Сварка мелких алюминиевых деталей

Обновлено: 30.06.2024

Если стоит задача паять алюминий, то все что Вам потребуется Вы узнаете из нашей статьи. Мы подготовили и пошагово описали способы пайки, необходимые материалы и оборудование.

Почему возникают проблемы с пайкой алюминия

Алюминий – легкий и гибкий материал, который имеет на своей поверхности слой оксида. Естественное покрытие не позволяет ему вступать в химические реакции с другими элементами. Физические свойства создают определенные трудности, ведь защитный оксидный слой является главной проблемой в процессе пайки.

Чтобы обойти свойства элемента и осуществить надежное скрепление деталей, используют различные приемы и вспомогательные материалы. Более того, есть возможность пайки даже к другим цветным металлам с помощью олова и паяльника. Чтобы пайка алюминия прошла быстро, качественно и без проблем, необходимо разобраться во всех тонкостях и особенностях процесса.

Подготовка к пайке алюминиевых деталей

Прежде, чем приступить к каким-либо работам, важно тщательно подготовить поверхности деталей. Только при точных и доскональных действиях можно спаять алюминий и дюральалюминий без последующих переделок.

На первом этапе необходимо аккуратно очистить деталь от загрязнений. Далее нужно удалить образованную на поверхности материала пленку оксида. Она образуется от контакта с кислородом в воздухе, тем самым не позволяя осуществить прочное соединение спаиваемых элементов.

Как удалить оксидную пленку

Выделяют два варианта:

Химический метод предусматривает осаждение частиц цветных металлов методом электролиза. Процесс протекает благодаря электрохимическим реакциям на электродах, под действием постоянного электрического тока. Вследствие методу электролиза напыление из частиц металлов выпадает в осадок.
Механический метод предусматривает удаление оксида при использовании синтетического масла. Главное, чтобы оно имело минимальное содержание воды. Для дополнительного обезвоживания масло нужно провести, прогрев до + 200°С. Термическая обработка позволит испарить воду. Важно! Необходимо тщательно следить за температурой, чтобы она не повышалась и жидкость не разбрызгивалась.

На место, где будет совершаться непосредственная пайка, наносят обезвоженное масло и натирают наждачной бумагой, что позволяет удалить оксидный слой с алюминия. Вместо наждачки можно провести очистку мелкой железной стружкой, острием паяльника или любым другим острым инструментом. Главная задача – содрать оксид под маслом. Сам припой окунают в каплю масла и растирают по участку скрепления. Улучшить качество процедуры позволяет использование флюса.

Используемые в работе материалы

Пайка алюминия своими руками может быть выполнена на высоком уровне при условии правильного подбора расходников. Рассмотрим детальнее, чем паять этот цветной металл.

Флюсы для пайки алюминия

Флюс – высокоактивный компонент, который не позволяет появиться пленке оксида во время пайки. Кроме того, вещество обеспечивает дополнительное смачивание при использовании жидкого припоя. Это увеличивает прочность сцепления различных методов паек.

Масло, используемое для трансформаторов может заменить флюс, если последний отсутствует. Изначально поверхности зачищают наждачной бумагой. Такие манипуляции существенно замедлят процесс появления естественной пленки и улучшат лужение алюминия.

Важно! Поскольку флюсы – активные вещества, то их поверхность после пайки необходимо промывать раствором щелочи с водой.

Канифоль

Колофонская камедь, она же канифоль – распространенный вариант среди всех флюсов. Это не идеальный способ, поскольку она работает только в среде без кислорода, а это довольно проблематично выполнить дома.

Порошковый флюс

Прочная пайка алюминия выполняется горелкой, при использовании порошковых флюсов. Желательно не использовать кислород, чтобы не снизить эффективность соединения.

Типы флюса для горелки:

Флюс Ф-34А – популярный присадочный вариант флюса. Основной компонентный состав: (K) калий и (Li) литий. В качестве дополнительных компонентов выступает фтористый натрий и хлористый цинк. Отличительная черта флюса – хорошая способность образовывать однородные системы, а также способность поглощать и отдавать влагу.
Бура – еще один порошок. Рабочая температура 700°С. Легко смывается с поверхности лимонной кислотой.
Аспирин. Неплохой вариант флюса, но имеет опасность для человека. При нагревании выделяет вредные вещества, которые могут обжечь глаза и слизистые оболочки.
Паяльный жир. Позволяет достичь отличного сцепления деталей при пайке алюминия своими руками. Максимальная прочность достигается за счет предварительного прогрева швов. Обязательно после пайки, паяльный жир нужно смыть, в противном случае начнутся коррозийные процессы.

Каждый из описанных вариантов позволяет припаять алюминий или дюраль с высокой прочностью соединения. Но при использовании определенного типа обязательно следует изучить его особенности и преимущества.

Жидкий флюс

Удобный и эффективный вариант надежной фиксации деталей. Вещество наносят непосредственно на точки скрепления. Работая с жидким типом флюса, необходимо быть крайне аккуратным, поскольку в процессе могут выделяться потенциально опасные пары. Распространенные модели:

Ф-64. Вещество позволяет разрушать оксид на металле. Возможна работа с большими деталями.
Ф-61 – популярная модификация, которая широко применяется при лужении алюминия. Оптимальная рабочая температура не выше 250°С.
Кастолин – еще один жидкий флюс. Для максимального эффекта температурный режим должен быть свыше 160°С.

Вышеперечисленные методы позволяют эффективно паять алюминий в домашних условиях.

Припой для пайки алюминия и его сплавов

Материал создается на базе цветных соединений металлов. Современные модификации имеют дополнительные примеси, что позволяет упростить работу.

Высокоточный американский HTS-2000 – известный разрекламированный вариант припоя в форме стержней. Согласно отзывам пользователей, на практике материал не соответствует заявленному качеству, поскольку спаянные детали имеют низкую герметичность. Применять возможно только в комбинации с флюсом.
Французская вариация Castolin – импортный тип припоя. Отлично помогает заварить небольшие отверстия и трещины.
Офлюсованный припой типа Aluminium – рабочая температура превышает 640°С. Имеет форму прутков.
Оловянно-цинковый состав ЦОП-40 используется для горячей пайки. Характеризуется высокой эффективностью.

Отечественные припои и их качество

Спаять алюминиевые детали в домашних условиях можно только с применением проверенного припоя. Высоким спросом пользуются отечественные модели. На практике не уступают иностранным образцам, при этом ценник существенно ниже.

Новинка SUPER A+ – альтернативный припой, который был создан в Новосибирске. По составу и принципу действия является аналогом американского варианта HTS-2000.
ПОС-61 – относительно устаревший, но по-прежнему востребованный тип, позволяющий работать с тонкостенным материалом.
Марка А – цинково-оловянно-медный состав позволяет работать при 425 °С. Доступный и надежный материал.
34А – отличный вариант для работы в печи, горелкой или в растопленных солях алюминия.

Сравнение припоев для пайки алюминия

Опытные специалисты, которые в своей практике работали с американскими, французскими и отечественными моделями отмечают, что последний вариант имеет отличные характеристики.

Процесс лужения алюминия не уступает по качеству более дорогим типам материалов. Чтобы на выходе получить изделия высокой прочности, работы по спайке необходимо проводить в печи.

Более того, независимо от обширной рекламы американского припоя HTS-2000, он имеет огромное количество отрицательных отзывов от пользователей. Основная проблема – тягучесть консистенции, которая затрудняет разравнивание на поверхности.

Что касается Castolyn 192FBK, то он излишне текуч. Это хорошая альтернатива для пайки небольших трещин и отверстий. При этом вещество практически бесполезно для того, чтобы сварить больше детали.

Порошковая проволока

Еще одна разновидность материала, который представляет собой тонкую металлическую проволоку, заполненную порошком-наполнителем. Трубчатая проволока может использоваться только при сварочных работах, а не в процессе пайки.

Нужно отметить, что это контрастно разные варианты соединений. При использовании сварочной проволоки, процедура сцепления алюминиевых конструкций происходит без использования газа.

Как паять алюминий – источники нагрева

Для пайки принято использовать такие традиционные устройства:

Разберемся детальнее, как запаять алюминий с помощью данных приборов.

Паяльник для пайки алюминия

Наиболее простым и распространённым методом, который используется для работ своими руками считается пайка алюминия паяльником. При работе с данным девайсом важно учитывать габариты деталей, которые будут соединяться.

Это важно, поскольку количество тепла от источника рассеивается, что значительно снижает эффективность. Для качественного выполнения работ потребуются мощные паяльники на 90-100 ВТ. Окончательная интенсивность и нагрузка зависит от размера, места соединения и типа припоя.

Горелка

Чтобы паять алюминиевые листы большой толщины лучше использовать устройства, которые смешивают газообразное топливо с кислородом. Характерная черта газовых горелок – бесконтактная передача тепла от источника к материалу. Горелки обеспечивают максимальную скорость нагрева.

Как паять алюминий паяльником

Металлы из класса цветные, к которым относится алюминий, имеют высокую теплопроводность. Для хорошего нагрева элементов из меди или алюминия требуется мощный инструмент. К примеру, для пайки 1 м², мощность прибора должна составлять порядка 60 Вт.

При соединении и прогреве двух или больше деталей потребуется инструмент до 100 Вт. Что касается жала, то желательно выбирать широкие варианты. На кончике можно сделать зазубрины, с их помощью легче удалить оксидный слой и тем самым улучшить результативность от пайки алюминия припоем.

Доработка паяльника для пайки алюминия

Для пайки алюминия своими руками в домашних условиях рекомендовано использовать горелку. Это ускорит работу и повысит качество сцепления. Все же из-за технических причин приходиться работать паяльником, но желательно провести предварительную небольшую доработку прибора.

Пошаговая инструкция как доработать паяльник:

Изначально нужно приобрести новое жало с диаметром в 8,5 миллиметров.
От начала жала нужно отступить 8 миллиметров и просверлить отверстие сверлом на 2 миллиметра.
На кончике пилкой по металлу делают продольные надрезы с глубиной в 10 миллиметров.
Далее нужно взять полотно от ручной пилки отрезать кусок на 13 миллиметров.
В полотне проделать отверстие в 3 миллиметра.
Жало согнуть под прямым углом.
После этого ввинчиваем усовершенствованное полотно в пропилы и зажимаем болтом.

Пайка алюминия газовой горелкой

Опытные специалисты утверждают, что пайка алюминия в домашних условиях на высоком уровне возможна только с применением горелки.

Главное условие для надежного скрепления – точная подгонка деталей. Важно, чтобы зазор между элементами был минимальный. Это позволит припою не утекать и оставаться на месте стыка. Рекомендация не касается ситуаций при ремонте трещин и сквозных отверстий.

Работая с горелкой важно равномерно нагреть деталь. Не допускать перегрева свыше 650°С, поскольку метал попросту начнет плавиться. Оптимальный температурный режим для пайки горелкой 500°С.

Выбор горелки

Чтобы паять алюминий в домашних условиях будет достаточно портативной горелки и туристического баллона с газом. Особое внимание стоит уделить типу горелки. Модели с широким соплом не подойдут для пайки, поскольку они будут разогревать большую площадь.

Соответственно предпочтение нужно отдать изделиям, которые имеют возможность локального нагрева. Проще говоря нужно, чтобы было узкое сопло.

Пайка китайским прутком

По своей конструкции прутки – это тонкая цинковая трубка, которая имеет стержень с порошковым флюсом. Производитель утверждает, что такие китайские образцы позволяют быстро, легко и качественно паять цветной металл даже без зачистки.

Пользоваться китайскими прутками очень просто. Достаточно плотно прижать детали между собой и разогреть до 500°С горелкой. При этом припой должен растопиться и заполнить щели между деталями. После формирования шва нагрев прекращают, деталь постепенно остывает.

Китайскими прутиками быстро и эффективно можно спаять алюминий в домашних условиях, поскольку материал достаточно текуч и подвижен.

Способ с щеткой насадкой по металлу

Если нет китайских прутиков, для пайки алюминия и дюралюминия можно использовать метод со щеткой. Он предусматривает, нагрев скрепляемых слоев газовой горелкой с нанесением олова. Далее осуществляется повторный нагрев с параллельной зачисткой щеткой по металлу. Можно воспользоваться дрелью из соответствующей насадкой. При этом необходимо добавлять олово. Следующая фаза включает обычную пайку. После остывания, место стыков можно отшлифовать.

Видео пайка алюминия аргон не нужен

Что лучше сварка или пайка

Четкого ответа на данный вопрос не существует. Результат зависит от подготовки мастера и дальнейшего предназначения детали. Конечно же, сварка дюралюминия и алюминия – надежный вариант. Но для выполнения данной процедуры нужно специальное дорогостоящее оборудование. При этом далеко не каждый может в домашних условиях припаять даже элементарные детали, поскольку для работы с подобным инструментом нужен опыт и профессиональные навыки.

К примеру, для ремонта автомобильного радиатора лучшим решением будет пайка. Это быстро, удобно и дешево. Если речь идет о массивных конструкциях, на который возложена серьезная задача, то лучше использовать сварку.

Бесспорно, пайку дюралюминия и алюминия в домашних условиях выполнить можно, но это сложный процесс. Прогрессивные материалы, которые представлены на рынке, позволяют выполнить прочное соединение с минимальными знаниями и навыками.

Как заработать на пайке алюминия

Всем известно, что сварка алюминия недешевое удовольствие, поскольку для этого используется специальное оборудование. При этом существует альтернатива – пайка.

Часто в пользователей возникает вопрос – а можно ли этим заработать? Ответ неоднозначный, поскольку все зависит от навыков, профессионализма и спроса. Конечно, можно запаять алюминиевую кастрюлю, флягу, канистру или алюминиевые трубки соседу и немного заработать, а можно поставить подобные услуги на поток и открыть собственную мастерскую.

Сварка алюминия в домашних условиях

Сварочные работы необходимы не только на производстве, но и в небольших мастерских. Все чаще возникает потребность в соединении деталей из алюминия и его сплавов. Например, моторные лодки, головки блоков цилиндров для двигателей внутреннего сгорания.

Сварка алюминия в домашних условиях

Сам по себе алюминий – это металл, обладающий малым удельным весом, большой вязкостью, теплопроводностью и электропроводностью. Его сплавы выдерживают высокие механические нагрузки. Но при всех его достоинствах сварка алюминия в домашних условиях сопряжена с некоторыми трудностями.

Факторы, влияющие на свариваемость алюминия

Алюминий активно окисляется на воздухе, и его поверхность достаточно быстро покрывается пленкой оксидов. Оксиды – тугоплавкие соединения. Их температура плавления достигает 2440 °С. У алюминия же данное значение равно 660 °С. Во время сварки оксиды препятствуют образованию в сварочной ванне однородной массы расплавленного металла.

Капли жидкого металла в сварочной зоне мгновенно покрываются окислами, которые не дают получить сплошной сварочный шов. Для предотвращения окисления зона плавления нуждается в изоляции при помощи флюсов или инертных газов. Обычно применяется аргон.

В отличие от стали, алюминий обладает таким качеством, как высокая жидкотекучесть в виде расплава. Сварочная ванна, в связи с этим, плохо формируется, а потолочные швы выполнить становится проблематично. Для устранения эффекта жидкотекучести используются подкладки с большой теплопроводностью для охлаждения зоны сварки.

Алюминий характеризуется высоким содержанием кремния и растворенного в нем водорода. Кремний провоцирует образование трещин во время охлаждения металла после сварки. Водород же выходя из расплава, образует множество пор в сварочных швах и трещин при кристаллизации.

Алюминиевые сплавы обладают значительной литейной усадкой, что при остывании приводит к деформированию свариваемых деталей.

Сварочный шов на алюминиевой трубе

Из-за высокой теплопроводности, процесс сварки алюминия предусматривает высокие сварочные токи. К примеру, для проведения работ по стали значения токов на 50% ниже.

Подобрать требуемые режимы сварки алюминия в домашних условиях затруднительно по причине того, что не всегда можно точно определить марку сплава свариваемых деталей.

Методы проведения сварки алюминиевых деталей

Сварку алюминия в домашних условиях можно производить различными методами, среди которых можно выделить:

электродуговая сварка электродами с покрытием;
газовая сварка;
электродуговая сварка в среде нейтральных газов.

Сварка алюминия без аргона с использованием плавких электродов со специальной обмазкой — самый простой, доступный и распространенный способ соединения деталей. Для работы с чистым алюминием используются электроды ОЗАНА1, а для сплавов с высоким содержанием кремния применяются электроды ОЗАНА2.

Сила тока, выставляемая на аппарате, равна 25А на каждый миллиметр электрода. Плавятся электроды достаточно быстро, поэтому наложение шва происходит на большой скорости. Качество и непрерывность сварки зависит от квалификации сварщика.

После замены электрода на новый удаляется шлак. После чего шов требуется промыть горячей водой и зачистить щеткой с металлическим волосом. Окислы препятствуют разжиганию дуги.

Сварка алюминиевых деталей

Недостатками электродуговой сварки электродами являются: большая пористость шва, невысокая прочность, обильное разбрызгивание, затрудненное отделение шлаков, которые вызывают в последствии интенсивную коррозию.

Сварка газовой горелкой — более простой метод. Необходимость разогреть и расплавить металл в зоне сварки снижает скорость процесса в три раза. Для заполнения шва используется проволока. Ее не требуется просушивать перед применением. Горючий газ выполняет функцию защиты от окисления. Это более надежный способ в отличие от обмазки электродов.
Высокое качество, надежность, прочность, эстетичность предоставляет сварка с использованием инертных газов аргона или гелия. Плавление металла происходит от дуги между электродом из вольфрама и деталью. Для присадки применяются алюминиевые прутки.

Для эффективного разрушения окислов сварка производится током с переменным напряжением. Выбор режимов зависит от диаметра присадки, электрода, толщины металла и расхода газа. Дорогое оборудование и необходимые расходные материалы не позволяют активно использовать аргонодуговой метод в домашних условиях.

Материалы и инструмент

Если техническая подготовка работника стоит на первом месте при проведении сварочных работ алюминия, то технологическое оснащение для поведения работ занимает второе место. Вне зависимости от метода проведения сварки, для получения результата с наилучшими показателями необходимо приготовить следующее:

источник питания – сварочный аппарат, позволяющий выдавать постоянный и переменный ток, а также токи достигающие 300 А;
электроды марок ОЗАНА и УАНА, предназначенные для всех типов алюминиевых сплавов;
присадочная проволока или прутки;
газовое оборудование – баллоны, горелка, шланги;
надежное заземление;
рабочая одежда из негорючего материала;
сварочная маска или очки.

Техника безопасности

Технология сварочного процесса – это интенсивное разбрызгивание, что заставляет, в первую очередь, заботиться о безопасности сварщика.

На нем должен быть надет костюм из негорючей или огнеупорной ткани, а так же рукавицы, краги из подобного материала.
Для защиты органов дыхания используются индивидуальные средства защиты.
Органы зрения защищает сварочная маска.
Наличие надежного заземления предупредит поражение от электрического тока.

Работа с газовым оборудованием сопряжена с повышенной опасностью. Соблюсти все требования промышленной безопасности в домашних условиях проблематично, но следовать им необходимо.

Подготовка поверхностей металлических деталей к сварке

Свариваемые детали нуждаются в тщательной подготовке. Кромки деталей подвергаются следующей обработке:

С поверхности заготовки авиационным бензином, уайт-спиритом или ацетоном, растворителем удаляются остатки жиров, масел и других загрязнений, то есть обезжириваются.
Разделка кромок. При сварке листового материала толщиной не свыше полутора миллиметров их края отбортовываются. Фаска снимается на деталях толщиной более 4мм при сварке покрытыми электродами. Если толщина изделий 20 мм и более, то разделка необходима в любом случае.
Удаление окислов с поверхности производится напильником или металлической щеткой. Ширина очистки с каждой стороны должна составлять до 15 мм. В некоторых случаях оксиды растворяют раствором каустической соды. Но после такой процедуры требуется промывка проточной водой.

Описание процесса

После проведения подготовительных мероприятий производится процесс стыковки. Сварка алюминия в домашних условиях методом электродуговой сварки в среде нейтральных газов производится с соблюдением следующих рекомендаций:

угол наклона вольфрамового электрода к свариваемой поверхности должен быть не менее 70°, но не более 80°;
пруток присадочного металла подается в зону перпендикулярно вольфрамовому электроду;
размер дуги не должен превышать 2 1/2 мм;
чтобы обеспечить защиту от кислорода расплавленный металл первым перемещаться начинает пруток, а за ним электрод с горелкой;
присадочный пруток периодически вводится в сварочную ванну;
поперечные движения не рекомендованы, только продольные;
для отведения излишнего тепла сварку производят на медных пластинах или стальном верстаке;
инертный газ подается за 3 секунды до образования дуги и в течение 5 секунд после окончания подачи напряжения.

Процесс сварки своими руками Сварка алюминия

В последнее время в домашних мастерских популярность набирает полуавтоматические аппараты, особенно импульсные. Проблема с оксидной пленкой решается за счет импульса высокого напряжения. Он буквально разбивает ее, а за счет обратного действия вдавливает капли расплавленного алюминия в ванну с расплавом.

Процесс сварки алюминия импульсными полуавтоматами производится с постоянным током, но с обратной полярностью. Равномерная подача алюминиевой проволоки осуществляется роликовым механизмом. Из-за высокого коэффициента температурного расширения проволока может застревать в наконечнике. В связи с этим, используются наконечники для сварки алюминия и имеющие маркировку «AL».

Как паять алюминий?

Изначально важно отметить, что речь пойдет о металле, основными эксплуатационными показателями которого являются легкость и гибкость. Для многих актуален ответ на вопрос, как правильно и качественно паять алюминий – это объясняется одним уникальным свойством материала, а именно образованием оксидной пленки. С одной стороны, это увеличивает привлекательность алюминия в качестве сырья, но в то же время создает определенные проблемы при соединении деталей, выполненных из него.

Особенности пайки

Изначально следует напомнить, что пайка представляет собой один из эффективных способов создания неразъемных, надежных соединений элементов, выполненных из металлов. Важно при этом учесть, что в течение достаточно длительного времени технология характеризовалась сравнительно низкой производительностью. Параллельно акцентировалось внимание на том, что прочность соединений оставляет желать лучшего. Именно с учетом этих ключевых факторов описываемый тип пайки не получил широкого применения в промышленных масштабах.

На сегодняшний день существует мнение, сторонники которого утверждают, что паять и лудить рассматриваемый металл и его сплавы невозможно без использования специального оборудования. Доказательством подобных утверждений являются следующие аргументы.

На поверхности любых алюминиевых деталей при их контакте с воздухом неизбежно формируется оксидная пленка, имеющая формулу AL2O3. Ее главные характеристики – это химическая устойчивость и тугоплавкость. Именно эти свойства создают существенные проблемы в процессе соединения алюминиевых элементов конструкций и ремонте изделий.
Описываемый процесс также сильно осложняется из-за свойств самого металла. Все дело в том, что он начинает плавиться при температуре, достигающей 660 градусов Цельсия. При этом в ситуациях со сплавами на его основе температурный показатель варьируется в пределах от 500 до 600 градусов. Параллельно следует учесть, что при температуре металла 300 градусов, а сплавов – 250 градусов они существенно утрачивают свою прочность, что может в итоге крайне негативно отразиться на эксплуатационных показателях монтируемых конструкций.

С учетом всего перечисленного, можно сделать вывод, что стандартными методами выполнить качественную пайку алюминия практически невозможно.

Выходом в подобных ситуациях будет применение специальных сильнодействующих флюсов в тандеме с припоями, имеющими соответствующие свойства.

Способы

Многих интересует возможность применения аргона, холодной сварки, а также низкотемпературной и газопламенной технологий. Пайка отдельных конструктивных элементов и изделий осуществляется при помощи обычных паяльников, горелок, а также хорошо известных многим паяльных ламп. На данный момент можно выделить 3 основных варианта создания подобных соединений, а именно:

с применением канифоли в качестве флюса;
при помощи припоев с разной основой;
электрохимический процесс.

Первый способ актуален преимущественно для соединения поверхностей небольших площадей. Чаще всего таковыми являются провода и кабели, спаиваемые участки которых на этапе подготовки требуется максимально качественно обработать и залудить, создав соответствующий слой канифоли. Допускается применение раствора упомянутого типа флюса в диэтиловом эфире. Данный метод предусматривает добавление средства без отрыва жала паяльника.

Важно учитывать, что его мощность при спаивании тонких проводов может составлять 50 Вт, а при толщине в 1 мм – 100 Вт.

Пайка с применением припоев достаточно широко используется в современной электротехнике, а также в процессе ремонта автомобилей и изделий из алюминия. На первоначальном этапе необходимо покрыть соединяемые места деталей сплавом. Речь идет об обязательном лужении данных частей непосредственно перед их спаиванием.

Электрохимический метод – это процедура, выполнение которой требует наличия специальной установки, предназначенной для создания гальванического покрытия. Данное оборудование позволяет выполнять омеднение поверхностей соединяемых элементов. Если такая установка отсутствует, то, в принципе, создать необходимый слой можно самостоятельно. В домашних условиях на предварительно зачищенную наждачной бумагой область наносится медный купорос. Следующий шаг – это подключение к обрабатываемой детали или изделию минусового полюса источника питания.

В качестве независимого источника энергии вполне можно использовать батарейку, АКБ и даже выпрямители. К плюсовому выводу при этом подключают электрод в виде зачищенного медного провода, сечение которого составляет около 1 мм. Его следует расположить на изолированной поверхности (подставке). В результате электролиза на обрабатываемые детали оседает медный слой.

Как и чем варить алюминий

Внушительный список достоинств сделал алюминий востребованным материалом во всех отраслях экономики, включая корабле- и самолетостроение. Но, как и любой другой металл, он имеет и недостатки. Один из них – технологические сложности при сваривании заготовок из алюминия и его сплавов. Качественно выполнить подобную работу могут только высококвалифицированные специалисты.

Почему свариваемость алюминия низкая

Мягки серебристый металл сложно поддается сварке в силу объективных причин, которые вытекают из его свойств. А именно:

На поверхности алюминия образуется окислительная пленка. И если температура плавления металла составляет всего лишь 660 градусов Цельсия, то защитной пленки – 2044 °C.
В процессе работы очень сложно контролировать сварочную ванну из-за высокой текучести металла. Необходимо использовать специальные теплоотводящие подкладки.
Расплавляясь, алюминий выделяет много водорода. В результате после остывания расплава внутри и на поверхности остается много микропустот.
Алюминий характеризуется высокой степенью усадки. Из-за этого во время охлаждения не исключена деформация шва.
Высокая теплопроводность вынуждает использовать ток, сила которая намного больше, чем при исполнении аналогичных работ с другими металлами. Сравнительно с обычной сталью разница составляет 100 процентов.

Необходимо подчеркнуть, что в домашних условиях любителям не приходится иметь дело с чистым алюминием. Сваривать приходится его сплавы. Это усложняет и без того непростой процесс, поскольку для каждого сплава (а чаще всего его марка неизвестна) нужно подобрать конкретный режим и дополнительные материалы. Унифицировать сварочный процесс в данной ситуации практически невозможно.

Способы сварки алюминия

На практике есть большое количество приемов и разных способов сварки алюминия и его сплавов. Они отличаются не только методами работы, но и оборудованием, дополнительными материалами. Наиболее часто применяется три способа сварки:

с использованием вольфрамовых электродов и инертного газа;
в инертной среде полуавтоматической сваркой;
без газов с применением плавящихся электродов.

Третий способ представляет собой распространенную технологий сварки алюминиевых заготовок без аргона.

Важно! Сварочные работы со сплавами алюминия подразумевают необходимость разрушения оксидного слоя, образованного на поверхности в результате окисления металла. Для достижения результата используется переменный ток или постоянный с обратной полярностью.

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

Что нужно для сварки алюминия

Традиционно процесс начинается с подготовки соединяемых заготовок. Основная задача здесь очень проста – очистить поверхность от посторонних включений и грязи. Кромка алюминия очищается с помощью химических составов. Далее после полного высыхания поверхность обезжиривается бытовым растворителем. Пригодны любые обезжиривающие составы: уайт-спирит, ацетон, бензин с высоким октановым числом и т.д.

При работе с заготовками толщиной от 4 мм и больше предварительно нужно «разделать кромки». Способов выполнения данной работы несколько, включая наиболее распространенный – создание конусовидной формы. Завершающим этапом является удаление оксидной пленки при помощи напильника либо любого иного абразива, в том числе наждачной бумаги с крупным зерном.

Чем варить алюминий в домашних условиях

Соединение алюминиевых заготовок с использованием покрытых электродов обозначается аббревиатурой ММА. Режим Manual Metal Arc применяется при работе с металлическими заготовками толщиной от 4 мм и в случаях соединения конструкций с невысокими требованиями к качеству. Этот метод не относится к числу высокотехнологичных: во время выполнения работ внутри швов остаются поры, которые заметно снижают их прочность. Еще одни большой минус – очень сложно застывший шлак, который в конечном итоге приводит к усилению коррозии.

Особенности сварочных работ по алюминию электродами со специальным покрытием:

используется только обратно полярный постоянный ток;
величина силы тока определяется, выходя из соотношения 25-30 А на каждый миллиметр толщины заготовки;
качественный шов может получиться только при условии, что кромка детали средней толщины нагрета до температуры 300 градусов Цельсия. Толстые детали разогреваются до 400 °C;
в обязательном порядке необходимо медленное остывание. В противном случае шов будет хрупким;
электрод нужно сжигать «за один присест». В случае разрыва электрической дуги на поверхности алюминия и электрода образуется слой из шлака, который препятствует протеканию тока. Повторно разжечь дугу будет затруднительно.

По завершению работы требуется хорошо очистить шов от шлака: в дальнейшем он становится причиной активной коррозии металла. Для этого достаточно иметь горячую воду и обыкновенную щетку по металлу.

Сварка вольфрамовыми электродами в инертной среде

Когда прочность и качество сварного шва поставлены во главу угла, то самое время прибегнуть к технологии сварки алюминия вольфрамовыми электродами с использованием инертного газа. Для защиты подойдет аргон или гелий. Электроды применяются диаметром от 1,6 до 5 мм. Дополнительно используется присадочная проволока толщиной 1,6-4 мм.

Сварка подключается к сети переменного тока, а технологические параметры подбираются в зависимости от оборудования. Другими словами, под определенные режимы сварки приобретаются электроды и проволока нужной толщины; определяется скорость подачи инертного газа, сила тока и прочие параметры.

Важно, чтобы длина дуги не превышала 2,5 мм.
Электрод по отношению к поверхности ставится под углом порядка 80 градусов.
Между присадочной проволокой и электродом выдерживается прямой угол.
Изначально по шву перемещается проволока и только следом проходит горелка с электродом.
Ровность шва можно обеспечить при условии продольного перемещения электрода. Нежелательно двигать электродом в поперечном направлении.
Чтобы ванна заполнялась равномерно проволоку в рабочую зону следует подавать возвратно-поступательным перемещением.
Свариваемые элементы следует укладывать на железный стол. Черный метал будет отводить избыточное тепло.
Подача инертного газа начинается за 4-5 сек до образования и прекращается через 6-7 секунд после прерывания сварочной дуги.

Задействуем полуавтомат

Применение для сварки алюминиевых сплавов полуавтоматического аппарата является идеальным решением. Устройство генерирует импульсы тока высокого напряжения, благодаря чему отлично разрушается пленка оксида металла. Но полуавтоматы с режимом сварки алюминия стоят очень дорого. Поэтому в бытовых условиях умельцы приспособились обходиться обычными полуавтоматами без такого функционала. Метод идентичен технологии сваривания черных металлов, но вместо обычной присадочной проволоки используется алюминиевая.

Еще несколько особенностей:

В силу того, что алюминиевая проволока расплавляется с большей скоростью по сравнению со стальной, соответственно, подавать ее надо в несколько раз быстрей.
Коэффициент расширения алюминия больше, чем стали. Чтобы выровнять ситуацию, необходимо приобрести специальный наконечник с обозначением «Al».
Мягкая проволока может стать причиной образования скрутки или петли, что приведет к прерывания сварочных работ. Желательно предусмотреть специальный механизм подачи. Его несложно смастерить самостоятельно из трех-четырех направляющих роликов.

Выполняем работы инвертором

Для сваривания алюминиевых заготовок нередко используется инвертор. Очень важно правильно подобрать силу тока и электрод. Лучше всего подходят продукты марки ОЗАНА, ОЗА или ОЗР. Выбор силы тока выполняется с учетом высоких плавильных свойств материала. В остальном все идентично процессу сваривания черных металлов.

Важно! Вначале электроды желательно прокалить в печи, специально предназначенной для их термической обработки.

Технология сварки алюминия при помощи флюсов

На рынке флюсы представлены в большом ассортименте, что позволяет выбрать наиболее подходящий вариант для сваривания конкретного вида алюминиевого сплава. Флюсы с этой целью применяются достаточно давно и призваны разрушить защитную оксидную оболочку. Под воздействием высокой температуры флюс растворяется и вступает в реакцию с оксидом алюминия, разрушая его. В этот же момент заготовки соединяются между собой.

Можно приобрести флюсы, которые предназначены отдельно для дуговой или газовой сварки. Помимо этого, для работы с дуговой сваркой можно использовать графитовые или угольные электроды.

Заключение

Из материала статьи несложно сделать основные выводы. Прежде всего то, что для сваривания алюминия есть множество вариантов, которые отличаются оборудованием и способом. Но в любом случае важна тщательная предварительная подготовка, правильный выбор материалов и настройка аппарата.

Читайте также: