Поскольку алюминий имеет высокую скорость плавления, сварочная проволока должна иметь диаметр, по крайней мере, равный толщине заготовки, чтобы иметь возможность проталкивать ее насквозь. Он может подаваться вручную или полуавтоматом. При работе с чистым алюминием используется проволока №5356, а для сплавов обычно применяется №4043 с добавлением кремния.
Инструкция по сварке алюминия аргоном для начинающих специалистов
Как показывает практика, алюминий-аргоновая сварка является наиболее эффективным методом получения неразрывного соединения алюминиевых деталей и сплавов на основе этого металла. Любая технология сварки с использованием защитного газа требует специального оборудования, а сварщик должен обладать соответствующими знаниями, навыками и опытом для выполнения работы. Кроме того, необходимы хотя бы базовые знания металлургии, чтобы понять, какие процессы происходят в сварочной ванне.
Процесс дуговой сварки алюминия
Какие свойства алюминия следует учитывать при его сварке
Особенно для новичков важно понимать внутреннее устройство алюминия при сварке. Чтобы понять это, необходимо знать химические свойства этого металла, который имеет низкий удельный вес, высокую прочность и отличную реакционную способность.
Наиболее важным свойством алюминия, о котором должны знать как опытные, так и неопытные сварщики, является его способность быстро реагировать с кислородом, в результате чего на поверхности металла образуется тугоплавкий оксидный слой. Обычно алюминий может плавиться даже при температуре 650 градусов, но чтобы расплавить оксидный слой, покрывающий его поверхность, требуется температура нагрева более 2000 градусов. Нерасплавленный оксидный слой при сварке постоянным током может погрузиться в расплавленный металл, разрушая его внутреннюю структуру.
Принципиальная схема аргонодуговой сварки
Еще одним свойством, которое следует учитывать при сварке этого металла, является то, что он не обесцвечивается при нагревании. По этой причине трудно визуально определить степень нагрева свариваемых деталей, что часто приводит к ожогам и выходу расплавленного металла в процессе сварки.
Одним из свойств алюминия, которое необходимо учитывать при сварке деталей из этого металла, является его значительная объемная усадка, которая часто приводит к напряжениям и деформациям внутри сформированного сварного шва и, соответственно, к образованию в нем трещин. Чтобы избежать этих неприятных последствий, необходимо изменить сварной шов или компенсировать усадку металла за счет использования большего количества сварочной проволоки.
Любая инструкция по сварке алюминия или сплавов на его основе предполагает, что сварщик знаком со свойствами данного металла, которые должны включать:
- высокую химическую активность;
- невысокую температуру плавления самого металла;
- значительную объемную усадку.
Учитывая все это, можно сказать, что качественные, красивые и надежные соединения деталей достигаются при сварке алюминия аргоном. А если для таких сварочных работ использовать полуавтоматическое оборудование, то можно решить сразу две проблемы: защитить зону сварки от вредного воздействия окружающей среды и компенсировать значительную усадку металла из-за непрерывного потока сварочной проволоки.
Конечно, кроме этой техники существуют и другие способы соединения алюминиевых деталей сваркой, специфику которых должен знать каждый профессионал.
Дуговая сварка аргоном алюминия и его сплавов
Способы сварки алюминия
Помимо сварки с использованием аргона в качестве защитного газа, алюминиевые детали можно сваривать и по другим технологиям. Наиболее распространенными являются:
- сварка, выполняемая при помощи газовой горелки;
- электродуговая сварка;
- аргонодуговая сварка.
Первая из вышеупомянутых технологий сварки алюминия использует сварочную проволоку, вставляемую в зону сварки, и специальный флюс, состоящий из фтористых и хлористых солей. Флюс, который нагревается вместе со сварочной проволокой пламенем газовой горелки, растворяет оксидный слой и позволяет пламени достичь основного металла, который плавится при относительно низкой температуре. После завершения сварки этим методом необходимо немедленно промыть поверхности соединяемых деталей для удаления коррозионного флюса. Основное преимущество этого процесса заключается в том, что он сводит к минимуму расход наполнителя.
Оборудование для полуавтоматической сварки глины
Для соединения алюминиевых деталей можно также использовать аппарат дуговой сварки, специальные алюминиевые электроды или порошковую проволоку. Сварка на таком аппарате производится постоянным током, подключенным с обратной полярностью.
Однако, как уже упоминалось, аргонодуговая сварка дает наилучшее качество соединения. В этом процессе соединяемые детали нагреваются электрической дугой, горящей между невоспламеняющимся вольфрамовым электродом и соединяемыми деталями. Сварка осуществляется алюминиевой проволокой, которая вручную или, в случае полуавтоматической сварки, механически вводится в зону горения дуги.
Оборудование для ручной аргонодуговой сварки
Высокая температура при горении дуги позволяет разрушить оксидный слой на поверхности свариваемых деталей, а для того, чтобы избежать перехода алюминия в жидкую фазу и вытекания из зоны образованного шва, сварочный электрод перемещают с относительно высокой скоростью. Основным преимуществом этого процесса сварки является то, что тугоплавкий вольфрамовый электрод служит долго, что позволяет экономить расходные материалы.
Для того чтобы качество и надежность полуавтоматической сварки сварочной проволокой были высокими, химический состав сварочной проволоки должен быть максимально приближен к составу свариваемых заготовок.
В настоящее время для сварки по этой технологии используются аппараты, генерирующие постоянный или импульсный ток, также существуют аппараты, сваривающие переменным током.
Что нужно для новичков?
В этой статье мы рассмотрим наиболее распространенный вариант — сварку алюминия аргоном.
Полезно знать. Сварка TIG обеспечивает красивый и качественный сварной шов.
Для этого вам понадобятся:
- TIG-инвертор;
- специальная горелка для аргона;
- баллон с самим аргоном (он соединяется с горелкой при помощи особого шланга, и располагается на безопасном расстоянии);
- присадочная проволока (должна соответствовать по характеристикам составу обрабатываемого сплава).
Электроды и защитные газы
При сварке алюминия используются только неплавящиеся электроды и защитные газы — вольфрамовые или угольные электроды и аргон.
Этот газ обеспечивает наилучшие результаты сварки при соединении алюминия. Это гарантирует образование уникальной защитной среды вокруг сварочной ванны, куда не проникает ни кислород, ни другие вредные факторы окружающей среды. Его также можно использовать для предварительного нагрева металла до и после сварки.
При выборе электродов обратите внимание, что существует три класса:
- WT 20 (с красным наконечником);
- WC 20 (с серым);
- WL 15 (с жёлтым).
Подробная инструкция по сварке алюминия аргоном
Многолетняя практика сварки привела к определенным правилам и рекомендациям. Если вы новичок в сварочном деле, мы рекомендуем вам строго следовать этим правилам.
Также важно немного попрактиковаться. Выполните несколько практических сварочных операций на образце заготовки, и вы сможете хорошо выполнить дальнейшую работу.
Далее мы подробно расскажем, как сваривать алюминий аргоном, на примере соединения листового металла толщиной 2 мм.
Подготовка металла к работе
Поэтому сначала нужно подготовить металл к работе. Если нам приходится работать с толстыми деталями, перед сваркой мы очищаем их наждачной бумагой. Мелкие детали можно также отшлифовать или зачистить наждачной бумагой или металлической щеткой.
Важно: Какой бы щеткой вы ни пользовались, убедитесь, что она используется только для алюминия.
Затем удалите отложения, обезжирьте металл и удалите главного врага алюминиевого соединения — оксидный слой. Здесь мы используем ацетон или другой растворитель.
При сварке деталей толщиной более 4 мм необходимо подготовить кромки — скосить их под углом 30-45 градусов, в зависимости от толщины. Из-за особых свойств алюминия глубина проникновения не может иначе обеспечить надежное соединение.
В некоторых случаях алюминий обрабатывается методом экструзии.
Настройка аппарата для сварки
Перед включением наша машина должна быть настроена:
- подключаем аргон и настраиваем его подачу, используя манометр баллона. Если работать будете в помещении, достаточно поставить расход на 7-8 литров газа в минуту. На открытом воздухе — увеличиваем;
- выбираем электрод — для соединения наших листов подойдет электрод 1,6-2,4 мм в диаметре. При установке его вылет должен быть около 2 мм. Во время сварки обращаем внимание на конец электрода: если на нём образуется правильный шар, то процесс идёт нормально. В противном случае потребуется настройка питания – типичной причиной становится недостаток количества подаваемого тока.
Возбуждение сварочной дуги
Хорошо заземленный электрод является ключом к успешному зажиганию дуги.
Это важно: категорически запрещается прикасаться как к металлу, так и к присадке. Если это произошло случайно, электрод необходимо заземлить или заменить.
Возьмите проволоку в левую руку, а факел — в правую. Когда машина включается, ток и газ начинают течь. Между поверхностью заготовки и электродом образуется дуга. При этом расплавляется алюминиевая присадочная проволока и край заготовки. На поверхности образуется сварной шов.
Электрод располагается перпендикулярно рабочей поверхности, а дуга зажигается в начале будущего сварного шва. Чем ближе электрод находится к свариваемой поверхности, тем меньше дуга.
Создание сварочной ванны
Не вдавливайте сварочный прут в зону сварки сразу после зажигания дуги. Сначала создайте сварочную ванну в зоне, где будет нагреваться металл. На его формирование уходит всего несколько секунд! Поэтому алюминий следует защищать от перегрева.
Помните! У опытных сварщиков есть правило: сварочный слой формируется за количество секунд, равное толщине металла в миллиметрах.
