виды, требования и характеристики оборудования – Виды сварочных аппаратов на Svarka.guru

Алюминий имеет свои особые технические характеристики и его невозможно варить на обычном оборудовании. Аппарат для сварки алюминия на переменном и импульсном токе обеспечивает защиту ванны и горячего металла от контакта с воздухом и быстро нагревает рабочую зону. Тонкие настройки позволяют выбрать режимы работы, когда оксидная пленка разрушается, а алюминий не начинает гореть.

Некоторые особенности алюминия и сплавов на его основе

Алюминий отличается от других металлов высокой теплопроводностью, химической активностью и малым удельным весом. Сварочный аппарат для алюминия должен быстро работать и хорошо защищать сварочную ванну. Обычное оборудование для металлоконструкций и подварки кузовов не сможет обеспечить подходящие для сварки алюминия режимы.

Алюминий быстро окисляется даже в холодном состоянии при комнатной температуре. Образующаяся сверху оксидная пленка намного тверже, чем основной металл и плавится при 2000⁰C, что в 2 раза выше плавления самого алюминия. Частично прочность легких дюралевых деталей обеспечивает твердая пленка окиси алюминия. При механической зачистке до чистого металла на открытом воздухе окисная пленка очень быстро восстанавливается.

У алюминия высокий коэффициент линейного расширения при нагреве. Если детали перегреть, то их сильно покоробит.

Высокая теплопроводность способствует быстрому распространению тепла по телу детали и такому же почти мгновенному охлаждению шва, когда шлак еще не вышел наружу.

Процесс и его особенности

Исходя из особенностей металла и его сплавов, у сварочного аппарата для сварки алюминия должны быть следующие характеристики:

• взламывание оксидной пленки;
• тонкая регулировка режимов;
• работа с импульсными и переменными токами;
• инертный защитный газ;
• возможность работать с алюминиевыми и вольфрамовыми электродами;
• высокий ток;
• стабильная дуга.

В зоне сварки образуется высокая температура. Варить алюминий необходимо быстро, не прерываясь. Продолжительность работы горелки увеличивает водяное и воздушное охлаждение держака и корпуса самой горелки.

Для сварки алюминия, особенно длинных швов, следует менять обычные горелки с охлаждением на тефлоновые. Они жаропрочные и служат значительно дольше при работе высокими токами.

Остывание в зоне сварки будет происходить медленнее, если перед работой детали полностью подогреть до температуры 250 – 280⁰C. Это исключит образования переходной зоны вдоль шва и горячих трещин.

Сложность сварки алюминия в невозможности четки видеть сварочную ванну.

Металл не изменяет своего цвета при нагреве и плавлении.

Каким должен быть сварочный аппарат

Сварку алюминиевых сплавов производят на аппаратах в режиме TIG, переменного и импульсного тока с частотой до 200Гц и током до 200А. К ним относятся:

• полуавтоматы;
• аппараты аргонно-дуговой сварки;
• инверторы.

Для взламывания окисной пленки применяют осциллятор. Он устанавливается в корпус аппарата, увеличивает частоту колебаний до 300Гц. Работает сварочное оборудование на трехфазном токе 380В.

Импульсный ток – это срезанная по оси синусоида. Двойной импульс означает, что синусоида направлена выступами в одну сторону и при обычной частоте в 50Гц она 100 раз достигает пика своего значения.

Перед тем как сварить алюминий и сталь высоколегированную, в том числе нержавейку, следует выбрать тугоплавкие электроды и соответствующие присадки. В обоих случая подходит неплавящийся электрод и присадочная проволока с кремнием и хромом.

Требования к технологии

Технология начинается с тщательной подготовки свариваемых торцов. Перед работой место под сварку на алюминиевых и дюралюминиевых деталях тщательно зачищают от окислов. Для этого подходит болгарка с мелкозернистым кругом. Шов накладывается непрерывный за один проход. Сварка алюминиевых труб делается за 2 захода, снизу вверх.

Газ включается до начала розжига дуги. Начало процесса производится на высоких токах. Завершается сварка на пониженных токах. Аппараты для сварки должны менять силу тока и напряжение после начала работы.

Для сварки алюминия используется вольфрамовый плавящийся и неплавящийся электрод

. Присадочные прутки для алюминия используются двух видов: из чистого металла и литейный алюминий с добавлением кремния.

Выполняют сварку тонкого алюминия аргоном. Толстые листы и детали варят в среде защитного аргонно-гелиевого газа.

Перед началом сварки электрод следует заточить. Плавящийся на полукруг. Неплавящийся затачивается под углом 40⁰ с небольшой площадкой. В процессе сварки на конце должна быть капля чистого металла размером меньше диаметра электрода.

[stetxbox id=’alert’]Важно! Если капля на электроде темнеет, значит мало газа или аргон не чистый, с добавлением воздуха. Если увеличение расхода газа не изменяет ситуацию, надо менять газовый баллон.[/stextbox]

Длина дуги при сварке алюминия, должна быть постоянной в пределах 12 – 15 мм. Более короткая будет прожигать лист, особенно тонкий. Длинная дуга не прогреет, как положено металл.

Сварка дюралюминия производится по той же технологии, что и чистого металла. Уменьшается только сила тока. При выборе, чем лучше варить дюралюминий, следует остановиться на алюминиевой проволоке. На импульсных аппаратах она просто стекает струей в разогретую ванну и соединяется с металлом.

Если у любителя имеется лодка и ее надо отремонтировать, подойдет импульсный инвертор с осциллятором и вольфрамовый электрод с присадочной проволокой из алюминия. Более дешевый вариант для редкого применения – аргонно-дуговая сварка переменным током. Для мастерских с большим объемом работ лучше выбрать высокопроизводительный импульсный аппарат или полуавтомат.

Регуляторы установок

Алюминий требует тонких настроек и понижения тока в процессе сварки. Основные функции, которые должен иметь аппарат для сварки алюминия:

• бесконтактного розжига;
• зоолокации – регулировки соотношения полярности дуги;
• регулировка баланса переменного тока.

Бесконтактный розжиг обеспечивает возгорание дуги без чирканья о деталь и постоянное ее горение.

При работе в режиме AC полярность дуги меняется с прямой на обратную и наоборот. Зоолокация позволяет подбирать оптимальную направленность тока и частоту изменений полярности.

Продолжительность пауз и импульсов регулируется балансиром в зависимости от толщины свариваемого металла.

Дополнительно сварщиком выставляется:

• стартовый ток;
• величина и характер основного тока;
• форсаж дуги.

Кроме этих функций качественную сварку обеспечивает несколько таймеров. Они отвечают за:

• подачу газа до начала сварки;
• время спада тока;
• подачу газа после завершения работы.

защитный газ подается до начала процесса сварки – розжига дуги. Это обеспечивает полное закрытие ванны до начала процесса плавления.

Начинать варить алюминий надо на повышенном токе, затем его надо понизить. Таймер автоматически понижает ток через определенное время после начала работы.

Алюминий остывает быстро, но все равно необходимо время, чтобы шов не окислился и не потрещал. После отключения электрической дуги еще 5 – 7 секунд подается газ в рабочую зону.

Установка и выключение

Не зависимо от того, какой материал требуется сваривать, оборудование следует включать и выключать в определенной последовательности.

1. Проверить целостность корпуса, кабелей и заземление.
2. Подключить кабеля к аппарату и детали.
3. Подвести и закрепить на держателе газовый шланг.
4. Подсоединить охлаждение.
5. Выставить режимы работы в зависимости от того, какая толщина металла и длина шва.

На плиту укладывается дюралевый лист, закрепляется. После этого можно включить оборудование. Если ток постоянный, то следует выбирать обратную полярность и специальные электроды, работающие в режиме AC/DC. Ими удобно сваривать материалы, которые не поддаются обработке стандартными способами.

После сварки следует непродолжительное время ожидать, пока остынет деталь, не выключая аргон. Затем отключить все в обратном порядке.

Эксплуатация оборудования при работе

Алюминий варится на высоких токах с большой частотой. Для оборудования такой режим представляет большую нагрузку. Следует соблюдать режим работа-отдых, указанные в техническом паспорте оборудования.

Следует точно настраивать аппарат и проверять заземление.

При работе на полуавтомате с алюминиевой проволокой длина шлангов не должна превышать 3 метра. Сопло следует выбирать шире обычного. Алюминиевая проволока мягкая и при нагреве сильно расширяется. В результате возникает трение и она заедает.

Насадка для газа выбирается с широким соплом и сеткой внутри. Поток образуется равномерный и хорошо закрывает ванну.

Виды

Для алюминия применяется в основном электродуговая обработка на переменном токе. Плазменный горячий поток легко может расплавить любой металл, но алюминий имеет тугоплавкую пленку и он сильно покоробится при нагреве газовой горелкой. К тому же он активно вступает в реакцию не только с кислородом, но азотом и углеродом. В результате образуется хрупкий шов с толстым слоем шлака и детали с большой поводкой.

Полуавтомат

На полуавтоматах для сварки используют алюминиевую проволоку. Она с постоянной скоростью подается в горелку и расплавляется в ванной. К ручке прикреплена форсунка, подающая защитный газ. Всем процессом управляет полуавтомат, рука сварщика только направляет расплавленную ванну для образования шва.

Полуавтоматическая сварка высокопроизводительная. Ее хорошо применять на производстве с большим количеством деталей под сварку из разных сталей и металлов. При работе с алюминием можно накладывать непрерывный шов длиной до 5 м.

Инверторное оборудование

Для сварки алюминия и его сплавов подойдет обычный инвертор с подключенным к нему баллоном, в котором аргонный газ. В качестве защитного флюса используется аргон, гелий и их смесь.

Чаще всего домашние сварочные работы, с которых подвариваются алюминий и дюраль, выполняются на простых инверторах. Прибор выдает ток, достаточный для непродолжительной сварки цветных металлов.

Для сварки подбираются специальные электроды, рассчитанные на работу с металлами, обладающими высокой теплопроводностью, это серия О3Р и О3А, диаметр 2,5 – 3 мм. Они представляют собой стержень из специального сплава и обмазки.

Перед тем как сваривать алюминий инвертором, электроды необходимо хорошо прокалить. Если в их обмазке, используемой в качестве флюса, останется влага, она образует поры в металле шва и шлаковые включения.

Шов следует накладывать не спеша, следить, чтобы ванна успевала прогреваться, а шлак всплыть. Инверторное соединение деталей дает прочный и красивый шов с небольшой зоной прогрева по бокам.

Аргоновая сварка

Ручная аргонодуговая сварка применяется чаще всего любителями при ремонте автомобиля или лодки, сваривании небольших деталей. В качестве расходного материала используют в основном неплавящиеся вольфрамовые электроды и присадочная проволока. Вместе с ними в зону сварки подается аргон, защитный газ.

Неплавящиеся электроды создают с помощью дуги высокую температуру. При этом обмазка также не обгорает, обычного для ручной сварки флюса нет.

Кроме вольфрамовых, могут применяться угольные электроды и специальные для сварки металлов с высоким коэффициентом теплоотдачи, такие как алюминий, медь и их сплавы. Они имеют обозначение А3. Выпускаются с рутиловой, целлюлозной и вольфрамовой обмазкой.

Аргоновая сварка может производиться на инверторах и трансформаторах. Главное условие, это подключение газа.

Последовательность в домашних условиях

В домашних условиях следует сначала проверить исправность оборудования. Затем готовятся детали. Их устанавливают на специальный верстак или плиту. Закрепляют для сварки, по возможности без прихваток.

Непосредственно перед работой зачищают, снимая пленку окислов механическим путем.

Электроды и проволока должны быть сухими, прокаленными в печи. Детали тоже по возможности подогревают в печи или аргоном горелкой. После этого производят сварку.

Варить алюминий можно длинными швами по горизонтали. Короткие строчки применяют для вертикали и потолка.

Электродуговая сварка алюминия в среде аргона возможна для выполнения в условиях гаража и домашней мастерской. Лучше всего использовать инвертор, как универсальное оборудование.

Какой сварочный аппарат для сварки алюминия и дюралюминия выбрать

Процесс сварки алюминия и дюралюминия имеет несколько особенностей, которые нужно учитывать как при работе, так и при подборе оборудования для нее. Во-первых, алюминий представляет собой достаточно капризный материал, поэтому, выполняемая своими руками сварка алюминия требует достаточного опыта в этом вопросе.

Что же касается инструмента, то сварочный аппарат для сварки алюминия должен обязательно быть инверторным. Также аппарат «тиг сварка алюминия» должен обладать удобными для перевозки в автомобиле габаритами и иметь ручки для переноса. Желательно, чтобы к аппарату шел осциллятор для сварки алюминия.

В целом же, любому инверторному полуавтомату под силу выполнение такой работы как алюминиевая и дюралюминиевая сварка. Поэтому, для новичка дальнейший выбор оборудования должен основываться на нижеописанных особенностях сварки алюминия.

Особенности сварки алюминия

В виде защитного газа при работе по сварке алюминия необходимо использовать аргон или для толстых материалов его смесь с гелием. Также понадобится алюминиевая проволока для сварки со сплошным сечением. Особое внимание следует обратить на горелку аппарата – ее шланг должен быть прямым и длиной до 3-х метров, т.к. алюминий очень мягок.

Для уменьшения трения сварочной проволоки, следует заменить канал в горелке на тефлоновый, специально предназначенный для сварочных работ полуавтоматом по алюминию.

Если имеющейся длины шланга недостаточно, а приближение инвертора невозможно, наряду с полуавтоматом можно использовать оснащенный более длинным кабелем подающий механизм. Это приспособление позволит использовать лишь саму горелку, удалившись на нужное расстояние от самого сварочного аппарата. И не стоит беспокоиться о вероятности возникновения залома — она очень мала.

Тиг сварка алюминия предполагает использование специальных контактных наконечников, предназначенных именно для этих целей. Их отверстие намного больше, нежели у наконечников, предназначенных для других металлов. Это объясняется способностью алюминия расширяться при нагреве больше, чем другие материалы.

Осторожно, сложности

О том, как происходит сварка алюминия, видео можно увидеть ниже. Мы же акцентируем ваше внимание на основных сложностях, возникающих при сварке алюминия. Первой проблемой, с которой сталкивается тиг сварка алюминия полуавтоматом, является образование оксидной пленки. Алюминий имеет температуру плавления намного меньшую, чем оксидный слой, поэтому, чтобы пробить пленку и расплавить алюминий, нужна импульсная сварка.

Алюминиевая и дюралюминиевая сварка происходят с вероятностью прожога свариваемой детали, поскольку алюминий обладает большой теплопроводностью. Поэтому, его следует хорошо прогревать перед началом сварочных работ.

А также:

• Зачистка алюминиевой детали – это обязательное условие для проведения такой процедуры, как сварка алюминия, видео с инструкциями по сварке, которое вы найдете в нашей статье, начинается именно с этой процедуры. Это позволит в какой-то степени разбить возникшую пленку и затем ускорит работу. Но! Начинать саму сварку нужно не позже суток со времени зачистки.
• Очень важно чтобы в процессе сварочный аппарат для сварки алюминия сохранял постоянную длину дуги. Ее длина для работы с алюминием должна лежать в диапазоне 12-15 мм, иначе могут возникнуть проблемы. При меньшей длине дуги образуется прожог, при большей – произойдет несплавление. Точное значение этого параметра зависит от толщины и состава сплава материала.
• Поскольку алюминий обладает большой теплопроводностью, то он подвержен быстрому остыванию, и, в результате – затвердеванию. Поэтому, могут возникнуть определенные сложности по заварке кратера в завершении сварочного шва. Поэтому, начинающим сварщикам для работы с алюминием будет необходим сварочный аппарат с функцией, дающей для разогрева детали больший ток в начале работы, и низкий ток – в конце для заварки кратера. Не лишним при этом будет осциллятор для сварки алюминия.

Вообще, для такого умения как сварка алюминия, впрочем, как и для любого другого, необходима практика. С ней придет не только полное понимание самого процесса, но и понимание того, что в имеющемся богатом ассортименте современных сварочных аппаратов необходимо разобраться для качественного выполнения работы.

Поупражнявшись некоторое время на доступных материалах, вы обязательно сможете овладеть техникой сварки алюминия и составить для себя понимание вопроса аппаратуры.

---

---

Поделитесь со своими друзьями в соцсетях ссылкой на этот материал (нажмите на иконки):

Инвертор аргонодуговой сварки алюминия — обзор моделей

Инверторные сварочные аппараты для сварки алюминия — это специализированное оборудование. С целью рационального вложения денег, целесообразно учесть факторы

Алюминий и сплавы на его основе входят в виде деталей во многие узлы промышленных и бытовых изделий. Основное достоинство — малый вес при необходимой прочности. Кроме механической стыковки, легкий металл соединяется посредством сварки. Для этого разработан и производится инвертор аргонодуговой сварки алюминия.

Коротко о свойствах металла

Алюминий — элемент периодической таблицы Менделеева. Химическая формула — Al. Легок, усредненная плотность 2.7 г/см³ (2700 кг/м³). Относится к группе металлов. Плавится при температуре 655-660°C. В свободном состоянии вещество покрыто окисной пленкой, которая надежно защищает металл от коррозии.

Технологические характеристики

Металл очень пластичен. Удлинение составляет 35-50% от начального состояния. Это свойство используется для производства фольги. Хорошо проводит тепло и электрический ток, уступая только меди. Коэффициент сопротивления чистого металла равен 1000-1200 кг/см², сплавов 3800-4200 кг/см².

Сплавы используются в пищевой, авиационной, строительной и автомобильной промышленности. Из алюминия высокой степени очистки изготавливается токопроводящая проволока.

Особенности сварки

Несмотря на низкую температуру плавления, соединение алюминия посредством открытого пламени (электродугой) — это сложный процесс:

1. Легкий металл при высоких температурах (свыше 1000°C) легко вступает в химическую реакцию с кислородом воздуха — начинает активно гореть. Кроме этого, начинает реагировать с азотом и углекислым газом.
2. Окисная пленка — тугоплавкое вещество. Изменение агрегатного состояния начинается при 2050-2100°C. Стекающая масса моментально заменяется вновь образуемым оксидом алюминия.

В процессе соединения алюминиевых заготовок происходит падение силы постоянного тока, что вызывает снижение температуры — создаются предпосылки для интенсивного восстановления тугоплавкой защитной пленки. Результат — нарушение качества шва, ухудшение прочности. Снизить отрицательный эффект до минимума позволяет сварка на переменном токе. При переходе через «0» происходит интенсивное выделение тепла на поверхности детали. Растет температура, расплавляющая (разрушающая защитный покров) окисную пленку.

Модели агрегатов

Самый применяемый аппарат для работ с алюминием и сплавами на его основе — инвертор. Агрегат преобразует входное напряжение посредством блоков электронных выпрямителей и высокочастотного трансформатора. Это позволяет получить следующие характеристики:

• Стабильные параметры сварочной дуги, почти не зависящие от колебаний сетевого напряжения.
• Возможность плавного изменения величин сварочного тока.
• Расширенную функциональность: режимы MMA (ручная дуговая), MIG/MAG (работа плавящейся присадочной проволокой с использованием газовой защитной среды), TIG (применение неплавящегося вольфрамового электрода, защитных газов и присадочной проволоки).

Основные параметры оборудования

Выбор сварочного оборудования определяется основными техническими характеристиками:

• Количество режимов работы (MMA, MIG/MAG, TIG). Чем перечень больше, тем более универсален аппарат.
• Сила сварочного тока. Определяет толщину обрабатываемой заготовки и диаметр используемого электрода (для режима MMA).
• Входное напряжение сети — 220В или 380В (однофазное или трехфазное, соответственно).
• Масса агрегата в сборе.
• Общая стоимость, включая дополнительное оборудование (газовый комплект).

Модель Brima TIG-200P

Аппарат для работ в облаке защитных газов тугоплавким вольфрамовым электродом. Установлены два режима: MMA и TIG. Производят соединение алюминия и его сплавов, черных, легированных и нержавеющих сталей

Характеристики:

Бренд — Германия. Изготовитель — Китай.

Модель Сварог TIG200 AC/DC DSP TECH 104

Агрегат относится к профессиональному классу. Используется два режима: MMA и TIG. Обеспечивает устойчивость сварочного процесса при падении сетевого напряжения до 160-170В. Обладает высоким КПД 85%.

Характеристики:

Бренд — Россия. Изготовитель — Россия.

Модель Кедр TIG200P AC/DC 220В

Сварочная установка применяется для работ с черными и легированными сталями, цветными металлами, в том числе и алюминием. Удобен при производстве работ с нестабильной электрической сетью, например, в сельской местности. Относится к профессиональной серии.

Характеристики:

Бренд — Россия. Изготовитель — Китай.

Модель Elitech TIG АИС 200АД AC/DC

Инвертор для сварки алюминия используется в автомастерских, строительстве, при установке металлоконструкций. Соединяет между собой алюминий, титан, магний и его сплавы, различные стали. Предусмотрены два режима работы: ручная дуговая и аргонодуговая сварка. Аппарат вырабатывает переменный и постоянный ток.

Характеристики:

Бренд — Россия. Производитель — Китай.

Модель Aurora PRO Overman 160 Mosfet

Полуавтомат инверторного типа. Обеспечивает уверенную сварку алюминия и его сплавов. Агрегат относится к индустриальному классу. Применяется в бытовых целях и для промышленности. Позволяет настраивать параметры сварочного тока в широком диапазоне. Скорость подачи проволоки составляет 2-15 м/мин.

Характеристики:

Бренд — Россия. Производство — Китай.

Рекомендации по выбору

Инверторные сварочные аппараты для сварки алюминия — это специализированное оборудование. Поэтому, с целью рационального вложения денег в покупку, целесообразно учесть факторы:

• Предполагаемые виды работ и обрабатываемый материал. Наиболее универсален агрегат, сочетающий аргонодуговую сварку с ручной электродуговой сваркой с использованием всех видов единичных электродов.
• Максимальная сила тока (соответственно, мощность) позволит расширить функциональные возможности аппарата.
• Для выполнения выездных работ целесообразно принять во внимание массу агрегата в сборе и удобство транспортировки.
• Цена сварочного оборудования окупится при интенсивном использовании, то есть при строительстве собственного дома или для малого бизнеса (подработка сварщиком).

При выборе необходимо обращать внимание не только на стоимость оборудования, но и на насыщенность опциями и дополнительной комплектацией.

Просьба к читателям, имеющим опыт работы на сварочном оборудовании инверторного типа с использованием аргона — поделитесь знаниями в рубрике «комментарии». Это необходимо начинающим сварщикам. Впрочем, опытные мастера тоже почерпнут что-нибудь полезное и для себя.

Сварочный аппарат для нержавейки и алюминия

Нержавеющая сталь и алюминий — изделия из них встречаются чуть ли не на каждом шагу. Для их сварки необходим сварочный аппарат для нержавейки и алюминия.

Нержавеющая сталь и алюминий — изделия из этих металлов встречаются чуть ли не на каждом шагу. На работе, в магазине, дома, на даче или гараже. Это бак стиральной машины, радиатор автомобиля, полотенцесушитель и т.д. Но жизнь непредсказуема — рано или поздно возникает потребность в ремонте этих изделий. Необходим сварочный аппарат для нержавейки и алюминия.

Особенности металлов

Алюминиевый пруток

Алюминий — легкий металл серебристого цвета с матовым тусклым отливом. Температура плавления около 660°C. Плотность примерно 2700кг/м³. Обладает высокими показателями по электропроводности. Хорошо проводит тепло. Легко вступает в реакцию со многими минеральными кислотами и кислородом. Пластичен, легко гнется.

Но у него есть одна особенность — металл и сплавы на его основе покрыты защитной пленкой, предохраняющей от коррозии. Это вещество относится к группе тугоплавких материалов: температура плавления 2050-2100°C. Такие особенности создают технологические трудности при обработке алюминия термическим способом, то есть при сварке.

Нержавеющая сталь — группа коррозионно-стойких сталей. Основное преимущество — противостояние агрессивным средам при нормальных условиях или повышенных температурах. В последнем случае материал подразделяется на:

• Жаростойкий — свойство противостоять коррозионному разрушению при высоких температурах.
• Жаропрочный — свойство сохранять прочностные характеристики при повышенных температурах.

Такие характеристики сталь получает при введении в состав легирующих добавок (хром, никель, молибден, титан, ниобий) и последующей специальной обработке. Последняя создает в изделии прочную межкристаллическую структуру. Но трансформируется при тепловом воздействии. Поэтому при проведении сварочных работ требуется соблюдать определенные требования.

Режимы сварки

Особенности технических свойств металла вызвали в свое время появление специальных сварочных технологий:

• MMA — режим ручной электродуговой сварки нержавеющим электродом.
• MIG/MAG — сварка на полуавтоматическом аппарате с использованием инертного газа в качестве защиты.
• TIG — соединение металлов вольфрамовым неплавящимся электродом в облаке защитного газа и без оного.

Отдельно режимы могут применяться для каждого металла. Например, нержавеющую сталь соединяют в режиме MMA посредством электрода из соответствующего материала. Но это не применимо для алюминия. Кроме этого, сталь сваривают на постоянном токе обратной полярности, что также не подходит легкому металлу.

Особенности процессов

Сложности при сварке объясняются свойствами металлов:

1. Нержавеющая сталь. Наличие легирующих добавок (до 20%) придает материалу негативные свойства (для сварочного процесса):

• Снижение теплопроводности (до 2 раз) по сравнению с обычными сталями. Это может вызвать местный перегрев, ведущий к разрушению межкристаллических связей.
• Увеличение коэффициента линейного расширения. Следствие — усадка металла, появление деформаций вплоть до растрескивания.
• Повышенное электрическое сопротивление. Результат — нагрев электрода и расплавление до окончания операции.

2. Алюминий и сплавы. Особенности технологии соединения:

• Теплопроводность. При соединении толстых деталей часть тепла будет интенсивно отводиться вглубь изделия. Шов станет рыхлым, непрочным.
• Разница в температурах плавления защитной пленки (2100°C) и металла (660°C). При постоянных токах малой величины процесс почти неосуществим.
• Химическая активность. Алюминий активно вступает в реакцию с кислородом воздуха, поэтому зону сварки необходимо изолировать.

Разрушению пленки способствует выбор работы на переменном токе (нержавейка — на постоянном).

Используемое оборудование

Для работы с алюминием и нержавейкой используются:

1. Сварочный трансформатор. Работает только в режиме MMA. Вполне годится для работ с нержавеющей сталью посредством соответствующих электродов. Необходимо принять во внимание особенности материала и использовать требуемые режимы:

• Электрод должен быть коротким (иначе расплавится до окончания процесса).
• Сила тока уменьшается до 20%, по сравнению с обычными сталями.
• Увеличить зазоры между изделиями во избежание деформационных процессов.
• Необходим практический опыт.

Сварочный трансформатор для работ с алюминием применять возможно, но с созданием защитной среды и высокой квалификацией сварщика.

2. Выпрямитель. Работает во всех трех режимах. Годен для соединения алюминия или нержавейки. Относится к профессиональному оборудованию. Эффективен при сетевом напряжении 380В. Требует определенной квалификации сварщика. Стоит дороже, чем бытовой трансформатор или инвертор в 2-5 раз.

3. Инвертор. Используется для всех режимов:

• Ручная сварка всеми типами электродов.
• Полуавтоматическое соединение металлов посредством проволоки в облаке газа или без оного.
• Соединение металлов вольфрамовым стержнем с применением инертного газа.

На базе инвертора производятся:

• Сварочный инвертор MMA.
• Инвертор TIG.
• Инвертор MIG/MAG.

Рекомендации по выбору

Для применения в быту сварочный аппарат для сварки алюминия и нержавейки должен отвечать ряду критериев:

• иметь возможность выполнять обе операции;
• работать от сети 220В;
• не зависеть от перепадов напряжения;
• быть максимально простым в управлении;
• совмещать два или три режима;
• вырабатывать постоянный и переменный ток;
• быть максимально недорогим.

Сварочный трансформатор

Вырабатывает только переменный ток. Зависим от изменений показателей тока в сети. Имеет один режим — MMA. Требует определенных навыков от сварщика. Один из самых дешевых в цепочке агрегатов для сварки.

Можно соединять нержавеющую сталь посредством электрода из такого же материала или более насыщенного лигатурой. Качественная сварка алюминия практически недоступна большинству из пользователей такого прибора.

Сварочный выпрямитель

Доступны все три режима сварки. Большинство агрегатов требуют сети в 380В. Аппараты на 220В, обладая всеми функциями, имеют малый ПВ (до 10%). То есть, после непрерывной работы в течение 1 минуты, 9 минут понадобятся для охлаждения. Повышение мощности приводит к еще большему снижению показателей ПВ.

Склонны к перегреву. Чувствительны к изменениям напряжения в электросети. Необходим начальный опыт работы.

Инвертор

Обеспечивает три режима сварки (в зависимости от модели). Широкий выбор моделей с питанием 220В. Переносят изменение напряжения в диапазоне ±15%. Уменьшение количества режимов (MM-ATIG, MMA-MIG/MAG, TIG-MIG/MAG) расширяет линейку моделей.

Инверторный аппарат — самый удобный для сварки нержавейки и алюминия в бытовых условиях:

• устойчив к колебаниям напряжения в сети;
• сочетание «3 в 1» или «2 в 1» позволит сэкономить финансовые ресурсы при покупке;
• широкий ряд моделей;
• доступность электродов, газа и других комплектующих;
• легкое вхождение в работу — освоение аппарата возможно за несколько часов;
• наличие в приборах полезных опций («антизалипание электрода», «быстрый старт», «форсаж дуги»)»
• функция защиты от перегрева и пиковых нагрузок.

Цена аппарата напрямую взаимосвязана с его мощностью. Поэтому оцените объемы работ и перенесите на функциональные возможности агрегата. Но имейте в виду, что при нормальных режимах эксплуатации более мощный прибор прослужит значительно дольше.

Выбор прибора — ответственная задача. Если у вас есть информация, которая будет полезна нашим читателям, то можете оставить ее в блоке «комментарии».

Сварочный аппарат для сварки алюминия своими руками

Сварка алюминия в домашних условиях.В настоящее время существует большое количество самых различных процессов для соединения металлов. Сварочные процессы и сварочные аппараты постоянно дорабатываются, разрабатываются новые. В этой статье нами будет рассматриваться сварка алюминия в домашних условиях, а также обработка алюминиевых сплавов.

Так выглядит качественное исполнение шва

Этот материал используется во множестве отраслей промышленности, поскольку спектр его применения весьма широк. В частности, из этого металла изготавливаются суда, детали автомобилей, самолетов, различного оборудования, трубопроводы и множество других различных конструкций. Поскольку он на много легче стали, устойчив к коррозии и обладает хорошими показателями прочности, область его применения весьма широка. Так, этот материал широко используется в автомобилестроении, для производства пищевого оборудования, изготовления различных элементов зданий и т.д.

Особенности сварки алюминия

Многие профессиональные сварщики уверены, что этот металл – один из самых сложных металлов в плане сварочных работ. Это обусловлено химическими и физическими свойствами алюминия. Для успешного проведения сварочных работ необходимо учитывать данные свойства.

Некоторые факты об алюминии: он абсолютно не изменяет цвета при нагревании, его сплавы имеют  очень большой диапазон температур плавления – намного больше, чем у остальных металлов, этот металл не обладает магнитными свойствами, на воздухе это материал весьма быстро покрывается тонкой пленкой весьма устойчивого к различным воздействиям оксида (благодаря окислению сварка алюминия и является достаточно сложным процессом). Эти свойства стоит учесть как факт.

Некоторые вещи, которые важны для сварщика:

• Плавление оксидной пленки на поверхности алюминия. Поскольку оксидная пленка, которая образуется на поверхности алюминия, имеет существенно большую температуру плавления, чем сам металл, сварка алюминия и алюминиевых сплавов существенно усложняется. Для того, чтобы сварка алюминия прошла успешно, необходимо специальное сварочное оборудование (особый сварочный аппарат) и предварительная очистка поверхности металла от пленки окисла (травление).
• Необходимость больших затрат энергии. Поскольку теплопроводность алюминия намного больше, чем у прочих металлов (в частности, теплопроводность этого металла в шесть раз больше, чем у стали), для дуговой сварки этого материала необходим аппарат, способный выдавать большое количество тепла за счет электрической дуги. Также при соединении массивных деталей используется подогрев.
• Низкая температура плавления – существует вероятность прожечь вашу деталь.

Процессы сварки

Для соединения данного материала  применяются различные сварочные процессы. Самые популярные – импульсная полуавтоматическая MIG и аргоновая TIG сварка. Рассмотрим их подробнее.

TIG аргонодуговая

Суть сварочного процесса – сваривание этого металла неплавким электродом из вольфрама в среде защитного газа – аргона. Особенность сварочного процесса – необходимость переменного сварочного тока и устройства для зажигания дуги. Сварочные аппараты для такой сварки достаточно легки в использовании и могут применяться в домашних условиях. Преимущества – возможность регулировать баланс и частоту тока.

• Изменения частоты тока позволяют достичь большего контроля над дугой, фокусируя ее по ширине. Также посредством подстройки частоты может проводиться сварка тонких металлов, например, сварка алюминиевых проводов.
• Изменение баланса тока управляет раскислением алюминия. Правильная настройка баланса обеспечивает оптимальную производительность работ. Слишком высокий баланс отрицательно сказывается на стабильности, низкий – на производительности (не разбивается оксидная пленка).

MIG полуавтоматическая

Соединение алюминия и алюминиевых сплавов этим методом похожа на соединение стали, однако есть некоторые отличия.

Поскольку данный материал весьма теплопроводен, необходимо правильно регулировать мощность дуги и скорость подачи проволоки.

Считалось, что качественная сварка алюминия и алюминиевых сплавов возможна только аргонодуговым способом, однако это не так – правильная настройка позволяет добиться качественных швов и хорошей производительности.

Правила MIG

• Выбор оборудования. Сварочный аппарат для соединения алюминия и алюминиевых сплавов должен обладать режимом импульсной работы. Благодаря этому сварочные аппараты могут разбивать оксидную пленку и уменьшается перегрев и вероятность прожога материала.
• Сварочный газ. Аппарат для сварки алюминия должен подавать чистый аргон, тогда как аппарат для работы со сталью использует смесь аргона с двуокисью углерода.

Расходные части для сварочных горелок MIG

Для сварки алюминия необходимы:

• Специальные контактные наконечники. Поскольку этот металл значительно сильнее расширяется при нагревании, чем сталь, существуют некоторые отличия между сварочными контактными наконечниками, применяемыми в полуавтоматических горелках для алюминия и для стали. Отверстие в наконечниках, предназначенных для соединения алюминия и алюминиевых сплавов, должно быть больше, однако его размер должен обеспечивать хороший электрический контакт.
• U-образные ролики в подающем механизме. Для того, чтобы алюминиевая проволока не заминалась, проходя через подающий механизм, аппарат должен иметь ролики с такой формой..
• Тефлоновый канал. Для того, чтобы уменьшить трение проволоки в сварочной горелке, необходимо применять специальный неметаллический канал, предназначенный для алюминиевой проволоки. Как правило, его выполняют из тефлона либо из графита.

Заключение

Как видите, оба сварочных процесса могут быть использованы в домашних условиях. Какие аппараты выбирать – зависит от конкретного случая.

Использование советов и технологий, изложенных в данной статье, сделает процесс соединение данного материала проще и даст возможность достигнуть хороших результатов.

Что можно заварить аргоном

Аргонодуговая сварка имеет много возможностей для расширения технологических возможностей сваривания.

Изделия, сваренные аргонодуговой сваркой, отличаются от других высокой прочностью сварочных швов. Если при сваривании деталей Вы применяли аргонодуговую сварку, то срок ее службы значительно увеличится, иногда даже в несколько раз. Аргонодуговое сваривание применяют для многих видов металлов. Таким способом можно производить сваривание нержавеющей стали, алюминия, титана, меди, черных и цветных металлов, а также чугун.

Аргонодуговое сваривание – это сварка с применением инертного газа аргона, который доставляется к специальной горелке по шлангам. Подача аргона позволяет оттеснить воздух и надежно предохранить электрод, дугу и всю сварочную ванну от окисления и насыщения азотом.

Также эта особенность аргонодуговой сварки позволяет использовать аргон при сваривании металлических изделий и сплавов, которые обладают структурным сходством к газам, которые находятся в воздухе.

Технология сварки алюминия полуавтоматом своими руками

Такими металлами могут быть цирконий, магний, алюминий и титан.

Аргонодуговое сваривание отличается на автоматическую и ручную аргонодуговую сварку.

При проведении сварочных работ ручной сваркой горелкой управляет сварщик, а при автоматическом сваривании струю горелки и присадочную проволоку подает и направляет специальный механизм. Часто присадочной проволокой является электротехнический провод нужной толщины. Когда горелка включается, между кончиком неплавящихся электродов и свариваемой деталью образуется электрическая дуга.

Дуга расплавляет свариваемую деталь вместе с присадочной проволокой.

Используя сварочные аппараты самых различных конструкций можно использовать аргонодуговое сваривание при монтаже трубопроводов. Стыки труб свариваются по кругу или с помощью трубной решетки. Такое сваривание называется орбитальным. Это означает, что при работе свариваемое изделие остается неподвижным, а вокруг него вращается только сварочный электрод. Стоит заметить, что сваривание аргоном может производиться в различных положениях, а это немаловажно при сваривании трубопроводов.

Сваривание труб может производиться в различных положениях, поэтому проведение таких работ требует от сварщика большой маневренности.

Проведение сварочных работ по своей методике отличается от толщины свариваемого металла и от материала, из которого деталь сделана.

Например, если толщина металла небольшая, аргонодуговое сваривание можно производить без использования присадочной проволоки. В таком случае существует большая вероятность получить сварочный шов высокого качества, а также большую глубину прогрева изделия, что очень важно при сварке.

Основным фактором, определяющим методику сваривания аргонодуговой сваркой, является металл, который нужно сваривать и основные его характеристики и свойства.

Подбирая наиболее оптимальный режим сварки, Вы сможете производить аргонодуговой сваркой качественные сварочные швы.

Источники питания дуги для сварки неплавящимся электродом

Окисная пленка на алюминии, мешающая сплавлению свари­ваемых кромок, разрушается без применения флюсов только на поверхности катодного пятна за счет катодного распыления.

Пленку окислов на основном металле можно разрушить лишь тогда, когда основной металл является катодом, т. е. при сварке на обратной полярности. Но в случае сварки неплавящимся вольфра­мовым электродом обратная полярность неприемлема, так как на электроде, являющимся анодом, выделяется большое количе­ство тепла и вольфрам быстро оплавляется. При использовании же малых плотностей тока на электроде дуга горит неустойчиво и резко уменьшается глубина проплавления основного металла.

При сварке на прямой полярности пленка окислов не разру­шается, вследствие чего сплавление свариваемых кромок затруд­нено и получить сварное соединение высокого качества не пред­ставляется возможным.

В связи с этим ручную дуговую сварку алюминия и его сплавов неплавящимся электродом в среде защит­ных газов выполняют на переменном токе.

Причем в полупериоды обратной полярности сварочная ванна очищается от окисной пленки за счет катодного распыления. Пленка окислов размель­чается и интенсивно оттесняется к краям сварочной ванны. Неплавящийся электрод испытывает большую тепловую нагрузку. В полупериоды прямой полярности сильнее прогревается основной металл, температура неплавящегося электрода несколько сни­жается.

Так как сварочная ванна и капли присадочного металла защи­щены инертным газом, окисная пленка на поверхности ванны не образуется.

Поверхность ванны остается зеркально чистой.

Электродами, между которыми возбуждается и горит дуга, яв­ляются вольфрамовый пруток и свариваемое изделие из алюми­ниевого сплава. Из-за различных физических состояний происхо­дит частичное выпрямление сварочного тока и напряжения. Так как мгновенные значения тока в полупериоды, когда катодом яв­ляется вольфрамовый пруток, больше соответствующих мгновен­ных значений тока в полупериоды, когда катодом является изделие, возникает постоянная составляющая сварочного тока.

Опре­деляется она более интенсивной термоэлектронной эмиссией с по­верхности вольфрама, чем со свариваемого металла.

Постоянная составляющая может достигать 50% величины эффективного значения переменного тока. Она увеличивается с возрастанием тока и уменьшается с увеличением длины дуги, чистоты защитного газа и скорости сварки.

При увеличении по­стоянной составляющей тока уменьшается зона катодного распыле­ния, а следовательно, ослабляется разрушение окисной пленки, затрудняется ведение сварки, уменьшается площадь проплавления основного металла, ухудшается формирование металла шва. Поэтому необходимо принимать специальные меры для уменьше­ния постоянной составляющей сварочного тока. В сварочной практике применяют три способа уменьшения ее: последователь­ное включение в сварочную цепь омического сопротивления, емкости или аккумуляторной батареи.

При сварке на переменном токе промышленной частоты в пе­риоды, когда катодом является вольфрамовый пруток, дуговой разряд протекает в основном за счет термоионной эмиссии.

Это объясняется высокой температурой плавления и низкой темпера­туропроводностью вольфрама.

Самые подходящие аппараты для сварки алюминия в домашних условиях

При сварке алюминия и его спла­вов это обстоятельство обусловливает неодинаковые условия вос­становления дуги при прямой и обратной полярности. Если катодом является электрод, то дуга восстанавливается легко.

Для обеспечения надежного восстановления дуги на обратной полярно­сти требуется источник с напряжением холостого хода около 200 в. Такое высокое напряжение холостого хода экономически нецеле­сообразно, и необходимы специальные меры по обеспечению безо­пасности работы сварщика.

Рис. 1. Схема установки для ручной газоэлектрической сварки переменным током:
1 — сварочный трансформатор; 2 — балластный реостат; 3 — осциллятор; 4 — амперметр; 5 — трансформатор тока; 6 — дроссель; 7 вольтметр; 8 — защитный дроссель вольтметра; 9 — конденсатор; 10 — газоэлектрическая горелка; 11 — ротаметр; 12 — редуктор; 13 — баллон с газом; 14 — изделие.

В практике для сварки алюминия и его сплавов широко при­меняют упрощенные схемы питания дуги на базе стандартных сва­рочных трансформаторов (рис.

1).

В качестве источников питания дуги переменного тока при сварке алюминия используют сварочные трансформаторы двух ос­новных групп: с отдельным дросселем типа СТЭ-24, СТЭ-34 и др. и со встроенным дросселем типа СТН-500, СТН-700, ТСД-500, ТСД-1000 и др.

Для облегчения возбуждения сварочной дуги и обеспечения ее устойчивого горения в сварочную цепь включают осциллятор.

Для регулирования силы сварочного тока и частичной компен­сации постоянной составляющей тока служат балластные рео­статы РБ-200 или РБ-300.

Также по теме:

Осциллятор

Если обычная не подходит, используетсяэлектродуговая сварка в аргоне или аргоновая. Какое её назначение, особенности применения, основы технологии, требуемое сварочное оборудование, достоинства и недостатки?

Статья будет интересна всем интересующимся сваркой нержавеющих сталей и цветных металлов.

 

Что такое аргоновая сварка для чего она применяется

Электродуговая сварка в среде защитных газов применяется, когда необходимо изолировать процесс от взаимодействия с атмосферным воздухом.

Наиболее популярным и эффективным является инертный газ аргон. Процесс с его использованием так и называется – аргонодуговая или, в обиходе, аргоновая сварка.

Она используется для сварки изделий из алюминия, титана, меди, нержавеющих сталей – металлов и сплавов, активно окисляющихся или имеющих в своём составе элементы, активно окисляющиеся кислородом воздуха.

Почему применяется именноаргон — его сравнение с гелием

Аргон, как уже было сказано, является инертным газом.

Он не вступает в химическую реакцию ни с чем, что особенно важно при температурах выше тысячи градусов по Цельсию в зоне сварки.

Аналогичным свойством обладает ещё один инертный газ – гелий.

Как варить алюминий полуавтоматом в среде аргона

Он стоит гораздо дорожеаргона, потому применяется только в особенных случаях. Аргон имеет удельный вес на 38 % больше, чем воздух. За счёт этого он хорошо изолирует место сварки и защищает её от окисления.

Гелий в аналогичных условиях требует подачи в высокотемпературную зону газа под большим давлением и, соответственно, более высокого расхода защитного газа.

Из-за разного потенциала ионизации напряжение аргоновой дуги ниже, чем гелиевой.

Её тепловыделение меньше, соответственно, меньше зона проплавления, меньше поперечное сечение шва. В отличие от гелиевой аргонная сварка образует длинный и узкий – пальцеобразный шов. На границе газ – жидкость у аргона величина поверхностного натяжения выше. В результате шовный валик получается более высоким с резкими переходами от основного металла ко шву.

Особенности сварного шва при аргонодуговой сварке

Чем больше угол между поверхностью основного металла и шва, тем больше возникает концентрация напряжений в зоне сварки.

Если к соединению предъявляются достаточно высокие требования по равнопрочности, требуется после сварки произвести стачивание шовного валика

При правильном выборе материала электрода или присадки, режима сварки и способа защиты металл шва за счёт меньшего количества примесей обычно мягче основного металла.

Для обеспечения прочности требуется, чтобы «мягкая» зона была как можно уже. Сварку сложнее выполнить технологически, но позволяет избежать необходимости усиливать конструктивные элементы в месте соединения.

Для аргонодуговой сварки применяются две основных технологии: TIG-сварка и MIG-сварка.

TIG –сварка неплавящимся электродом

Дуга горит между тугоплавким вольфрамовым электродом и деталью.

Пруток присадочного металла подаётся в зону сварки вручную.

Процесс сварки неплавящимся электродом имеет свои особенности. Сварочную дугу лучше зажигать на прямой полярности, когда катодом является электрод. Ему придают острую заточку под углом 45 — 55 градусов.

Это нужно для получения более узкой сварочной дуги и сужения места проплавления. Чем более узкую зону надо получить, тем более острой должна быть заточка. Зажигать дугу на свариваемом металле не рекомендуется, чтобы не оплавлять и не загрязнять кончик электрода. Лучше эту операцию производить на вспомогательной угольной (графитовой) пластине.

Полярность процесса следует выбирать в зависимости от металла свариваемых деталей:

• Нержавеющие стали лучше сваривать на прямой полярности.
• Алюминий и его сплавы – на обратной или чаще на переменном токе.

  Это связано с тем, что когда катодом является деталь, из зоны сварки лучше удаляются тугоплавкие окисные плёнки, образующиеся на поверхности алюминия. Но когда катодом является деталь, появляется нестабильность пятна эмиссии т. к. зона горения сварочной дуги перемещается на холодный участок. Поэтому нужен не просто переменный сварочный ток, а импульсы повышенного напряжения в периоды расположения катода на детали.

Сварочную горелку с вольфрамовым электродом держат под углом около 80° ко шву назад к направлению движения.

Присадочный пруток – впереди перпендикулярно электроду.

Между свариваемыми деталями должен быть зазор. Исключение – когда детали лежат на медной или стальной подложке. Аргон подаётся через сопло окружающее сварочный электрод.

В отличие от привычных движений зигзагом или полумесяцем, совершаемым электродом с покрытием, вольфрамовый ведут прямолинейно, не отклоняя от линии шва. Это нужно для того, чтобы участок расплавленного металла не вышел из зоны защищаемой аргоном.

Скорость процесса сварки не должна быть высокой, чтобы аргон успевал проникать сквозь зазор между соединяемыми деталями к обратной стороне сварочного шва.

Важно поддерживать стабильное расстояние между электродом и деталью.

Это необходимо для постоянного напряжения и тепловыделения сварочной дуги. От этого напрямую зависит размер участка проплавления, форма и качество сварочного шва.

Процесс необходимо начинать через 10 – 15 секунд после подачи аргона, чтобы расплавленный металл был гарантированно защищён от взаимодействия с кислородом воздуха.

По окончании процесса сварочный ток должен снижаться постепенно во избежание появления кратера в конце шва.

После погасания дуги аргон должен подаваться ещё 10 – 15 секунд до остывания металла ниже температуры активного окисления.

При наличии возможности лучше заканчивать процесс сварки за пределами свариваемых деталей.

Наложение вертикальных швов производится снизу вверх. Сопло располагается наклонно ко шву так, чтобы струя аргона была направлена вверх. Присадочный пруток располагается выше сопла. По возможности следует организовывать защитные экраны, чтобы удерживать аргон в месте сварки.

Существует автоматическая сварка неплавящимся электродом.

В этом варианте проволока из присадочного металла подаётся в зону сварки автоматически, а дуга между вольфрамовым электродом и деталью зажигается путём подачи импульса высокого напряжения.

MIG – полуавтоматическаяаргонодуговая сварка плавящимся электродом

Вместо вольфрамового электрода сквозь горелку осуществляется подача сварочной проволоки.

В автоматическом режиме перед зажиганием сварочной дуги, подаётся аргон аналогично процессу с неплавящимся электродом.

Далее на проволоку подаётся напряжение, а сама проволока продвигается в зону начала шва. Происходит контакт, проволока разогревается, её конец обламывается и под напряжением, зажигается дуга.

Длина дуги может регулироваться автоматически или путём саморегулирования. Сварка осуществляется на аналогичных режимах.

В конце шва постепенно прекращается подача напряжения, дуга гаснет, не оставляя кратера. После 10 – 15-секундной выдержки прекращается подача аргона.

В полуавтоматическом режиме рекомендуется зажечь дугу вне зоны сварки на вспомогательной детали, а потом перенести дугу к началу шва. Если это невозможно, сначала продуть горелку аргоном, а затем в защищённую зону проволоку под напряжением.

В обоих случая аргонодуговой процесс требует помещения, защищённого от сквозняков, чтобы не нарушалась газовая защита расплавленного металла. 

Для обеспечения процесса аргонодуговой сварки требуется определённый набор сварочного оборудования:

• Это источник тока, способный подавать постоянное, переменное и импульсное напряжение.
• Устройство для подачи сварочной проволоки.
• Горелка с соплом для подачи защитного газа.
• Баллон для аргона с газовым редуктором для понижения давления.

Перед началом процесса детали в зоне сварки надо зачистить от загрязнений и по возможности от окисных плёнок.

По окончании — от брызг металла. Для этого в комплект оборудования входит металлическая щётка.

 

Преимущества и недостатки аргонодуговой сварки

К преимуществам следует отнести возможность сваривать металлы, теряющие свойства при контакте расплавленной зоны с кислородом воздуха. Нержавеющие хромоникелевые стали теряют в зоне шва входящие в состав защитные лигатуры. Алюминий загорается или покрывается твёрдой окисной плёнкой из-за чего шов невозможно сделать плотным и прочным.

Похожие проблемы возникают присварке титана, меди и прочих активных металлов и сплавов.

Аргонная дуга – обладает относительно невысоким тепловыделением, зона проплавления получается узкой, поэтому свариваемые детали не коробит.

При правильном подборе сварочного режима расплавленный металл не разбрызгивается, шов получается аккуратным.

Аргон дешевле других инертных газов, имеет удельный вес больший, чем воздух, вследствие чего надёжно защищает участок сварки при нижнем расположении шва.

Недостатки 

1. Из недостатков следует отметить сложность процесса.

   Повышенные требования к квалификации персонала.

2. В перечне достоинств упоминалась малая ширина зоны проплавления.

   Это же является недостатком, технологически усложняющем процесс.

3. Специализированные источники питания, способные работать в импульсном режиме и подавать повышенное напряжение для зажигания дуги без контакта между электродом и деталью.
4. Затруднённость или невозможность накладывать потолочные сварочные швы, т.

   к. аргон тяжелее воздуха и опускается вниз, оголяя защищаемую зону. Для качественных потолочных швов лучше использовать более дорогой гелий.

5. Относительно высокое поверхностное натяжение на границе металл-газ, приводящее к концентрации напряжений и необходимости в некоторых случаях обрабатывать шов после сварки.

В целом при аргонодуговой сварке получается качественное и прочное соединение.

Оцените статью:

Рейтинг: 5/5 — 2 голосов

Ещё статьи по теме:

• Вольфрам: цена за кг

  Динамика цен за последние года.

  Текущая стоимость за 1 кг лома …

• Твёрдый сплав ВК8

  По ГОСТу этот сплав представляет собой смесь зёрен карбида вольфрама и кобальта….

• Сталь Р6М5

  Расшифровка, свойства, характеристики, применение стали в быту…

Редуктор с ротаметром для сварки аргоном

Ротаметр – это специальный прибор для определения расхода газа или жидкости в единицах времени. Ротаметр состоит из конической трубки, которая расположена вверх.

Осциллятор для сварки алюминия

Внутри нее перемещается поплавок-индикатор. Поток жидкости или газа, который измеряется, проходит через специальную трубку, поднимая поплавок.

Чем выше потолок, тем больше увеличивается площадь вокруг него. Поднимаясь настолько, что сила тяжести уравновешивает подъемную силу, со стороны потока поплавок начинает останавливаться. Выходит, что каждому положения поплавка соответствует определенный расход.

Определение данного соответствия называется градуировкой или калибровкой.

Трубки ротаметров могут быть изготовлены из стекла или металла. В зависимости от свойств жидкости или газа и изготавливаются из самых различных металлов или пластмассы.

Недостатками ротаметра является следующее:

• — Высота подъема поплавка зависит от плотности и вязкости вещества;
• — В ротаметрах с оптическим считыванием данных о положении поплавка вещество для измерения должно быть прозрачным;
• — Ротаметр должен быть расположен вертикально;
• — В большинстве ротаметров считывание данных производится оператором, что усложняет применение ротаметров в автоматизированных системах;

Этот точный регулятор расхода газа используется в случае, когда у Вас превышен расход вольфрамовых электродов и увеличился расход газов.

Нередко сварщики, у которых мало опыта используют кислородный редуктор, что может привести к поломке клапана, нарушая герметичность газового тракта сварочного аппарата, который не предназначен для высокого давления.

Расход газа определяется в зависимости от того, насколько сильно подается газ. Если расход газа будет занижен, то вольфрамовые электроды будут намного быстрее гореть.

В некоторых сварочных аппаратах для сваривания может использоваться не слишком дорогая углекислота. Для более дорогого газа, аргона, использование ротаметра будет наиболее верным, что позволит сократить расход газа.

Повышенный расход может быть связан с пониженным или повышенным давлением газа. В результате чего качество сварочного шва будет только страдать.

По причинам, приведенным выше, ротаметр необходим для качественного сваривания.

Правильно регулируя расход газа при сваривании можно достичь произведения качественных сварочных швов. Газ для сваривания, находясь в баллоне, первоначально имеет высокое давление. Однако в процессе сваривания, газ расходуется, что приводит к снижению давления газа в баллоне. Выходит, что сначала у Вас будет превышенный расход аргона, а немного позже – пониженный.

Если не использовать ротаметр, то контролировать расход газа будет намного сложнее, в результате чего качество сварочного шва будет понижаться.

Поэтому во избежание понижения качества сварочного нужно использовать ротаметр, что позволит не только контролировать расход газа, но и повысить качество сваривания.

Аргонодуговая сварка

Дуговая сварка, в которой аргон используется в качестве защитного газа.

Аргонная сварка используется с вольфрамовыми и плавильными электродами, которые нельзя использовать. Аргонодуговая сварка вольфрамовым электродом может осуществляться вручную и автоматически. Сварка возможна без кормов и с подачей наполнителя. Этот процесс предназначен в первую очередь для металлов толщиной менее 3-4 мм. Большинство металлов сваривается в постоянном токе прямой полярности. Сварка алюминия, магния и бериллия приводит к переменному току.

При прямой полярности (плюс на продукте минус электроды) условия теплопередачи лучше, вольфрамовый электрод более устойчив и допускается предельный ток. Допустимый ток при использовании вольфрамового электрода диаметром 3 мм составляет приблизительно при прямой полярности 140-280 А, обратный ток составляет всего 2-4 А, а переменный ток — промежуточное значение лит-16 А.

Оболочку с прямой полярностью можно игнорировать и постоянно гореть при напряжении 10-15 В в широком диапазоне плотностей тока.

При обратной полярности напряжение дуги увеличивается, стабильность ее горения уменьшается, сопротивление электрода значительно уменьшается, увеличивается его нагрев и потребление. Эти свойства отверстия обратной полярности из-за неправильного использования при сварке.

Однако обратная полярность имеет важную технологическую особенность: при работе с поверхностью сварного металла удаляются оксиды и примеси. Это явление можно объяснить тем, что, когда замена металлических поверхностных полюсов бомбардируется тяжелыми положительными ионами аргона, которые движутся под действием электрического поля на плюсе (электродах) до отрицательного (продукта), оксидная пленка разрушается на металле сварного шва и в катоде (поверхность продукта) Электроны помогают удалить разрушенные оксидные пленки.

Этот процесс удаления окисления называется распылением катодного луча. Это свойство отверстия с обратной полярностью используется для сварки Al, Mg, Be и их сплавов с сильными оксидными пленками.

Однако, поскольку сопротивление вольфрамового электрода низкое с постоянным потоком обратной полярности, для этой цели используется переменный ток. В этом случае удаление пленки, то есть разбрызгивание катода, происходит, когда свариваемый объект является катодом. Таким образом, при сварке электродов без переменного тока преимущества дуги прямой и обратной полярности, то есть стабильности электрода и разрушения оксидных пленок, в определенной степени реализованы.

Простейшие электрические и газовые схемы для аргонодуговой сварки показаны на фиг. 60, c, b.

Технология сварки под давлением с вольфрамовым электродом. Типичный аргоновый дуговой сварочный процесс с вольфрамовым электродом.

На диаграмме последовательности показано изменение основных параметров процесса ручного сварки: сварочный ток / связь, напряжение дуги f / A, скорость подачи проволоки, скорость сварки, ток аргона аргона и дополнительный параметр — напряжение генератора во время цикла сварки t.

Газ подается на 10-15 секунд до начала дуги, давление газа (1,1-1,3) «105» Па, среднее потребление газа для защиты области сварки составляет 10-15 л / мин за задней стороной шва 30 -50% от основного потока. Lup возбуждается закрытием электрода и металла углеродным стержнем или кратковременным излучением высокой частоты и напряжения через генератор. Ручная сварка выполняется с наклонной горелкой вперед, так как наклон поверхности к поверхности продукта составляет 70-80 °.

Зарядный кабель поставляется под углом 10-15 ° (рис. 62). По окончании сварки сварочный лук кратера постепенно отсоединяется, при ручной сварке — путем постепенного растяжения с автоматической сваркой — со специальным коротким сварочным устройством, которое обеспечивает постепенное уменьшение сварочного тока.

Для защиты охлаждающего металла подача газа прекращается через 10-15 секунд после выключения потока. Метод сварки ВИГ с высоколегированным стальным соединением из вольфрамового электрода толщиной 3 мм диаметром вольфрамового электрода 3-4 мм диаметр заполняющей проволоки 1,6-2 мм, сварочный ток 120-160 А, дуга напряжения 16 В. 12, поток аргона 6-7 л / мин.

Аргонная сварка осуществляется с помощью швов, швов и угловых соединений. Если толщина листового металла 2,5 мм рекомендуется для сварки с фланцами, небольшой размер щели (0,1-0,5 мм) может быть сварен толщиной листа от 0,4 до 4 мм без резки кромок. Допустимое расстояние меньше, толщина свариваемого материала меньше. Листья толщиной более 4 мм свариваются от конца до конца с максимальным расстоянием не более 1,0 мм. Разработайте несколько типов аргонодуговой сварки с вольфрамовым электродом, который основан на увеличении прочности проникновения дуги за счет увеличения интенсивности тепловой и обратной связи дуги.

Эти разновидности включают в себя: дуговую сварку флюсом, повышенное давление защитной атмосферы, импульсную дуговую сварку, плазменную сварку.

Сварка дуговой дугой. Поскольку диаметр электрода увеличивается и увеличивается ток, увеличивается давление дуги и определенное количество тепла. Под давлением дуги жидкий металл движется под электродом.

Затем лук погружается в сварной бассейн, и поддержание определенного напряжения (длины дуги) достигается за счет снижения электрода ниже поверхности металлического шва.

Глубина проникновения достигает 10-12 мм и более, расход аргона в сопле горелки составляет 15-20 л / мин, префикс защищает охлаждение сварки 15-30 л / мин, а задняя сторона — 6-10 л / мин.

Сварка с использованием флюса. Использование основного поверхностного слоя металла потока невелика (0,2-0,5 мм), состоящей из фтора, хлора и некоторых оксидов, увеличивает тепловой поток в фокальной точке нагрева, а увеличение проникает в дуговую способность. В то же время из-за концентрации тепла эффективность проникновения увеличивается и уменьшает потребление жидкой энергии во время сварки. Сварка при повышенном давлении защитной атмосферы.

Мощность мощности увеличивается с увеличением давления защитной атмосферы, при этом ток и длина дуги остаются неизменными. Суглинок настолько сжат, что увеличивает его растворимость примерно на 25-60%. Этот метод может быть использован для сварки в атмосферах с контролируемой атмосферой. Импульсная дуговая сварка вольфрамовым электродом используется в качестве источника импульсов (импульсной) дуги тепла во время термического воздействия дуги и подачи первичного электрода и металла.

С помощью скрытого холодильника чаще используется тепло, используемое для плавления основного материала, чем для сварки постоянной дугой. Лупа импульсов с определенным импульсным отношением и паузой.

Твердый шов получается путем плавления отдельных точек с определенным перекрытием. Повторное возбуждение и устойчивость дуги обеспечивается сжиганием маломощной рабочей дуги (10-15% от импульсного тока).

В дополнение к электрическому току, напряжению, скорости сварки к параметрам главной импульсной дуговой сварки включаются длительность длительности импульса и длительность цикла сварки t = TCB + tn и в точке презентации, где VCB является скоростью сварки.

Эта связь называется жесткостью режима. Точность энергетического режима импульса и длительность цикла указывают на плавную способность дуги. Изменение настроек для импульсной дуговой сварки позволяет преодолеть широкий спектр кристаллизации металла и, таким образом, повлиять на свойства сварного соединения. Технологические преимущества импульсной дуговой сварки вольфрамовым электродом наиболее очевидны при сварке тонколистовых материалов: практически без дефектов в сварном шве, размещенных на провисании и подрезании лучших условий для формирования шва в разных пространственных положениях, снижении требований к квалификации при использовании сварочных аппаратов.

Сварочная машина для алюминиевых изделий — что это должно быть?

Поскольку для сварки металла определенной толщины требуется гораздо меньше жидкой энергии, значительно уменьшаются деформации и ожоги тонкослойных материалов. Таким образом, импульсная дуговая сварка вольфрамовым электродом предназначена в первую очередь для контроля проникновения базовой плиты и формирования сварного шва при сварке листового металла. Сварка аргоном с расходуемым электродом.

Объем этого типа — сварка цветных металлов (Al, Mg, Cu, Ti и их сплавов) и легированных сталей. Сварка происходит при падении и транспортировке струи. При увеличении потока перенос электродного металла заменяется струей, и глубина проникновения увеличивается.

Критическое значение тока, в котором поток капель заменяется струей струи, является: для сварки сталей — от 60 до 120 А на проволочный электрод на 1 мм2, при сварке алюминия — 70 А.

Например, проволока показывает разные диаметры SV-12X18H9T, когда дуга в критическом токе аргона имеет следующие значения: диаметр электрода мм 1,0 2,0 3,0 критический ток A, ISO 280 350 С электродной сваркой аргон удовлетворяет нескольким требованиям для установки такелажа как сварка вольфрамовым электродом, предварительная сварка требует тщательной очистки краев сварных материалов и проволоки.

Аппарат для сварки алюминия – особенности работы и возможности оборудования

Выбирая аппарат для сварки деталей из алюминия, важно учитывать особенности данного металла, затрудняющие осуществление сварочных работ по традиционным технологиям. Оборудование, которое можно использовать для соединения деталей из алюминия, а также его сплавов, должно обладать рядом специальных функций, которые и дадут возможность получать качественные и надежные сварные швы.

Процесс сварки алюминия

Выбор соответствующего оборудования – не единственное требование, которое следует учесть при сварке алюминия. Важно также правильно подобрать расходные материалы, обладать специфическими знаниями и навыками выполнения работ подобного характера.

Оборудование для качественной сварки алюминия

Высокая сложность сварки деталей из алюминия объясняется тем, что данный металл очень активно взаимодействует с кислородом, азотом и водородом, содержащимися в окружающем воздухе. Такое взаимодействие происходит при любых температурах и приводит к тому, что на поверхности алюминия формируется тугоплавкая оксидная пленка, которая и препятствует выполнению сварочных работ. Именно поэтому сварку деталей из данного металла выполняют в среде защитного газа (преимущественно аргона), для чего необходимо использование специального оборудования.

В качестве аппарата для сварки деталей из алюминия чаще всего применяют инвертор, дополнительно оснащенный оборудованием для подачи защитного газа, а также специальной горелкой, в которой фиксируется неплавящийся электрод из вольфрама.

Устройство водоохлаждаемой горелки

Классификация горелок и их формы

Некоторые модели инверторных аппаратов имеют в своей конструкции встроенный осциллятор. Он облегчает процесс зажигания электрической сварочной дуги и поддерживает ее в стабильном состоянии в процессе выполнения работ.

Оборудование для сварки алюминия может работать на постоянном, переменном или пульсирующем (постоянно-переменном) токе.

Современный инверторный аппарат, электрическая схема которого построена на мощных транзисторах, имеет небольшие размеры и высокий КПД, позволяет точно регулировать силу сварочного тока, а за счет опции широтно-импульсной модуляции обеспечивает стабильное горение электрической дуги. Большинство современных моделей подобных устройств для сварки обладает функцией стабилизации напряжения, что позволяет успешно использовать их при значительных скачках данного параметра электрического тока (до 10% от номинального значения).

Цифровая панель управления современного многофункционального инвертора

Примечательными характеристиками современных инверторных аппаратов являются следующие.

• За счет возможности регулирования баланса тока при сварке с использованием такого аппарата можно контролировать и корректировать степень раскисления свариваемого металла. Такая опция является очень важной, так как недостаточный баланс не даст возможность разрушить оксидную пленку на поверхности металла (например, алюминия), а слишком большой – не позволит обеспечить стабильность горения сварочной дуги.
• Такое оборудование предоставляет возможность регулировать частоту сварочного тока. Это позволяет эффективно контролировать горение электрической дуги. Благодаря данной опции можно использовать такой аппарат для сварки даже самой высокой сложности (соединение тонколистовых деталей, проводов и др.).

Подготовка сварочного аппарата к работе

Любой сварочный аппарат – как самодельный, так и серийных моделей – для эффективного и безопасного функционирования необходимо правильно подготовить к дальнейшему использованию.

Подключение рукава к гнезду инвертора

Рассмотрим порядок такой подготовки применительно к инверторному устройству.

• К аппарату подсоединяются токоподводящие кабели. Затем подсоединяются выходные кабели в правильной последовательности: к минусовой клемме – токоведущий кабель, соединяемый с горелкой, к плюсовой – кабель, подключаемый к соединяемым деталям (обратка).
• К розетке подключается кабель управления.
• Шланг, по которому будет подаваться защитный газ, подключается к соответствующему штуцеру – «ГАЗ».
• В том случае, если аппарат предусматривает управление при помощи специальной педали, то ее посредством кабеля подключают к разъему дистанционного управления.
• Если сварочные работы выполняются при помощи горелки с водяным охлаждением, то к штуцеру аппарата «ВОДА» необходимо подключить подводящий шланг.
• После выполнения подготовительных работ следует проверить надежность фиксации всех разъемов.

Установка катушки с проволокой

Органы управления инвертора

Большинство современных инверторных аппаратов, выпускаемых серийно, оснащены типовыми органами управления, к которым относятся:

• Таймер, отвечающий за время включения подачи защитного газа, который начинает подаваться за несколько секунд до начала выполнения сварочных работ.
• Регуляторы тока, используемые для установки его параметров при выполнении сварки по различным методикам;
• Таймер, отвечающий за установку времени спада тока.
• Регулятор, позволяющий включать режим форсирования дуги, что необходимо для обеспечения ее легкого и быстрого зажигания.
• Регулятор, отвечающий за частоту импульсов (применяется такой регулятор при выполнении сварки с применением импульсного тока).
• Регулятор, который также используется при применении импульсного тока и отвечает за время прохождения импульсов и продолжительность пауз между ними.
• Орган управления, регулирующий соотношение (баланс) прямой и обратной полярности при выполнении сварки на переменном токе.
• Таймер, при помощи которого выставляется время прекращения подачи газа в зону выполнения сварки (следует иметь в виду, что защитный газ после окончания сварки любого металла (в том числе алюминия) должен подаваться в область сформированного шва еще 5–7 секунд).

Органы управления инвертором на примере аппарата «Форсаж» (нажмите, чтобы увеличить)

Что требуется предусмотреть перед началом сварочных работ

При подготовке аппарата для сварки алюминия к работе желательно учитывать следующие рекомендации.

• Если для сварки необходимо использовать удлиненные кабели, то они должны иметь больший диаметр своего поперечного сечения.
• После подключения к устройству для сварки газового баллона следует проверить, нет ли утечек в системе шлангов и их соединений.
• Аппарат для сварки деталей из алюминия перед началом использования необходимо заземлить. Для этого используется электрический кабель, сечение которого должно быть не меньше 0,6 кв. сантиметров.
• Особое внимание следует уделить надежности мест соединения кабеля, идущего к сварочной горелке, а также обратного кабеля, подсоединяемого к свариваемым деталям из алюминия.

Основные действия при выполнении сварки

После того как все подготовительные работы выполнены, можно начинать использовать сварочный аппарат по его прямому назначению (например, для соединения деталей из алюминия). Для этого необходимо совершить следующие действия:

• При помощи переключателя на постоянный или переменный ток требуется выбрать режим сварки. При соединении деталей из алюминия это будет режим AC (переменный ток).
• После выбора режима можно включить питание аппарата и запустить систему его охлаждения, если она предусмотрена в его конструкции.
• Затем следует отрегулировать расход защитного газа.
• В зависимости от характеристик соединяемых деталей надо выставить соотношение прямой и обратной полярности сварочного тока.
• Подача газа в горелку, а также запуск осциллятора, упрощающего процесс зажигания электрической дуги, осуществляется нажатием одной кнопки, расположенной на рукоятке сварочной горелки.

Выставить оптимальные режимы сварки, которые зависят в основном от параметров соединяемых деталей, можно, воспользовавшись собственным опытом или таблицами из специальной литературы.

Оценка статьи:

Загрузка…

Поделиться с друзьями:

Сварка алюминия и его сплавов

ВОПРОС №1

Имею большой опыт сварки. В своем гараже много варю черную и легированную сталь ручной дуговой  штучным электродом.
Но вот, столкнулся с проблемой  алюминия.
В связи с этим вопросы:

• Возможно ли варить штучным электродом алюминий?
• Каковы особенности сварки алюминия и стали?
• Какой сварочник более всего подойдет для  обоих металлов?
• По какому принципу выбирается присадочный материал?
• Какая подготовка должна предшествовать сварке?
• Как подобрать сварочные режимы и какова технология сварки?

Извините за такое количество вопросов, в теме пока что вообще не разбираюсь.

 

Разница между сваркой стали и Аl

Алюминий — сложный материал. Но это при условии отсутствия опыта, как только набьете руку, и появятся представления о том, с чем же все-таки приходится иметь дело, вопрос сложности отпадет сам собой, останется только определенная специфика, о которой расскажем чуть позже.

 

Штучным электродом алюминий не варится. Существуют электроды для ручной сварки алюминия ММА, они пригодны для выполнения разовых работ, что-то сварить в быту. Например,  электроды марки  UNITOR ALUMIN-351N, к ним  прилагается флюсовая присадка, которая заменяет аргон.

Для эффективной работы вам понадобится аппарат аргоно-дуговой. Его еще называют инвертором ТIG. Сварочный аппарат должен уметь работать в режиме АС/DC. То есть обязательно наличие переключаемых режимов переменного/постоянного тока.
Постоянным  ведут сварку стали, переменным – алюминия.

Переменный ток разрушает стойкую оксидную пленку Al2O3, удаление которой является главным условием успешной сварки алюминия; он действует на поверхность «блестящего металла» подобно наждаку. Под действием этого «наждака» пленка, защищающая сплав от коррозии, разрушается и доступным становится «чистый» металл, который хорошо плавится и формируется.

Температура плавления оксида Al2O3 около 2700 градусов Цельсия, тогда как температура плавления большинства алюминиевых сплавов ограничивается 600-700 градусами. Вот почему сложно работать с этим металлом, особенно если он тонкостенный.

В качестве подготовки алюминия рекомендуется предварительная механическая зачистка до металлического блеска, либо химическое травление. Хотя с наличием хорошего инвертора такая процедура хоть и не будет лишней, но и не будет строго необходимой, в противовес пайке – для пайки такая подготовительная процедура обязательна (читайте здесь)

Со  сталью, как вы понимаете, дела обстоят гораздо проще. Окислы на ее поверхности не защищают ее от коррозии, если конечно сталь не легирована хромом и никелем, и не отличаются тугоплавкостью, потому и легко варятся простым постоянным током без особых условий.

 

Критерии выбора аппарата для сварки алюминия

Al обладает высокой теплопроводностью и электропроводностью, потому для  листов толщиной 4 мм необходим сварочный ток более 200А.
Для полноценной работы понадобится инвертор, который работает если не на высоких, то хотя бы на средних токах. Оборудование с максимальным током 250 А на выходе подойдет для этих целей. Лучше, конечно, 300А.

Оборудование для сварки алюминия

Но даже если у вас маломощный «агрегат», а вам приходится заниматься наплавкой, крупногабаритных деталей, можно компенсировать недостаток мощности предварительным подогревом. Приобретите электропечь для прогрева деталей до температуры 300-350 градусов.

Если все еще сомневаетесь, какой аппарат выбрать великолепный вариант — TELWIN SUPERIOR TIG 242 AC/DC -HF/LIFT , либо AuroraPRO INTER TIG 200 AC/DC PULSE, оба прекрасно подойдут для Al, так же, для стали, нержавеющей стали, титана, меди, никеля, магния.

Газ

Алюминий на воздухе не варят.
Сварочная ванна должна быть защищена инертным газом. Для  «черной» стали это необязательно, достаточно флюса, которым покрыт плавящийся электрод, но для алюминия это обстоятельство играет важную роль.

Обычно применяют аргон, реже гелий, который великолепно действует на весь процесс, особенности плавления, но и стоит гораздо дороже. Аргон применяют чаще, но, обратите внимание, что он должен быть технически чистым, содержание сторонних примесей минимальное. Плохой аргон даст грязный шов с включениями.

Проволока для сварки алюминия

Получить гарантированный провар на требуемую глубину можно, если сделать разделку шва или может понадобиться усилить шов стыкового соединения. В обоих случаях понадобится сварочная проволока.

Для  алюминия и его сплавов используйте присадку идентичную или близкую по химическому составу к основному металлу. То же относится и к электродной проволоке для полуавтомата.

• Для  литейных сплавов, таких, например, как АЛ5 или АЛ9 (АК7ч) рекомендуется применять присадочную проволоку АК5 ГОСТ7871-75 (ER4043 AlSi5)
• Для деформируемых  сплавов на основе магния и марганца (АМг, АМц) —  АМг6 ГОСТ7871-75.

А теперь перейдем к конкретике…

 

Пошаговая инструкция по сварке алюминия для новичков

на примере сварочного инвертора Aurora PRO INTER TIG 200 AC/DC PULSE

• Чтобы качественно сварить алюминий поверхность металла нужно зачистить. Некоторые люди этого не знают и даже от краски не очищают. А алюминий имеет оксидную пленку, которая тяжело разрушается. Можно это делать металлической щеткой, но если есть болгарка, лучше ей. На болгарку ставим щетку, либо лепестковый диск, либо, на худой конец, зачистной и зачищаем поверхность до чистого металла, металлического блеска.

• Еще один важный момент – это заточка электрода и длина его выхода из сопла горелки. Затачивают так, чтобы он был как иголка, острый и перед сваркой зажигают на любой металлической пластине (назовем ее настроечной), которая завалялась в хозяйстве. После такого поджига кончик электрода из игольчатой, должен приобрести сферическую форму. Лучше всего, если он будет блестящим – это значит, что с ним все хорошо. Если он матовый и имеет неправильную геометрию, значит что-то пошло не так:

• Либо ток большой,
• либо газовая защита недостаточная,
• окончательная продувка газом неправильно выставлена.

Выход электрода определяется в зависимости от положения горелки, конфигурации детали и вида соединения: если угловое, нужно чтобы он выходил побольше, если сварка встык – миллиметра два. Если сварщик пользуется линзой, электрод можно вывести и на 5 мм. Линза помогает забраться в труднодоступные места и проводить боле качественную сварку.

• Затем с помощью главной панели аппарата переводим его в режим АС-переменный ток (клавиша АС/DC на картинке №13). Выставляем силу тока интуитивно. Чтобы подобрать правильный параметр надо несколько раз попробовать, либо заранее знать, какую назначить силу тока для определенной толщины металла.

• Настройка двухтактного или четырехтактного режима. Эту настройку обычно выбирают исходя из личных предпочтений. Кому-то удобен первый, кому-то второй.
В двухтактном мы нажимаем кнопку горелки, у нас срабатывает поджиг и сварщик работает все-время, держа эту кнопку «пуска». В конце сварщик убирает палец с кнопки – сварочный процесс закончился.
В четырехтактном режиме циклограмма следующая. Мы нажимаем кнопку: пока держим ее – срабатывает стартовый ток, это регулировка на аппарате под обозначением «старт А» (на картинке №1), затем отпускаем кнопку – у нас основной ток, который мы выставили с помощью ручки свободной регулировки «Welding A» (см. под №2). Ориентировочно, для электрода 1,6 ставьте 120А, если ток больше, понадобится электрод диаметром 2,4 – выдерживает уже до 200 -210А, если еще больше – берите диаметр 3,2.

• По окончанию сварки включается функция заварки кратера, регулируется с помощью ручки Down Slope (№4) и работает только в четырехтактном режиме. Фактически это регулировка времени – сколько будет секунд происходить заварка кратера.

• Одна из важнейших настроек -это AC Balance (№8), так называемая зачистка. Если мы переводим ручку в плюс – очистка алюминия происходит лучше. Если вы варите грязный алюминий, эту настройку можно изменять в зависимости от полученных результатов. Обычно ручку Баланса ставят 50/50 на середине.
Все эти настройки важны для работы в обычном режиме без использования специальных навыков.

• Сам процесс сварщик ведет визуально его контролируя: горелка в правой руке, пруток в левой. Для начало нужно выполнить самый простой шов – прямолинейный. Горелка движется справа –налево, вы поджигаете дугу и видите как плавится основной материал, как только образовался жидкое пятнышко металла, добавляете немного металла с прутка и двигаетесь дальше. Процедура повторяется снова и снова пока вы не закончите шов.

 

ВОПРОС №2

Здравствуйте! Нужно сварить трубку штатива. Все бы ничего, но есть одна сложность. Деталь ø29 (скорее всего из АМг) нужно приварить к винту с резьбой ¼ дюйма (сделана из Д16). Материалы-то разные, сварятся ли? Может не мучиться и пойти другим путем? Приварить к дет. ø29 шайбу из АМг, а потом винт посадить на эпоксидную смолу?

Вариант с эпоксидным клеем имеет право на существование. Двухкомпонентные составы на основе эпоксидных смол применяются даже в авиации: шпильки устанавливаются в алюминиевые корпуса агрегатов на клей типа ВК-31 и выдерживают высокие вибрационные нагрузки, температурные воздействия и т.д. В домашних условиях можно подобрать менее специализированный состав.

Однако давайте попробуем разобраться по поводу сварки предложенных вами алюминиевых сплавов разных марок. Практики сварки именно этих двух материалов мы, к сожалению, не имеем. Тем не менее, опыт работы с алюминием и теоретические знания позволяют нам сформулировать ответ следующим образом: по справочным данным Д16 не применяется для сварных конструкций; АМг сваривается без ограничений (первый сплав упрочняется термически до твердости свыше 105НВ, второй – термически не упрочняемый, хотя это и не играет большой роли в данном конкретном случае). Несмотря на данные справочника де-факто Д16 варится (вы получите сварной шов на  этом материале), другое дело, что подобные соединения  нельзя применять в конструкциях, которые несут какую-либо силовую нагрузку — проявится терщина, лопнет шов и т.д. В декоративных же целях (откололся кусочек от детали) сварка вполне допустима.

Если ваш штатив не будет испытывать каких-либо существенных нагрузок, его можно сварить, ведь у АМг и Д16 одна основа: приблизительно 93-96% алюминия.  Варить можно с присадкой АМг (если есть вопросы по выбору присадки, читайте статьи «Выбор присадочного прутка» и «Выбор электродной проволоки для полуавтомата»

 После сварки обязательно нужно провести отжиг для снятия сварочных напряжений в электропечи типа СНОЛ. Согласно ПИ1.2.255-83 полный отжиг для АМГ1 производится по режиму: Т= 300-400 оС  t=2-10 мин. при толщине менее 6мм и t=10-30 мин при толщине более 6 мм. Для Д16 полный отжиг заключается в нагреве до 380-420 оС , время выдержки t=10-60 мин. для всех толщин.

 Вывод: для вашего узла, сваренного из  материалов разной марки, нужно провести полный отжиг около 350 оС в течение приблизительно 30 мин или неполный отжиг 250 оС в течение 1-3 часа (второй режим более «щадящий»)

Решение, какой вариант выбрать, с клеем или сваркой, вам нужно будет принять самостоятельно.

Р.S. Перед сваркой детали (если будете варить аргоном) нужно зачистить механически, но, если есть такая возможность, лучше произвести химическое травление (в том числе присадочного материала) в следующем порядке:

 — обезжирить в 4-5%-ном водном растворе едкого натра NaOH (40-50г на 1л воды) при Т=40…60 оС в течение 2 …3 мин;

 — промыть в воде при температуре Тводы=30-50 оС в течение 2 мин;

 — осветлить 20-25%-ым раствором азотной кислоты (200-250г на 1л воды) при Т=15-20 оС в течение 2-3 мин;

  — осуществить промывку в холодной воде при Тводы=5-15 оС  2-3 мин, затем в горячей воде при  Тводы=60-80 оС  2-3 мин;

  — Сушить в воздушной атмосфере при  Т=60-70 оС до полного испарения влаги.