начинается при нажатии на курок, расположенный на корпусе горелки (скорость настраивается при выборе режимов сварки).

Сварщику необходимо только правильно перемещать горелку вдоль стыка, что позволяет называть методику полуавтоматической.

Отличия от инверторной сварки

Стандартный инвертор предусматривает использование металлического электрода с защитным покрытием. Под воздействием дугового разряда флюс частично выгорает, предотвращая насыщение шва вредными веществами. После завершения работы сварщику необходимо удалить шлак молотком или щеткой из металла. Технология позволяет корректировать температуру горения дуги, допускается сварка с подключением плюса или минуса к деталям (прямая и обратная полярность соответственно).

Сварщику достаточно подключить аппарат к сети переменного тока напряжением 380В или 220В, а затем выставить требуемые рабочие режимы.

повышенная скорость сварки;
улучшение внешнего вида материала швов;
возможность ведения работ в любом пространственном положении;
соединение тонких металлических листов без риска прожига;
возможность сварки элементов из легких сплавов или разнородных веществ.

Технология повышает скорость сварки.Основным недостатком полуавтоматической сварки является газовый баллон, который необходимо перемещать вместе с аппаратурой. В стесненных условиях не всегда удается установить емкость, а чрезмерное удлинение шлангов ухудшает условия подачи защитной среды, не допускает быструю регулировку объема газа. Сварщик может отказаться от использования баллонов и вести сварку специальной проволокой, содержащей флюс.

Преимуществом технологии являются снижение себестоимости работ, уменьшение массы перевозимого оборудования. Одновременно учитывают повышенную цену сырья либо сложности с поиском качественного материала. Кроме того, сварить заготовки из легированных сталей или алюминиевых сплавов без защитной газовой среды невозможно.

Полученный шов будет иметь недостаточную прочность либо разрушаться при приложении нормативного усилия.

Выбор проволоки для полуавтомата

Перед началом выполнения работ необходимо выбрать проволоку, марка которой зависит от толщины соединяемых листов и типа металла. От корректности подбора зависят прочность шва и скорость выполнения работ. Сварщику требуется знать, можно ли пользоваться для выполнения работ проволокой, рассчитанной на газовую среду. Допускается применение таких материалов, но следует учитывать, что из-за отсутствия защитной атмосферы качество материала в зоне стыка снижается.

Виды присадок

Виды присадочных проволок:

Стандартная стальная с омедненной поверхностью, предназначенная для соединения или восстановления поверхности деталей из углеродистой либо низколегированной стали. Слой меди наносится электрохимическим методом, что обеспечивает защиту от образования гальванической пары и коррозии материала сердечника. Отличается стабильным химическим составом, из-за простой технологии производства имеет низкую себестоимость. Сварка полуавтоматом без газа обычной проволокой не рекомендуется из-за недостаточного качества шва.
Для соединения деталей из углеродистых сталей используют проволоку с дополнительными легирующими компонентами (например, хромом, ванадием или вольфрамом). Материал обеспечивает формирование однородных швов с повышенной прочностью, соответствующей характеристикам основного металла.
При сварке нержавеющих сталей используют проволоку с химическим составом, близким к параметрам основного материала. В зависимости от легирующих присадок сварочные материалы подразделяют на мягкие или твердые, существует категория термостойких материалов. Следует учесть, что отказ от атмосферы защитного газа приводит к появлению пор либо насыщению расплава посторонними примесями. Не рекомендуется сварка нержавеющих сталей стандартной проволокой (как с подачей газа, так и без защиты) из-за низкого качества шва.
При сварке алюминиевых сплавов используют специальную проволоку с присадками, стабилизирующими материал в зоне стыка. Следует учитывать, что сварочный материал должен храниться в герметичной упаковке. Под воздействием атмосферы на поверхности образуется тугоплавкая оксидная пленка, препятствующая горению дуги. Технологию сварки без газа для алюминиевых сплавов используют редко из-за низкого качества стыка. Для создания неразъемного соединения применяют полуавтомат с подачей химически инертного аргона.
Специальная порошковая проволока для полуавтомата без газа, содержащая флюс на рутиловой основе. Подходит для сварки в любом положении, при наплавке обеспечивает высокую скорость накопления металла на поверхности заготовок. Допускает заполнение расплавом угловых стыков или узких зазоров, формируемый шов имеет аккуратный облик и не содержит термических трещин.

Плюсы и минусы порошковой проволоки

Преимущества материалов на порошковой основе:

большой выбор диаметров (от 0,6 до 2,4 мм с шагом 0,1 мм), что позволяет соединять листы разной толщины;
возможность сварки углеродистых либо легированных сталей, а также оцинкованного металла;
отсутствие необходимости доставки или подключения баллонов с защитной средой;
мобильность оборудования;
повышенная скорость ведения работ.

повышенная себестоимость работ из-за высокой цены сварочных материалов;
падение качества шва (по сравнению с технологией с использованием атмосферы защитных газов).

Расчет расхода проволоки

Для расчета потребности присадочного материала на 1 погонный метр стыка используют формулу N=G*R, где:

N – искомый параметр;
G – масса расплава в формируемом стыке длиной 1 м;
R – поправочный коэффициент, указывающий на соотношение наплавленного металла к массе израсходованной проволоки.

Для определения параметра G применяют уравнение вида G=A*B*L, где:

A – площадь поперечного среза шва в мм²;
B – плотность (зависит от химического состава);
L – длина стыка.

Поскольку затраты материала зависят от положения линии соединения в пространстве, то в формулу расчета параметра N вводят коэффициент X, равный:

1,0 – для нижних стыков;
1,05 – для наклонных поверхностей;
1,1 – для вертикальных перегородок;
1,2 – для потолочных конструкций.

Приведенный алгоритм расчета разработан для сварки в газовой среде, не учитывает разбрызгивание металла при отказе от защитной атмосферы. Рекомендуется ввести в формулу поправочный коэффициент 1,2…1,4, позволяющий компенсировать выброс части расплава из сварочной ванны.

Следует учесть, что расход зависит от квалификации сварщика, характеристик используемого оборудования и основного материала, а также диаметра присадочной проволоки.

Заправка аппарата

Алгоритм установки в аппарат:

Аккуратно надеть бобину на направляющий вал аппарата. Необходимо удерживать свободный конец присадочного материала, предотвращая случайное разматывание катушки.
Вставить наконечник в канавку направляющего ролика.
Нажать на тумблер включения электрического привода в режиме холостого хода с максимальной скоростью подачи.
Протянуть проволоку через рукав, а затем наконечник горелки (не допуская застревания).

Для выполнения работ потребуются:

сварочный полуавтомат, поддерживающий работу в режиме обратной полярности;
розетка для подключения оборудования;
защитный костюм и маска;
проволока с подходящим химическим составом или диаметром;
прижимы или струбцины для удержания деталей.

Настройка полуавтомата

При проведении работ допускается коммутация с обратной полярностью подключения (отрицательный вывод необходимо подключить к заготовкам, а положительный полюс подвести к сердечнику, зажатому в цанге горелки). Затем необходимо установить катушку с присадочным материалом, отрегулировать направляющие ролики подающего механизма ( настройки зависят от диаметра сердечника). При использовании порошковой проволоки не следует затягивать крепление прижимного элемента, поскольку существует риск деформации либо заклинивания стержня.

Затем необходимо определить сварочный ток, который зависит от ширины зазора, химического состава и толщины соединяемых листов. Для регулировки параметра на фронтальной части аппарата предусмотрен поворотный регулятор со шкалой (на части изделий имеется жидкокристаллический дисплей). После настройки рекомендуется сделать пробный шов на обрезке материала, имеющего одинаковый химический состав с соединяемыми заготовками. Если настройки корректны, то можно приступить к сварке основных швов.

Как происходит сварка без газа: инструкция

Общая инструкция по использованию сварочного полуавтомата без газа:

Провести подготовку сопрягаемых кромок, с которых следует удалить ржавчину или жировые отложения. Посторонние частицы ухудшают качество металла в стыке и снижают механические характеристики.
Смонтировать направляющие ролики и насадку на сварочную головку в соответствии с диаметром присадочного материала.
Подключить выводы оборудования в соответствии с требуемой полярностью (зависит от характеристик и химического состава проволоки, указывается производителем на упаковке).
Установить на аппарате минимально допустимые скорость подачи присадочного материала и напряжение дуги.
Обработать наконечник для предотвращения налипания капель расплава.
Надеть защитный костюм и сварочную маску.
Подключить питание и начать варить от верхней точки шва, перемещая горелку под углом вперед. Для повышения качества работ рекомендуется использовать прерывистую дугу и визуально контролировать линию стыка. Не следует вести горелку рывками, что приводит к нарушению нормального дугового разряда и неравномерному заполнению ванны расплавом.

Следует учесть, что технология сварки полуавтоматом без углекислоты или иного защитного газа не подходит для начинающих сварщиков. Для получения навыков рекомендуется тренироваться на отходах стального профиля, а затем перейти к сварке базовых конструкций. Дополнительно необходимо оценить все преимущества и недостатки методики, что позволит избежать дополнительных затрат (например, в случае недостаточной прочности швов из-за ошибочно выбранной технологии).

Читайте также: