Каким сварочным аппаратом можно варить алюминий

При сваривании алюминием существует несколько факторов, которые могут усложнять процесс сваривания алюминия и алюминиевых сплавов:

На поверхности свариваемого алюминия может появляться тугоплавкая пленка алюминиевой окиси, которая имеет большую плотность, чем сам свариваемый металл. Пленка, которая образовывается на поверхности металла, убирается механическими или химическими методами. Образовавшуюся пленку можно удалять с помощью катодного распылителя при сваривании или же использовать флюсы, которые разрушали и превращали ее в летучие соединения.

При повышении температуры металла при сваривании его прочность значительно понижается. Твердый металл, который не расплавился при сваривании, может поддаться разрушению под давлением массы сварочной ванны. Контролировать размер сварочной ванны при сваривании алюминия может быть сложно, потому что его цвет не изменяется при нагреве. Для того чтобы избегать прожогов металла применяют керамические прокладки или же прокладки из более тугоплавкого металла.

Алюминий можно сваривать с помощью инвертора в среде инертных газов, то есть с применением аргона и неплавящихся электродов. Все, кто интересуется свариванием в домашних условиях, должны знать, что при длительной работе вольфрамового электрода могут скапливаться наросты его окислов, что будет значительно снижать качество сваривания.

Для того чтобы удалить такие наросты электрод затачивают с помощью твердого мелкозернистого диска. Такой инструмент позволяет предохранить рабочую поверхность электрода от образования бороздок или заусенцев. Диск, которым Вы затачивали сварочный электрод, не нужно использовать для работы с другими предметами металлами. Уменьшить возможность появления наростов можно благодаря интенсивному охлаждению электрода и обеспечению сварочной ванны эффективной газовой защитой.

При аргонодуговом сваривании горение электрической дуги происходит между поверхностью свариваемого металла и самим электродом. Сварочный электрод расположен в горелке, через которую с помощью сопла подается инертный газ для защиты сварочного процесса. В качестве расходного материала и дополнительной добавки металла в сварочную ванну может использоваться присадочная проволока, которая подается вручную или с помощью автоматизированных методов.

Перед тем как сваривать алюминий аргоном, нужно определиться, какую марку присадочной проволоки Вы будете использовать. Ваш выбор должен зависеть от химического состава свариваемого металла. Для работы с техническим алюминием профессионалы рекомендуют использовать проволоку таких марок, как АО, АД, или АК. Диаметр проволоки от 2 до 5 миллиметров. При проведении сварочных работ со сплавами алюминия с магнием можно применять аналогичные марки проволоки. При этом содержание магния в ней должно быть более высоким и быть способным компенсировать угар металла при проведении сварочных работ.

Сварка алюминия дрелью: это возможно?

Необходимость соединения между собой деталей их металла возникает на различных производствах. Особенно часто производится сварка алюминия. Данный материал легко плавится, что обеспечивает легкое, быстрое и надежное соединение предметов.

Большинство до сих пор считают, что сварка возможна только при помощи специальных аппаратов. Но что, если использовать для этого процесса дрель? Для многих это покажется невозможным. Однако опытные сварщики и лайфхакеры утверждают, что это не только возможный, но и весьма эффективный метод сварки алюминия.

Необходимые материалы и инструменты

Сварка алюминия дрелью осуществляется за счет трения и имеет название так называемой фрикционной сварки. В процессе вращения насадки, алюминиевые заготовки разогреваются до температуры плавления и перемешиваются, образуя цельное прочное соединение. Данная методика отличается простотой и доступностью, для ее реализации необходимо минимальное количество материалов и инструментов.

Первым делом необходимо изготовить одну незамысловатую штуковину, состоящую из следующих деталей:

• болт М4;
• пара обычных гаек;
• одна гайка с пресс шайбой.

Гайки нужно накрутить на болт, а его выпирающую часть заточить по форме конуса так, чтобы его высота соответствовала толщине заготовок. Для сварки трением также необходимо подготовить две заготовки в виде небольших полос из алюминия толщиной 2 мм, деревянные брусья, несколько небольших болтов и непосредственно дрель.

Сварка трением с дрелью

После того, как все необходимые материалы и инструменты были подготовлены, можно приступать непосредственно к процессу сварки. Для этого нужно следовать такому алгоритму действий:

1. Зафиксируйте заготовки таким образом, чтобы они по минимуму касались каких-либо поверхностей. Для этого к небольшому деревянному полотну прикрепите 2 бруска из дерева на расстоянии примерно 7-10 см друг от друга. А на брусках уже закрепите заготовки, поверхности которых рекомендуется предварительно зачистить.
2. Фиксировать заготовки к брусьям нужно так, чтобы они не прогибались и были максимально плотно прижаты друг к другу.
3. Надев на конец дрели сделанную заранее насадку из болта и гаек, на стыке заготовок высверлите начальное отверстие.
4. Слегка заточите конусную поверхность насадки, обеспечив тем самым более плотное прилегание металлов и увеличение силы трения.
5. Продолжайте работать сверлом, сваривая заготовки.
6. Пока алюминий горячий, нужно еще раз пройтись по отверстиям, проплавляя их еще сильнее.

Для получения другого результата можно сделать насадку с увеличенным конусом.

Эффективность способа

Вначале фрикционная сварка дается достаточно туго, но постепенно, по мере того, как алюминий и насадка приобретают подходящую рабочую температуру, процесс начинает идти гораздо легче. И если первое время насадка будет гулять по сторонам, то потом она пойдет ровно, образуя ровный и красивый шов. По завершению работ видно, что внешне металл сварился, хотя с внутренней стороны шов не достаточно качественный.

На разрыве сварочное соединение весьма прочное, а вот в обратную сторону его очень просто порвать руками. Металл не проваривается глубоко и поэтому внутренний слой не плавится и не перемешивается должным образом.

Так можно сделать выводы о том, что сварка алюминия дрелью вполне возможна, но результат при этом оставляет желать лучшего. Поэтому при необходимости создания прочного и качественного результата лучше воспользоваться классическим методом, который точно обеспечит надежный шов и крепкую конструкцию на выходе.

Лазерная сварка алюминия

Алюминий и его сплавы – широко используемые в различных отраслях промышленности металлы, отличаются отличными параметрами физической прочности при незначительном удельном весе, устойчивостью к окислительным процессам и технологичностью. Но есть у алюминиевых сплавов и несколько проблемных сторон: высокая стоимость, сложность обработки пилением и сваркой.

 

 

 

Физические особенности алюминиевых сплавов

По параметрам отношения прочности к плотности отдельные алюминиевые сплавы существенно превосходят наиболее распространенные в промышленности углеродистые стали, в том числе и легированные. Исключение – титан и некоторые его сплавы, особо прочная сталь. Лазерной сваркой обрабатываются такие виды сплавов: Al-Mg (Амг6), Al-Mg-Si-Cu (АД37), AL-Cu (1201), AL-Mg-Sc (01570, 01545К), AL-Cu-Li-Sc (01421), AL-Cu-Li-Sc (01460), Al-Cu-Li (1461), AL-Mg-Li (01420,1424). Процесс сварки происходит при нагреве сплава до температуры плавления.

Кристаллическая структура и химический состав сплава являются определяющими факторами физических свойств шва. В центре сварного шва появляются дендритные образования, по направлению к периферии они укрупняются, а только после них образуются зоны рекристаллизированных зерен, переходящих в нормальную волокнистую структуру основного металла. На эти процессы можно влиять способами и режимами. За счет увеличения скорости кристаллизации при лазерной сварке удается исключить протекание в металле грубых интерметаллидных фаз.

Технология лазерной сварки

Первые успешные попытки внедрить лазерную сварку в промышленное производство сделаны во второй половине прошлого столетия. Большая энергия сфокусированного луча давала возможность получать необходимые температуры металла и сокращать непродуктивные потери энергии. Процесс сварки может делаться в двух режимах.

1. Непрерывный режим. Участки свариваемых деталей нагреваются непрерывно, что позволяет достигать высоких температур и обрабатывать более толстые заготовки. Для уменьшения перегрева близлежащих зон используются охладительные устройства.
2. Импульсный режим. Лазерный луч подается на поверхность импульсами, частота и мощность выставляются отдельно для каждого конкретного случая.

Специфика лазерной сварки алюминия – наличие порогового уровня мощности. При меньших значениях мощности расправление полностью отсутствует, что объясняется высоким коэффициентом отражения луча (до 0,97), большой теплоемкостью и теплопроводностью. В дальнейшем при повышении мощности коэффициент отражения резко понижается, металл интенсивно плавится, закипает, образуется парогазовый канал. Такие явления оказывают негативное влияние на качество сварного шва. Устраняются правильным подбором технологии процесса и точной корректировкой параметров по времени.

Пристальное внимание обращается и на форму шва: размер проплавленной зоны должен быть минимально возможным, провисание незначительным и не превышать 10% толщины материала. На эти параметры оказывает влияние скорость лазерной сварки.

По инженерным особенностям конструкций все агрегаты могут быть стационарными или мобильными.

 

 

Первые используются на крупнотоварных производствах при изготовлении больших партий идентичных изделий. Вторые применяются на индивидуальном рабочем месте, имеют небольшие размеры и характеристики мощности. В зависимости от типа лазеры могут быть твердотельными и газовыми. В каждом случае следует рассчитывать экономическую целесообразность покупки оборудования для лазерной сварки.

Твердотельные

Тело расположено внутри камеры, торцы отполированы до зеркального состояния, одно из которых полупрозрачное – пропускает волны заданной длины. Луч накачивается лампой возбуждения, во время накачки по очереди отражается от зеркальных торцов, выходит при достижении заданной интенсивности и подается на свариваемые поверхности для запуска сварки. Далее процесс повторяется.

Луч генерируется в стержне из искусственного рубина, стекла с добавкой неодима или алюмонатриевого граната с неодимом. По темпам роста популярности эти типы лазеров на первом месте, именно такие используются в мобильных и импульсных сварочных агрегатах.

Углекислотные

Газ запаивается в колбу, по торцам зеркала, одно из них полупроницаемое. Запуск током, далее луч отражается от поверхностей зеркал и выходит в рабочую зону после достижения заданных значений мощности лазерной сварки. Агрегаты сложные в изготовлении и работе, имеют значительные линейные размеры, но могут генерировать более мощные лучи.

Самыми известными являются лазеры, использующие нижние колебательные уровни CO₂, возбуждение делается электрическими зарядами. КПД таких устройств в пределах 15%, пределы мощности при максимальной фокусировке 10⁴–10

5 Вт/см².

Достоинства лазерной сварки

За счет использования современной технологии удается добиваться уникальных свойств сварного шва.

1. Высокое качество. Технология позволяет точно устанавливать и контролировать процессы, что минимизирует негативные явления из-за кристаллических изяенений металла. Установка в режиме онлайн проверяет процесс на всех стадиях.
2. Универсальность. С помощью лазерной сварки есть возможность обрабатывать элементы и детали с различной конфигурацией шва.
3. Высокая производительность и возможность полной автоматизации. На всех этапах сварочного процесса выполняется автоматическая проверка и регулировка режимов, качество шва не зависит от негативного влияния человеческого фактора.

Правильный выбор технологических параметров сварки позволяет работать в жестких термических циклах и минимизировать негативные кристаллические превращения металла в зоне термического влияния (уменьшение примерно в 5 раз в сравнении с аргонно-дуговой сваркой). Проблемы появляются при сварке термически закаленных алюминиевых сплавов – околошовная зона отпускается. Но ширина такой зоны примерно на 25% меньше, чем при других технологиях, что минимизирует неизбежные последствия. Предел прочности сварного шва составляет не менее 80% прочности основного металла.

 

 

Расплавленный алюминий быстро окисляется, что создает проблемы во время сварки традиционными технологиями – оксиды не разрушаются, поглощают газы и значительно ухудшают качество шва. Для уменьшения негативных влияний разрабатываются сложные технологии: в вакууме или среде инертных газов, флюсы и т д. Лазерная сварка дает возможность расплавлять оксиды и, соответственно, обходиться без них.

Недостатки технологии

Перечисленные ниже проблемы ограничивают применение технологии:

• большая цена оборудования;
• высокая себестоимость технологического процесса;
• ограничения по толщине свариваемых элементов.

Они не играют критической роли при необходимости иметь высокое качество сварных швов и полной автоматизации технологического процесса.

На всех режимах лазерной сварки наблюдается так называемый эффект чешуйтости – металл закипает и резко волнообразно отвердевает. Максимально эффективно проблема устраняется при повторной сварке деталей расфокусированным лучом, за счет чего уменьшается нагрев и скорость остывания металла – он успевает выровняться.

Работа на оптимальных режимах значительно снижает деформацию металла при остывании, уменьшает процент испарения легирующих присадок. Улучшить качество шва можно использованием присадочной проволоки, решения должны приниматься с учетом максимального количества индивидуальных факторов свариваемых элементов.

Заключение

В последнее время возрастает интерес к совмещению лазерной сварки алюминия с наноструктурированием. Используются интенсивные пластические и ударные усилия для формирования мелкодисперсной структуры шва. На данном этапе технология на стадии разработки, промышленных действующих агрегатов нет.

Сварка алюминия полуавтоматом

Алю­ми­ний име­ет уни­каль­ные свой­ства. Он исполь­зу­ет­ся в раз­ных отрас­лях, в том чис­ле авто­мо­биль­ной. Что­бы в пол­ной мере исполь­зо­вать его потен­ци­ал, металл дол­жен быть лег­ко сва­ри­ва­е­мым. Свар­ка полу­ав­то­ма­том в сре­де защит­но­го газа (MIG – Metal Inert Gas) и свар­ка TIG (Tungsten Inert Gas – свар­ка воль­фра­мо­вым элек­тро­дом в сре­де инерт­но­го газа) дела­ют это возможным.

Свар­ка полу­ав­то­ма­том (MIG) поз­во­ля­ет сва­ри­вать широ­кий спектр мате­ри­а­лов, от тон­ко­ли­сто­во­го метал­ла до тол­стых кон­струк­ци­он­ных листов.

Свар­ка алю­ми­ния полу­ав­то­ма­том про­из­во­дит менее акку­рат­ный и менее кон­тро­ли­ру­е­мый сва­роч­ный шов по срав­не­нию с TIG (свар­кой воль­фра­мо­вым элек­тро­дом в сре­де инерт­но­го газа). Свар­ка алю­ми­ния полу­ав­то­ма­том так­же име­ет свои пре­иму­ще­ства: быст­ро­та свар­ки, лег­че научить­ся про­цес­су, чем свар­ке TIG. Одним из глав­ных недо­стат­ков явля­ет­ся слож­ность пода­чи мяг­кой алю­ми­ни­е­вой про­во­ло­ки к месту свар­ки. Эта про­бле­ма реша­ет­ся раз­ны­ми спо­со­ба­ми, кото­рые мы рас­смот­рим в этой статье.

Содер­жа­ние статьи:

В чём сложность сварки алюминия?

Свар­ка алю­ми­ния тре­бу­ет иных мето­дов и про­цес­сов, дру­го­го защит­но­го газа, а так­же раз­лич­ной пред-сва­роч­ной и после сва­роч­ной обра­бот­ки, чем свар­ка ста­ли. Очень важ­но знать эти раз­ли­чия, что­бы успеш­но выпол­нить сва­роч­ные работы.

В целом, вот неко­то­рые из наи­бо­лее рас­про­стра­нен­ных фак­то­ров, кото­рые затруд­ня­ют свар­ку алюминия:

• Окис­ле­ние. Алю­ми­ний име­ет тон­кое оксид­ное покры­тие, кото­рое предот­вра­ща­ет кор­ро­зию. Слой окси­да алю­ми­ния пла­вит­ся при зна­чи­тель­но более высо­кой тем­пе­ра­ту­ре, чем алю­ми­ний, поэто­му он дол­жен быть уда­лён перед сваркой.
• Пори­стость. В рас­плав­лен­ном состо­я­нии алю­ми­ний погло­ща­ет водо­род быст­рее. Этот водо­род отде­ля­ет­ся по мере того, как металл воз­вра­ща­ет­ся в твёр­дую фор­му. Это может оста­вить в мате­ри­а­ле пузырь­ки, в резуль­та­те чего металл ста­но­вит­ся пори­стым и слабым.
• При­ме­си. Посколь­ку алю­ми­ний очень чув­стви­те­лен, в про­цес­се свар­ки он может загряз­нять­ся гря­зью, воз­ду­хом и водой. Алю­ми­ний может быть загряз­нён воз­ду­хом, кото­рый попа­да­ет в сва­роч­ный шов из-за пло­хой газо­вой защи­ты или чрез­мер­но длин­ной дуги.
• Тол­щи­на. Свар­ка алю­ми­ния вклю­ча­ет в себя рабо­ту с раз­ной тол­щи­ной мате­ри­а­ла. Свар­щи­ки долж­ны знать, как избе­жать про­жи­га­ния более тон­ко­го метал­ла, а так­же доста­точ­но хоро­шо про­ни­кать в более тол­стый металл, что­бы создать проч­ный шов.
• Алю­ми­ний при­мер­но на треть мень­ше веса ста­ли, пла­вит­ся при тем­пе­ра­ту­ре менее поло­ви­ны тем­пе­ра­ту­ры плав­ле­ния ста­ли и име­ет теп­ло­про­вод­ность, при­мер­но в шесть раз пре­вы­ша­ю­щую теп­ло­про­вод­ность ста­ли. Для эффек­тив­ной свар­ки теп­ло­та плав­ле­ния алю­ми­ния долж­на быть более интен­сив­ной, чем та, кото­рая тре­бу­ет­ся для плав­ки стали.
• Алю­ми­ний обла­да­ет высо­кой элек­тро­про­вод­но­стью и при нагре­ве он не изме­нит цвет, а будет казать­ся холод­ным, из-за чего слож­но опре­де­лить и кон­тро­ли­ро­вать его нагрев.
• При свар­ке алю­ми­ния полу­ав­то­ма­том воз­ни­ка­ют про­бле­мы пода­чи мяг­кой алю­ми­ни­е­вой про­во­ло­ки от катуш­ки к месту свар­ки (может дефор­ми­ро­вать­ся, запу­ты­вать­ся), из-за нагре­ва и рас­ши­ре­ния про­во­ло­ка может застре­вать в кон­такт­ном нако­неч­ни­ке обыч­но­го раз­ме­ра (тре­бу­ет­ся исполь­зо­вать нако­неч­ник боль­ше­го раз­ме­ра), так как ско­рость свар­ки быст­рее, чем при свар­ке ста­ли, тре­бу­ет­ся раз­вить навык, что­бы шов полу­чал­ся хоро­ше­го качества.

Алюминиевые сплавы

Почти невоз­мож­но купить обыч­ный алю­ми­ний — он, как пра­ви­ло, постав­ля­ет­ся в виде спла­ва. Алю­ми­ний в чистом виде явля­ет­ся отно­си­тель­но мяг­ким метал­лом, кото­рый име­ет мно­го при­ме­не­ний, но тре­бу­ет добав­ле­ния дру­го­го метал­ла для повы­ше­ния его прочности.

Суще­ству­ет систе­ма клас­си­фи­ка­ции, кото­рая даёт каж­до­му алю­ми­ни­е­во­му спла­ву четы­рех­знач­ное чис­ло. Вот крат­кое опи­са­ние того, что озна­ча­ет каж­дое число:

• 1XXX: Алю­ми­ни­е­вые спла­вы, кото­рые начи­на­ют­ся с циф­ры 1, очень чисты. Они почти пол­но­стью содер­жат алю­ми­ний. Содер­жа­ние алю­ми­ния в них пре­вы­ша­ет 99%.
• 2XXX: Спла­вы, начи­на­ю­щи­е­ся с циф­ры 2, как пра­ви­ло, име­ют в соста­ве от 0.7 до 6.8% меди. Они очень проч­ны, но не очень устой­чи­вы к кор­ро­зии. Обыч­но исполь­зу­ют­ся в самолётостроении.
• 3XXX: Алю­ми­ни­е­вые спла­вы, начи­на­ю­щи­е­ся с циф­ры 3, содер­жат от 0.05 до 1,8% мар­ган­ца. Они не под­да­ют­ся тер­мо­об­ра­бот­ке, но име­ют хоро­шую фор­му­е­мость и кор­ро­зи­он­ную стойкость.
• 4XXX: Алю­ми­ни­е­вые спла­вы, начи­на­ю­щи­е­ся с циф­ры 4 содер­жат крем­ний (от 0.6 до 21.5%), кото­рый может зна­чи­тель­но сни­зить тем­пе­ра­ту­ру плав­ле­ния метал­ла. Это един­ствен­ная серия, кото­рая содер­жит как тер­ми­че­ски обра­ба­ты­ва­е­мые, так и нетер­мо­об­ра­ба­ты­ва­е­мые спла­вы. Крем­ний, добав­лен­ный к алю­ми­нию, сни­жа­ет его тем­пе­ра­ту­ру плав­ле­ния и улуч­ша­ет его теку­честь при рас­плав­ле­нии. Эти харак­те­ри­сти­ки жела­тель­ны для при­са­доч­ных мате­ри­а­лов, исполь­зу­е­мых как для свар­ки плав­ле­ни­ем, так и для пай­ки твер­дым припоем.
• 5XXX: Спла­вы, начи­на­ю­щи­е­ся с циф­ры 5 явля­ют­ся алю­ми­ни­е­во-маг­ни­е­вы­ми (с добав­ле­ни­ем маг­ния от 0,2 до 6,2%), кото­рые име­ют самую высо­кую проч­ность сре­ди нетер­мо­об­ра­ба­ты­ва­е­мых спла­вов. Кро­ме того, спла­вы этой серии лег­ко сва­ри­ва­ют­ся, и по этим при­чи­нам они исполь­зу­ют­ся в самых раз­ных обла­стях, таких как судо­стро­е­ние, транс­порт, сосу­ды высо­ко­го дав­ле­ния, мосты и здания.
• 6XXX: Это спла­вы алю­ми­ния / маг­ния и крем­ния (с добав­ле­ни­ем око­ло 1,0% маг­ния и крем­ния), кото­рые широ­ко исполь­зу­ют­ся в сва­роч­ной про­мыш­лен­но­сти, а так­же в прес­с­фор­мо­ва­нии и вклю­че­ны во мно­гие струк­тур­ные ком­по­нен­ты. Эти спла­вы есте­ствен­ным обра­зом чув­стви­тель­ны к обра­зо­ва­нию тре­щин при затвер­де­ва­нии, и по этой при­чине их нель­зя под­вер­гать дуго­вой свар­ке авто­ген­ным спо­со­бом (без при­са­доч­но­го мате­ри­а­ла). Добав­ле­ние доста­точ­но­го коли­че­ства при­са­доч­но­го мате­ри­а­ла во вре­мя про­цес­са дуго­вой свар­ки необ­хо­ди­мо для обес­пе­че­ния раз­бав­ле­ния основ­но­го мате­ри­а­ла, тем самым предот­вра­щая про­бле­му горя­че­го растрескивания.
• 7XXX: Это спла­вы алю­ми­ния и цин­ка (добав­ка цин­ка от 0,8 до 12,0%), кото­рые состав­ля­ют одни из самых проч­ных алю­ми­ни­е­вых спла­вов. Эти спла­вы часто исполь­зу­ют­ся в высо­ко­про­из­во­ди­тель­ных при­ло­же­ни­ях, таких как само­ле­ты, аэро­кос­ми­че­ская про­мыш­лен­ность и спор­тив­ное оборудование.

Выбор оборудования

Для свар­ки алю­ми­ния может исполь­зо­вать­ся три режи­ма пере­но­са метал­ла в дуге (напол­ня­ю­щей элек­трод­ной проволоки):

• Корот­ким замы­ка­ни­ем (так­же, как при свар­ки ста­ли). Это наи­ме­нее пред­по­чти­тель­ный метод, может осу­ществ­лять­ся на мало­мощ­ных аппа­ра­тах и на тон­ком метал­ле. Ток слиш­ком низ­кий, что­бы сге­не­ри­ро­вать доста­точ­ный нагрев для хоро­ше­го про­плав­ле­ния и шов будет скло­нен к рас­трес­ки­ва­нию. Такой режим свар­ки луч­ше не исполь­зо­вать, если тре­бу­ет­ся проч­ность и кра­си­вый внеш­ний вид сва­роч­но­го шва.
• Струй­ный пере­нос (spray-arc transfer). Исполь­зу­ет более высо­кое напря­же­ние, ток и ско­рость про­во­ло­ки, чем пере­нос корот­ким замы­ка­ни­ем. Рас­пы­ля­ет­ся кро­шеч­ный поток рас­плав­лен­ных капель по дуге, от элек­трод­ной про­во­ло­ки до основ­но­го метал­ла (про­во­ло­ка не каса­ет­ся основ­но­го метал­ла). При пра­виль­ной регу­ли­ров­ке изда­ёт ров­ный гудя­щий звук. Дан­ный метод явля­ет­ся пред­по­чти­тель­ным при свар­ке полу­ав­то­ма­том, одна­ко может не рабо­тать на мало­мощ­ных аппа­ра­тах. Огра­ни­че­ни­ем явля­ет­ся свар­ка тон­ко­го алю­ми­ния и свар­ка вне гори­зон­таль­но­го поло­же­ния из-за силь­но­го нагре­ва и слож­но­го кон­тро­ля дуги. Пре­иму­ще­ства свар­ки в дан­ном режи­ме вклю­ча­ют: высо­кая ско­рость свар­ки, хоро­шее про­плав­ле­ние и про­ник­но­ве­ние, хоро­ший внеш­ний вид шва, мало брызг при свар­ке. Так как при таком режи­ме исполь­зу­ет­ся высо­кий нагрев, веро­ят­ны про­жи­ги на тон­ком метал­ле, поэто­му тре­бу­ет­ся быст­рое дви­же­ние горел­кой и тон­кая элек­трод­ная про­во­ло­ка, что­бы удер­жи­вать нагрев в нор­ме. Для тон­ко­го метал­ла пред­по­чти­тель­ным явля­ет­ся импульс­ный режим пере­но­са метал­ла в дуге.
• Импульс­ный пере­нос (pulsed spray-arc). Импульс­ная свар­ка поз­во­ля­ет полу­чить струй­ный пере­нос (как в преды­ду­щем пунк­те) при гораз­до мень­шем токе, что поз­во­ля­ет сва­ри­вать алю­ми­ний раз­ной тол­щи­ны (как тон­кий, так и тол­стый). При импульс­ном режи­ме про­во­ло­ка пере­да­ёт­ся через арку, потом сни­жа­ет­ся сила тока, поз­во­ляя сва­роч­ной луже остыть при сохра­не­нии дуги. Это поз­во­ля­ет сва­ри­вать в раз­ных поло­же­ни­ях, нагрев кон­тро­ли­ру­ет­ся луч­ше. Дан­ный режим даёт хоро­шее про­ник­но­ве­ние, мини­ми­зи­ру­ет пори­стость шва, обес­пе­чи­ва­ет отлич­ную проч­ность. Для импульс­ной свар­ки тре­бу­ет­ся инвер­тор­ный источ­ник пита­ния, поэто­му он не рабо­та­ет на любом полуавтомате.

 

Режи­мы пере­но­са метал­ла в дуге при свар­ке алюминия

Итак, при свар­ке алю­ми­ния полу­ав­то­ма­том в боль­шин­стве слу­ча­ев пред­по­чти­тель­но исполь­зо­вать струй­ный пере­нос элек­трод­но­го метал­ла в дуге (spray-arc transfer). Это режим, при кото­ром мель­чай­шие части­цы алю­ми­ни­е­вой про­во­ло­ки фак­ти­че­ски рас­пы­ля­ют­ся в сва­роч­ную ван­ну (рас­плав­лен­ный металл). Такая свар­ка обес­пе­чит проч­ный и кра­си­вый шов. Боль­шин­ство полу­ав­то­ма­тов (MIG) спо­соб­ны осу­ще­ствить свар­ку в таком режи­ме. Всё, что Вам нуж­но сде­лать, это повы­сить напря­же­ние (и ско­рость пода­чи про­во­ло­ки соот­вет­ствен­но) и исполь­зо­вать пра­виль­ную газо­вую смесь (аргон или аргон с гели­ем). Свар­ка тон­ких листов алю­ми­ния не жела­тель­на в дан­ном режи­ме, так как веро­я­тен про­жиг метал­ла, но не исклю­че­на. В каче­стве воз­мож­но­го реше­ния про­цесс свар­ки может осу­ществ­лять­ся тон­кой алю­ми­ни­е­вой про­во­ло­кой (с диа­мет­ром про­во­ло­ки < 1 мм). Одна­ко мяг­кие, тон­кие алю­ми­ни­е­вые про­во­ло­ки труд­но под­да­ют­ся пода­че, что тре­бу­ет реше­ния этой про­бле­мы (пере­обо­ру­до­ва­ния полу­ав­то­ма­та, либо исполь­зо­ва­ние кату­шеч­но­го писто­ле­та «spool gun»). Так­же при свар­ке тон­ко­го алю­ми­ния мето­дом струй­но­го пере­но­са может исполь­зо­вать­ся теп­ло­от­вод (под­клад­ка под сва­ри­ва­е­мые листы), что так­же может умень­шить веро­ят­ность прожига.

Рас­смот­рим, какие могут быть доступ­ные вари­ан­ты покуп­ки полу­ав­то­ма­та для свар­ки алю­ми­ния или исполь­зо­ва­ния име­ю­ще­го­ся аппарата.

• Луч­ший и самый про­стой вари­ант — это купить сва­роч­ный полу­ав­то­мат (MIG), спо­соб­ный гене­ри­ро­вать доста­точ­но тока для свар­ки алю­ми­ния. Свар­ка алю­ми­ния тре­бу­ет боль­шей силы тока, чем при оди­на­ко­вой тол­щине ста­ли. Напри­мер, полу­ав­то­мат на 140 ампер подой­дёт толь­ко для алю­ми­ния тол­щи­ной до 2–2.5 мм. Аппа­рат на 200 ампер обыч­но справ­ля­ет­ся с мате­ри­а­лом тол­щи­ной до 4.5 мм. Плюс допол­ни­тель­но мож­но при­об­ре­сти кату­шеч­ный писто­лет (spool gun), кото­рый облег­ча­ет пода­чу мяг­кой алю­ми­ни­е­вой проволоки.
• Дру­гой воз­мож­ный вари­ант – купить полу­ав­то­мат (MIG), спо­соб­ный гене­ри­ро­вать доста­точ­но тока, исполь­зо­вать его без спе­ци­аль­но­го кату­шеч­но­го писто­ле­та, но поме­нять стан­дарт­ный метал­ли­че­ский направ­ля­ю­щий канал для про­во­ло­ки на ней­ло­но­вый или тефло­но­вый, что облег­чит пода­чу мяг­кой алю­ми­ни­е­вой проволоки.
• Так­же прак­ти­че­ски любой име­ю­щий­ся в нали­чии полу­ав­то­мат спо­со­бен сва­ри­вать алю­ми­ний с учё­том огра­ни­че­ний по его тол­щине (в зави­си­мо­сти от харак­те­ри­стик полу­ав­то­ма­та), а так­же при исполь­зо­ва­нии арго­на и настрой­ки полу­ав­то­ма­та или его дора­бот­ки (этот момент мы рас­смот­рим в этой ста­тье ниже). Как уже было напи­са­но выше, свар­ку алю­ми­ния луч­ше осу­ществ­лять в режи­ме струй­но­го пере­но­са элек­трод­ной про­во­ло­ки. Если харак­те­ри­стик аппа­ра­та не доста­точ­но для это­го, то свар­ка воз­мож­на в режи­ме пере­но­са корот­ким замы­ка­ни­ем (как при свар­ке ста­ли) и с огра­ни­чен­ным выбо­ром тол­щи­ны элек­трод­ной проволоки.

Суще­ству­ют полу­ав­то­ма­ты, кото­рые спе­ци­аль­но пред­на­зна­че­ны для свар­ки алю­ми­ния. Они име­ют сле­ду­ю­щие особенности:

• Гене­ри­ру­ют боль­ший ток. Это необ­хо­ди­мо для ком­пен­са­ции быст­рой теплопередачи.
• Могут иметь спе­ци­аль­ные настрой­ки для свар­ки алю­ми­ния (функ­ция «hot start» обес­пе­чи­ва­ет боль­шую мощ­ность в нача­ле свар­ки, что поз­во­ля­ет избе­жать “холод­но­го пус­ка”, к кото­ро­му склон­на свар­ка алю­ми­ния, из-за спо­соб­но­сти быст­ро отво­дить теп­ло от зоны свар­ки. Дру­гая функ­ция «запол­не­ния кра­те­ра» в кон­це сва­роч­но­го шва. Она реша­ет одну из рас­про­стра­нён­ных про­блем при свар­ке алю­ми­ния – обра­зо­ва­ние и рас­трес­ки­ва­ние кра­те­ра в кон­це шва).
• Име­ют дру­гую систе­му пода­чи элек­трод­ной про­во­ло­ки, напри­мер, кату­шеч­ный писто­лет или тол­ка­ю­щее-тяну­щее устрой­ство пода­чи (spool gun, a push-pull feeder) или систе­му пода­чи элек­трод­ной про­во­ло­ки с двой­ным при­во­дом (dual drive roll electrode wire feed system). Это поз­во­ля­ет исполь­зо­вать более широ­кий спектр диа­мет­ров элек­трод­ной про­во­ло­ки и спла­вов, помо­га­ет устра­нить про­бле­мы с пода­чей мяг­кой алю­ми­ни­е­вой проволоки.
• В спе­ци­аль­ных аппа­ра­тах для свар­ки алю­ми­ния обыч­но исполь­зу­ет­ся режим импульс­но­го пере­но­са элек­трод­но­го метал­ла в сва­роч­ную ванну.
• Исполь­зу­ет­ся 100% аргон или смесь арно­на с гелием.

Что такое катушечный пистолет (Spool Gun)? Как он облегчает сварку алюминия полуавтоматом?

Кату­шеч­ный писто­лет — это авто­ном­ный писто­лет, кото­рый под­клю­ча­ет­ся к полу­ав­то­ма­ту и исполь­зу­ет­ся для пода­чи алю­ми­ни­е­вой про­во­ло­ки с катуш­ки, уста­нов­лен­ной в этом писто­ле­те. Основ­ным пре­иму­ще­ством исполь­зо­ва­ния кату­шеч­ных писто­ле­тов явля­ет­ся то, что алю­ми­ни­е­вая про­во­ло­ка пода­ёт­ся толь­ко на корот­кое рас­сто­я­ние по срав­не­нию с обыч­ной горел­кой, направ­ля­ю­щий канал для про­во­ло­ки кото­рой име­ет дли­ну от 2.5 до 3 мет­ров. Про­тал­ки­ва­ние алю­ми­ни­е­вой про­во­ло­ки через такое боль­шое рас­сто­я­ние очень затруд­не­но. В кату­шеч­ном писто­ле­те рас­сто­я­ние меж­ду катуш­кой про­во­ло­ки и кон­такт­ным нако­неч­ни­ком умень­ше­но (обыч­но менее 30 см), что обес­пе­чи­ва­ет ста­биль­ную и надёж­ную пода­чу алю­ми­ни­е­вой проволоки.

Кату­шеч­ные писто­ле­ты реко­мен­ду­ют­ся для про­во­ло­ки с мень­шим диа­мет­ром. Это очень удоб­но и эко­но­мич­но для людей, кото­рые часто пере­клю­ча­ют­ся меж­ду свар­кой алю­ми­ния и стали.

Кро­ме пре­иму­ще­ства лёг­кой бес­про­блем­ной пода­чи про­во­ло­ки, кату­шеч­ные писто­ле­ты име­ют недо­стат­ки. Они доста­точ­но доро­гие и не все сва­роч­ные полу­ав­то­ма­ты могут их под­дер­жи­вать. Так­же они тяжё­лые и гро­мозд­кие, поэто­му не иде­аль­но под­хо­дят для более быст­рой ско­ро­сти дви­же­ния, необ­хо­ди­мой для свар­ки алю­ми­ния, или для исполь­зо­ва­ния в узких местах. Кату­шеч­ный писто­лет мож­но при­об­ре­сти, если Вам часто тре­бу­ет­ся сва­ри­вать алю­ми­ний. Для ред­кой свар­ки алю­ми­ния не сто­ит тра­тить лиш­ние день­ги на дан­ное устройство.

Что такое толкательно-тянущая горелка (Push-pull gun)?

Тол­ка­тель­но-тяну­щий пистолет/горелка (push-pull gun) явля­ет­ся аль­тер­на­ти­вой кату­шеч­но­му писто­ле­ту (spool gun). Он был изоб­ре­тён недав­но, что­бы предот­вра­тить нерав­но­мер­ную пода­чу алю­ми­ни­е­вой про­во­ло­ки. Это осо­бен­но акту­аль­но для более тон­кой алю­ми­ни­е­вой про­во­ло­ки (0,8 мм или 1 мм в диаметре).

При исполь­зо­ва­нии горел­ки push-pull мотор в писто­ле­те про­тя­ги­ва­ет про­во­ло­ку через направ­ля­ю­щий канал для про­во­ло­ки, в то вре­мя как мотор в сва­роч­ном аппа­ра­те ста­но­вит­ся вспо­мо­га­тель­ным. Под­дер­жи­вая рав­но­мер­ное натя­же­ние про­во­ло­ки, систе­ма “тол­ка­тель-тягач” помо­га­ет устра­нить запу­ты­ва­ние про­во­ло­ки. Она более эрго­но­мич­на, чем кату­шеч­ный писто­лет (spool gun), так как вес катуш­ки не нахо­дит­ся в руках свар­щи­ка. Кро­ме того, катуш­ку нуж­но менять реже, чем на кату­шеч­ном писто­ле­те, из-за воз­мож­но­сти исполь­зо­ва­ния катуш­ки боль­ше­го размера.

Переоборудование полуавтомата для сварки алюминия

При адап­та­ции полу­ав­то­ма­та для свар­ки алю­ми­ния Вам понадобится:

• Неме­тал­ли­че­ский направ­ля­ю­щий канал для про­во­ло­ки (пла­сти­ко­вый или тефлоновый).
• При­вод­ные роли­ки, пред­на­зна­чен­ные для пода­чи алю­ми­ни­е­вой проволоки.
• Кон­такт­ный нако­неч­ник уве­ли­чен­но­го размера.
• Пря­мое сопло боль­ше­го диа­мет­ра для пода­чи защит­но­го газа с боль­шим охватом.
• Катуш­ка алю­ми­ни­е­вой про­во­ло­ки, под­хо­дя­щая для спла­ва алю­ми­ния, кото­рый Вы соби­ра­е­тесь сваривать.
• Чистый аргон.

Рас­смот­рим подробнее:

• В про­да­же мож­но най­ти спе­ци­аль­ные ком­плек­ты для пере­обо­ру­до­ва­ния обыч­но­го полу­ав­то­ма­та для облег­чён­ной пода­чи алю­ми­ни­е­вой про­во­ло­ки (её слож­нее пода­вать, так как она очень мяг­кая). Обыч­но они содер­жат при­вод­ные роли­ки, спе­ци­аль­но раз­ра­бо­тан­ные для пода­чи алю­ми­ния с U‑образным кон­ту­ром, без ост­рых кро­мок, глад­кие, кото­рые обес­пе­чи­ва­ют пра­виль­ное дав­ле­ние, боль­шее сцеп­ле­ние с про­во­ло­кой и мень­шее ее иска­же­ние. Так­же в набор вхо­дит ней­ло­но­вый или тефло­но­вый направ­ля­ю­щий канал для про­во­ло­ки для умень­ше­ния её сопро­тив­ле­ния, а так­же кон­такт­ные нако­неч­ни­ки для алю­ми­ния. Хотя дан­ные ком­плек­ты не явля­ют­ся стро­го необ­хо­ди­мы­ми, они помо­га­ют улуч­шить пода­чу мяг­кой алю­ми­ни­е­вой про­во­ло­ки, в том чис­ле име­ю­щую малый диа­метр. Так­же ком­по­нен­ты для улуч­ше­ния пода­чи алю­ми­ни­е­вой про­во­ло­ки мож­но купить отдель­но. К при­ме­ру, мож­но при­об­ре­сти ней­ло­но­вый направ­ля­ю­щий канал для про­во­ло­ки, кото­рый сни­зит тре­ние про­во­ло­ки в срав­не­нии со стан­дарт­ным металлическим.
• Вполне реаль­но исполь­зо­вать стан­дарт­ный сталь­ной направ­ля­ю­щий канал для про­во­ло­ки на неболь­ших сва­роч­ных рабо­тах, осо­бен­но если исполь­зо­вать более корот­кий кабель горел­ки и дер­жать его в пря­мом состо­я­нии. Но дли­тель­ное исполь­зо­ва­ние сталь­но­го направ­ля­ю­щий канал для про­во­ло­ки при­ве­дёт к скоп­ле­нию «сбри­то­го» алю­ми­ния, что в свою оче­редь ухуд­шит пода­чу про­во­ло­ки. Если Вы буде­те исполь­зо­вать не новый полу­ав­то­мат для свар­ки алю­ми­ния, то Вам сле­ду­ет почи­стить направ­ля­ю­щий канал, что­бы уда­лить всю метал­ли­че­скую пыль. Любая пыль доба­вит тре­ния и загряз­нит ваш свар­ной шов. Как мини­мум, выдуй­те её воз­ду­хом со сто­ро­ны сва­роч­но­го аппа­ра­та в направ­ле­нии горел­ки. Ещё луч­ший вари­ант – снять направ­ля­ю­щий канал для про­во­ло­ки и почи­стить его ацетоном.
• Исполь­зо­ва­ние кон­такт­но­го нако­неч­ни­ка немно­го боль­ше­го раз­ме­ра необ­хо­ди­мо, так как алю­ми­ни­е­вая про­во­ло­ка рас­ши­ря­ет­ся при свар­ке, а уве­ли­чен­ный раз­мер не даёт застре­вать про­во­ло­ке, при этом сохра­няя с ней кон­такт. Боль­шин­ство про­из­во­ди­те­лей пред­ла­га­ют кон­такт­ные нако­неч­ни­ки, пред­на­зна­чен­ные для рабо­ты с алю­ми­ни­ем. Обыч­но они име­ют мар­ки­ров­ку “А” или “AL”. Вы так­же може­те купить обыч­ные кон­такт­ные нако­неч­ни­ки на один раз­мер боль­ше, чем ваша про­во­ло­ка. К при­ме­ру, мож­но исполь­зо­вать нако­неч­ник 1,0 мм для про­во­ло­ки тол­щи­ной 0,8 мм.
• Уко­ро­ти­те пода­ю­щий рукав горел­ки или купи­те горел­ку с самым корот­ким пода­ю­щим рука­вом. Это сокра­тит дли­ну для пода­чи алю­ми­ни­е­вой про­во­ло­ки, тем самым умень­шив её сопротивление.
• Соп­ла для защит­но­го газа для свар­ки алю­ми­ния обыч­но не име­ют кони­че­ской фор­мы. Пря­мые соп­ла исполь­зу­ют­ся для охва­та боль­шей пло­ща­ди свар­ки, а так­же для пода­чи боль­ше­го пото­ка газа.

Защитный газ для сварки алюминия полуавтоматом

Для свар­ки алю­ми­ния нужен защит­ный газ. Из-за реак­ци­он­ной при­ро­ды горя­че­го алю­ми­ния, сва­роч­ный шов лег­ко испор­тить загряз­ня­ю­щи­ми веще­ства­ми в воздухе.

Чисто тех­ни­че­ски мож­но сва­рить алю­ми­ний без защит­но­го газа, но шов не будет проч­ным. Един­ствен­ный спо­соб соеди­не­ния алю­ми­ния, кото­рый не исполь­зу­ет газ — это пай­ка. Одна­ко пай­ка не реко­мен­ду­ет­ся для соеди­не­ния струк­тур­ных эле­мен­тов или более круп­но­го ремонта.

Про­во­ло­ка с флю­сом (для без­га­зо­вой свар­ки), как пра­ви­ло, для алю­ми­ния не исполь­зу­ет­ся. Она не спо­соб­на обес­пе­чить проч­ный шов, а так­же, если бы такая про­во­ло­ка суще­ство­ва­ла для алю­ми­ния, то она бы была ещё мяг­че (из-за флю­со­во­го сер­деч­ни­ка), что ещё боль­ше бы услож­ни­ло пода­чу мяг­кой проволоки.

Итак, защит­ный газ очень важен. Чаще все­го для защи­ты исполь­зу­ет­ся аргон (в 99% случаев).

Для более тол­сто­го алю­ми­ния (1.3 см и более) к арго­ну добав­ля­ет­ся от 25% до 75% гелия. Гелий, сме­шан­ный с арго­ном, помо­га­ет создать более горя­чую дугу для про­ник­но­ве­ния в алю­ми­ний. При задан­ной длине дуги добав­ле­ние гелия в чистый аргон уве­ли­чит напря­же­ние дуги на 2 или 3 воль­та. Это так­же рас­ши­ря­ет фор­му попе­реч­но­го сече­ния гото­во­го свар­но­го шва, при­да­вая ему более округ­лый вид. Более высо­кая тем­пе­ра­ту­ра и более широ­кая фор­ма про­ник­но­ве­ния сме­си гелия с арго­ном, как пра­ви­ло, помо­га­ют све­сти к мини­му­му улав­ли­ва­ние газа и сни­зить уро­вень пори­сто­сти в гото­вом сва­роч­ном шве.

Ско­рость пото­ка защит­но­го газа для алю­ми­ния состав­ля­ет от 14 до 47 л/мин. Более высо­кие ско­ро­сти пото­ка исполь­зу­ют­ся для газо­вых сопел более широ­ко­го диа­мет­ра и при исполь­зо­ва­нии сме­сей, состо­я­щих из двух частей гелия. Обра­ти­те вни­ма­ние, что вам может пона­до­бить­ся при­ба­вить выход газа, если вы обна­ру­жи­те, что на вашем свар­ном шве обра­зу­ет­ся боль­шое коли­че­ство сажи, или если место свар­ки (окру­же­ние) вли­я­ет на газо­вое покры­тие свар­но­го шва. Слиш­ком боль­шое коли­че­ство защит­но­го газа охла­дит сва­роч­ную лужу и сде­ла­ет неве­ро­ят­но труд­ным под­дер­жа­ние устой­чи­вой дуги.

Алюминиевая сварочная проволока для полуавтомата

В про­да­же есть несколь­ко сор­тов алю­ми­ни­е­вой элек­трод­ной про­во­ло­ки для полу­ав­то­ма­та. Выбран­ный тип про­во­ло­ки дол­жен быть сов­ме­стим со сва­ри­ва­е­мым спла­вом алюминия.

ER4043 и ER5356 — две наи­бо­лее рас­про­стра­нён­ные алю­ми­ни­е­вые про­во­ло­ки для полу­ав­то­ма­та. Они могут быть исполь­зо­ва­ны с наи­бо­лее рас­про­стра­нён­ны­ми алю­ми­ни­е­вы­ми сплавами.

Про­во­ло­ка 4043 явля­ет­ся фаво­ри­том сре­ди свар­щи­ков, посколь­ку ее алю­ми­ни­е­во-крем­ни­е­вый сплав повы­ша­ет лёг­кость свар­ки и даёт луч­ший кон­троль над сва­роч­ной лужей. Она более щадя­щая с точ­ки зре­ния тре­бо­ва­ний к харак­те­ри­сти­кам аппа­ра­та. Дан­ный сорт обес­пе­чи­ва­ет чистый и кра­си­вый шов, менее склон­ный к рас­трес­ки­ва­нию. Про­во­ло­ка ER4043 так­же под­хо­дит для свар­ки алю­ми­ни­е­во­го литья. Одна­ко при ано­ди­ро­ва­нии она тем­не­ет, и не пред­на­зна­че­на для мате­ри­а­лов с высо­ким содер­жа­ни­ем магния.

Сорт 5356 явля­ет­ся ещё одной элек­трод­ной про­во­ло­кой обще­го назна­че­ния. В неё добав­лен маг­ний. Она немно­го менее удоб­на для свар­ки, но, как пра­ви­ло, обла­да­ет боль­шей проч­но­стью на рас­тя­же­ние по срав­не­нию с 4043. Более высо­кая проч­ность озна­ча­ет, что она пода­ёт­ся лег­че, чем 4043, а так­же име­ет более высо­кую ско­рость рас­плав­ле­ния, поэто­му для про­во­ло­ки тако­го же диа­мет­ра тре­бу­ет­ся более высо­кая ско­рость пода­чи про­во­ло­ки. Сорт 5356 име­ет более высо­кое сопро­тив­ле­ние и при исполь­зо­ва­нии мало­мощ­ных полу­ав­то­ма­тов часто не хва­та­ет харак­те­ри­стик аппа­ра­та для дости­же­ния хоро­ше­го свар­но­го шва с 5356. Дан­ный сорт  луч­ше под­хо­дит для ано­ди­ро­ва­ния. Не исполь­зуй­те дан­ную про­во­ло­ку на литье или мате­ри­а­лах с тем­пе­ра­ту­рой экс­плу­а­та­ции выше, чем 65 гра­ду­сов по Цельсию.

Реко­мен­ду­е­мые диа­мет­ры элек­трод­ной про­во­ло­ки зави­сят от:

• тол­щи­ны сва­ри­ва­е­мо­го металла.
• коли­че­ства сва­роч­но­го тока полуавтомата.
• режи­ма пере­но­са элек­трод­но­го метал­ла в сва­роч­ную ванну.

Про­во­ло­ка боль­ше­го диа­мет­ра луч­ше пода­ёт­ся к месту сварки.

Что каса­ет­ся свар­ки алю­ми­ния в кузов­ном ремон­те, то нуж­но уточ­нять реко­мен­да­ции авто­про­из­во­ди­те­ля по выбо­ру элек­трод­ной про­во­ло­ки. Про­во­ло­ка 4043 не сов­ме­сти­ма с неко­то­ры­ми серий­ны­ми спла­ва­ми, исполь­зу­е­мы­ми в авто­мо­би­лях. К при­ме­ру, Jaguar, Land Rover и Ford реко­мен­ду­ют исполь­зо­вать элек­трод­ную про­во­ло­ку 5554 для струк­тур­ных эле­мен­тов сво­их автомобилей.

Важ­но пра­виль­но обра­щать­ся с катуш­кой про­во­ло­ки. Про­во­ло­ка намо­та­на рав­но­мер­но, что­бы обес­пе­чить её после­до­ва­тель­ную пода­чу. Будь­те осто­рож­ны, что­бы не нару­шить спо­соб намот­ки про­во­ло­ки на катушку.

Настройка полуавтомата для сварки алюминия

• Уста­но­ви­те пра­виль­ное натя­же­ние пода­ю­щих роли­ков. Оно долж­но быть доста­точ­ным, не слиш­ком сла­бым и не слиш­ком силь­ным. Настра­и­вай­те натя­же­ние, начи­ная с точ­ки, когда роли­ки соскаль­зы­ва­ют и не пода­ют про­во­ло­ку. Затем мед­лен­но уве­ли­чи­вай­те уси­лие до тех пор, пока про­во­ло­ка будет пода­вать­ся нор­маль­но. В ито­ге при­вод дол­жен плав­но и устой­чи­во пере­ме­щать про­во­ло­ку, не соскаль­зы­вая. Слиш­ком силь­ное натя­же­ние раз­да­вит про­во­ло­ку при её подаче.
• Кон­такт­ный нако­неч­ник не дол­жен выхо­дить за газо­вую насад­ку. Он дол­жен быть уста­нов­лен запод­ли­цо с кон­цом газо­во­го соп­ла или утоп­лен при­мер­но от 1.5 мм до 6.5 мм мак­си­мум. Утоп­лен­ный нако­неч­ник помо­га­ет под­дер­жи­вать газо­вую защи­ту при длин­ном выле­те про­во­ло­ки, реко­мен­ду­ет­ся при свар­ке алюминия.
• Алю­ми­ний нуж­да­ет­ся в высо­ком нагре­ве и высо­кой ско­ро­сти про­во­ло­ки. В отли­чие от ста­ли, высо­кая теп­ло­про­вод­ность алю­ми­ния дик­ту­ет исполь­зо­ва­ние более высо­ких зна­че­ний тока и напря­же­ния, а так­же более высо­кой ско­ро­сти сварки.
• Настрой­ки силы тока и напря­же­ния, исполь­зу­е­мые для свар­ки алю­ми­ния полу­ав­то­ма­том варьи­ру­ют­ся в зави­си­мо­сти от: диа­мет­ра элек­трод­ной про­во­ло­ки и её спла­ва, тол­щи­ны сва­ри­ва­е­мо­го алю­ми­ния, типа соеди­не­ния. Неко­то­рые сва­роч­ные аппа­ра­ты име­ют таб­ли­цы, на кото­рых мож­но най­ти исход­ную точ­ку настрой­ки. В целом, для ори­ен­ти­ра, нач­ни­те с уста­нов­ки мощ­но­сти для свар­ки алю­ми­ния при­мер­но на 50% выше, чем при той же тол­щине ста­ли. Эта настрой­ка при свар­ке в режи­ме струй­но­го пере­но­са элек­трод­но­го метал­ла в сва­роч­ную ван­ну. При свар­ке в режи­ме пере­но­са элек­трод­но­го метал­ла корот­ким замы­ка­ни­ем (как при свар­ке ста­ли) мощ­ность может быть подоб­ной как при свар­ке ста­ли (или выше), но с уве­ли­че­ни­ем ско­ро­сти пода­чи проволоки.
• Ско­рость пода­чи про­во­ло­ки нуж­но настра­и­вать в соот­вет­ствии с настрой­ка­ми напря­же­ния и силы тока. Слиш­ком низ­кая ско­рость пода­чи про­во­ло­ки при­ве­дёт к тому, что про­во­ло­ка сго­рит на нако­неч­ни­ке, слиш­ком высо­кая, и она упрёт­ся в сва­ри­ва­е­мый металл, что потен­ци­аль­но может при­ве­сти к запу­ты­ва­нию про­во­ло­ки внут­ри аппа­ра­та. Ско­рость пода­чи про­во­ло­ки для свар­ки алю­ми­ния при­мер­но в два раза пре­вы­ша­ет эту ско­рость при свар­ке ста­ли с экви­ва­лент­ным диа­мет­ром проволоки.
• Ско­рость пото­ка защит­но­го газа для алю­ми­ния состав­ля­ет от 14 до 47 л/мин. Ско­рость пото­ка долж­на быть такой, что­бы обес­пе­чи­вать чистый шов без боль­шо­го коли­че­ства сажи. Слиш­ком боль­шой поток защит­но­го газа будет охла­ждать сва­роч­ную лужу и затруд­нит под­дер­жа­ние устой­чи­вой дуги.

Полярность для сварки алюминия полуавтоматом

Для свар­ки алю­ми­ния полу­ав­то­ма­том необ­хо­ди­мо уста­но­вить поляр­ность на DCEP (Direct Current Electrode Positive — Поло­жи­тель­ный элек­трод посто­ян­но­го тока). При такой настрой­ке поляр­но­сти (извест­ной как обрат­ная поляр­ность) элек­тро­ны про­хо­дят от аппа­ра­та через кабель зазем­ле­ния и обрат­но через горелку.

Вся свар­ка полу­ав­то­ма­том в сре­де защит­но­го газа (MIG), в том чис­ле на алю­ми­ни­е­вых мате­ри­а­лах, тре­бу­ет поло­жи­тель­ной поляр­но­сти элек­трод­ной про­во­ло­ки, в то вре­мя как при свар­ке без газа флю­со­вой про­во­ло­кой обыч­но исполь­зу­ет­ся отри­ца­тель­ная поляр­ность электродов.

При обрат­ной поляр­но­сти 80% теп­ла дуги при­хо­дит­ся на элек­трод­ную про­во­ло­ку. Обрат­ная поляр­ность исполь­зу­ет­ся для свар­ки алю­ми­ния, так как обеспечивает:

• самую высо­кую кон­цен­тра­цию теп­ла, кото­рая необ­хо­ди­ма для алюминия
• узкую зону теп­ло­во­го фокуса.

Очистка алюминия перед сваркой

Алю­ми­ний обра­зу­ет оксид­ный слой, кото­рый име­ет более высо­кую тем­пе­ра­ту­ру плав­ле­ния, чем сам алю­ми­ний. Во избе­жа­ние обра­зо­ва­ния в свар­ном шве нерас­плав­лен­ных частиц окси­да алю­ми­ния перед свар­кой сле­ду­ет исполь­зо­вать очист­ку. Оксид­ный слой необ­хо­ди­мо уда­лить с алю­ми­ния непо­сред­ствен­но перед сваркой.

Вот несколь­ко шагов, кото­рые необ­хо­ди­мо выполнить:

• Исполь­зуй­те рас­тво­ри­тель, напри­мер, аце­тон или мяг­кий щелоч­ной рас­твор, напри­мер, силь­ное мыло, что­бы уда­лить мас­ло, жир и водя­ные пары с поверх­но­сти алю­ми­ния. Но затем вам нуж­но будет смыть его с ваше­го алю­ми­ния и тща­тель­но высу­шить. Аце­тон явля­ет­ся пред­по­чти­тель­ным сред­ством для уда­ле­ния масел из алю­ми­ния, так как он не остав­ля­ет следов.
• Исполь­зуй­те про­во­лоч­ную щет­ку из нержа­ве­ю­щей ста­ли для уда­ле­ния окис­лов поверх­но­сти. Она хоро­шо под­хо­дит для алю­ми­ния. Это объ­яс­ня­ет­ся тем, что щёт­ка доста­точ­но абра­зив­ная, что­бы про­ца­ра­пать покры­тие из окси­да алю­ми­ния, уда­ляя его. При этом она сохра­ня­ет свой состав и не остав­ля­ет кро­шеч­ных части­чек нержа­ве­ю­щей ста­ли на мяг­ком алю­ми­нии. Чистить щёт­кой нуж­но в одном направ­ле­нии, что­бы не вти­рать оксид в алю­ми­ний. Нико­гда не исполь­зуй­те про­во­лоч­ную щёт­ку из угле­ро­ди­стой ста­ли или лату­ни, пото­му что она не будет так эффек­тив­но уби­рать оксид­ный слой. Кро­ме того, дан­ные щёт­ки будут остав­лять частич­ки ста­ли или лату­ни в алю­ми­нии, что при­ве­дёт к пло­хо­му сва­роч­но­му шву. Эти вкрап­ле­ния от щёт­ки будут ржа­веть со временем.
• Для обра­бот­ки и рез­ки алю­ми­ния могут так­же исполь­зо­вать­ся шли­фо­валь­ные и отрез­ные дис­ки. Важ­но исполь­зо­вать дис­ки, спе­ци­аль­но пред­на­зна­чен­ные для алю­ми­ния. Дру­гие дис­ки могут нагре­вать поверх­ность алю­ми­ния, поли­руя окись алю­ми­ния, но, не уда­ляя её, отрез­ной круг по ста­ли не будет нор­маль­но резать. В каче­стве аль­тер­на­ти­вы для рез­ки алю­ми­ния мож­но исполь­зо­вать полот­но по метал­лу на лобзике.
• Кром­ки алю­ми­ния долж­ны быть очи­ще­ны напиль­ни­ком, ина­че оксид­ный слой на кром­ке предот­вра­тит сплав­ле­ние двух листов и оста­вит тре­щи­ну в свар­ном шве. Если тре­бу­ет­ся более мас­штаб­ная обра­бот­ка, исполь­зуй­те рашпиль (с ост­ры­ми зуба­ми, рас­по­ло­жен­ны­ми на рас­сто­я­нии око­ло 1 мм друг от дру­га), так как обыч­ный метал­ли­че­ский напиль­ник быст­ро засоряется.
• Имей­те в виду, что алю­ми­ний обла­да­ет высо­кой реак­ци­он­ной спо­соб­но­стью с воз­ду­хом. И если оста­вить его на несколь­ко часов даже в луч­ших усло­ви­ях мастер­ской, то обра­зу­ет­ся слой оки­си алюминия.

Сварка алюминия полуавтоматом

• Кабель сва­роч­ной горел­ки луч­ше дер­жать пря­мым, а так­же жела­тель­но, что­бы он не про­ви­сал, а под­дер­жи­вал­ся посе­ре­дине. Алю­ми­ни­е­вая про­во­ло­ка мяг­кая, поэто­му она долж­на про­хо­дить сво­бод­но, без допол­ни­тель­но­го сопротивления.
• Что­бы начать свар­ку в режи­ме струй­но­го пере­но­са про­во­ло­ки к месту свар­ки (о режи­мах свар­ки алю­ми­ния было напи­са­но выше), настрой­те напря­же­ние и ско­рость пода­чи про­во­ло­ки так, что­бы звук дуги был похож на рас­пы­ле­ние аэро­золь­но­го спрея или гуде­ние. Это изме­не­ние зву­ка ука­зы­ва­ет на то, что вы созда­ли “дугу-спрей” (spray arc), кото­рая рабо­та­ет луч­ше при свар­ке алю­ми­ния, чем режим пере­но­са корот­ким замы­ка­ни­ем. Свар­ка струй­ным пере­но­сом озна­ча­ет, что кон­чик про­во­ло­ки нико­гда не попа­да­ет в сва­роч­ную лужу. Необ­хо­ди­мо сохра­нять пра­виль­ное его рас­сто­я­ние (при­мер­но 3 мм) от сва­роч­ной лужи­цы. При свар­ке алю­ми­ния в режи­ме струй­но­го пере­но­са не долж­но быть трес­ка, как при свар­ке низ­ко­уг­ле­ро­ди­стой ста­ли. Если Вы всё же слы­ши­те избы­точ­ный треск, то веро­ят­но, что пода­ча про­во­ло­ки уста­нов­ле­на слиш­ком быст­ро или слиш­ком мед­лен­но, или Вы сва­ри­ва­е­те близ­ко к основ­но­му метал­лу, и струй­ный пере­нос не происходит.
• Свар­ка в режи­ме пере­но­са корот­ким замы­ка­ни­ем (когда кон­чик про­во­ло­ки каса­ет­ся основ­но­го метал­ла) так­же воз­мож­на, но, как было упо­ми­на­лось выше, это не пред­по­чти­тель­ный режим свар­ки для алю­ми­ния. Одна­ко он может подой­ти для мало­мощ­ных аппа­ра­тов и для свар­ки более тон­ко­го алю­ми­ния. Проч­ность шва и его внеш­ний вид будут хуже, чем свар­ка в режи­ме струй­но­го пере­но­са. При свар­ке в таком режи­ме мож­но попро­бо­вать уста­нов­ку мощ­но­сти такой же, как при свар­ке ста­ли и при­мер­но в два раза уве­ли­чить ско­рость пода­чи про­во­ло­ки, в срав­не­нии со ско­ро­стью сталь­ной про­во­ло­ки. Горел­ку сле­ду­ет пере­ме­щать очень быстро.
• Пра­виль­ное рас­сто­я­ние от кон­такт­но­го нако­неч­ни­ка до дета­ли обес­пе­чи­ва­ет доста­точ­ное про­ник­но­ве­ние шва и сокра­ща­ет веро­ят­ность под­го­ра­ния нако­неч­ни­ка горел­ки. Рас­сто­я­ние долж­но быть око­ло 10 — 16 мм. Если рас­сто­я­ние слиш­ком боль­шое, то газо­вая защи­та будет недо­ста­точ­ной. Кон­такт­ный нако­неч­ник дол­жен быть при­мер­но на 3 мм внут­ри насад­ки. Необ­хо­ди­мо исполь­зо­вать более длин­ный вылет про­во­ло­ки во избе­жа­ние про­жи­га нако­неч­ни­ка (око­ло 2 см), что длин­нее, чем при свар­ке стали.
• Из-за высо­кой ско­ро­сти пода­чи про­во­ло­ки при свар­ке алю­ми­ния, есть веро­ят­ность её запу­ты­ва­ния внут­ри сва­роч­но­го аппа­ра­та до момен­та уста­нов­ле­ния дуги. Что­бы мини­ми­зи­ро­вать эту про­бле­му, нач­ни­те с угла накло­на соп­ла на 45⁰, когда дуга ста­би­ли­зи­ру­ет­ся, изме­ни­те угол на 5–15 градусов.

При свар­ке алю­ми­ния полу­ав­то­ма­том луч­ше исполь­зо­вать тех­ни­ку свар­ки “от себя” (на рисун­ке сле­ва). Так защит­ный газ будет луч­ше покры­вать сва­роч­ную ван­ну. То есть, Вы не тяне­те горел­ку, а как бы толкаете.

• Свар­ка алю­ми­ния луч­ше все­го рабо­та­ет при тол­ка­ю­щем дви­же­нии горел­ки (push welding), то есть горел­ка рас­по­ло­же­на под углом «от себя» так как защит­ный газ луч­ше покры­ва­ет сва­роч­ную лужу. При попыт­ке тянуть горел­ку, то есть дер­жать её “к себе”, Вы полу­чи­те более гряз­ный шов. Это свя­за­но с тем, что во вре­мя свар­ки лужа рас­плав­лен­но­го метал­ла не покры­ва­ет­ся газом доста­точ­но хоро­шо. Вооб­ще для свар­ки полу­ав­то­ма­том алю­ми­ния необ­хо­ди­мо уметь исполь­зо­вать как метод тол­ка­ния горел­ки (дер­жать “от себя”), так и метод “к себе” (тянуть горел­ку). Если кон­струк­ция соеди­не­ния не поз­во­ля­ет исполь­зо­ва­ние тех­ни­ку тол­ка­ния, Вы може­те дер­жать горел­ку “к себе” (тянуть). В этом слу­чае потре­бу­ет­ся уве­ли­чить поток защит­но­го газа для нор­маль­ной защи­ты сва­роч­но­го шва.
• Как уже упо­ми­на­лось выше, угол горел­ки при тех­ни­ке «от себя» дол­жен быть при­мер­но 5 — 15° от вертикали.

Сле­ва — шов, сде­лан­ный тех­ни­кой свар­ки, когда горел­ка накло­не­на “к себе” (горел­ка тянет­ся при свар­ке). Спра­ва — шов, сде­лан­ный тех­ни­кой свар­ки, когда горел­ка накло­не­на “от себя” (горел­ку тол­ка­ют при свар­ке). Как мож­но наблю­дать, спра­ва шов чистый.

• Полу­че­ние балан­са мощ­но­сти и ско­ро­сти пода­чи про­во­ло­ки дости­га­ет­ся про­цес­сом проб и оши­бок. Вы начи­на­е­те мед­лен­нее, когда основ­ной металл холод­ный, и дви­га­е­тесь быст­рее, когда основ­ной металл нагре­ва­ет­ся. Вы долж­ны дви­гать­ся при­мер­но в два раза быст­рее по срав­не­нию со свар­кой низ­ко­уг­ле­ро­ди­стой ста­ли, что­бы предот­вра­тить про­го­ра­ние. Ско­рость пере­дви­же­ния вли­я­ет на про­ник­но­ве­ние и габа­рит­ные раз­ме­ры шва.
• Что­бы предот­вра­тить про­го­ра­ние основ­но­го метал­ла, избе­гай­те дви­же­ния зиг­за­гом или вол­на­ми, кото­рые при­ме­ня­ют­ся при свар­ке ста­ли. Быст­ро дви­гай­тесь по пря­мой с корот­кой пау­зой для кон­тро­ля тем­пе­ра­ту­ры после 5–6 мм сварки.
• В отли­чие от ста­ли, алю­ми­ний не меня­ет свой внеш­ний вид при нагре­ва­нии. Он оста­ёт­ся сереб­ри­стым, нет рас­ка­лён­но­го крас­но­го све­че­ния. Из-за это­го слож­но кон­тро­ли­ро­вать тем­пе­ра­ту­ру нагре­ва метал­ла. Нет про­сто­го, оче­вид­но­го спо­со­ба кон­тро­ля нагре­ва алю­ми­ния при свар­ке. Для это­го нуж­на прак­ти­ка и опыт.
• Важ­но пра­виль­но закон­чить сва­роч­ный шов. При рез­ком пре­кра­ще­нии свар­ки алю­ми­ния обра­зу­ет­ся кра­тер в кон­це шва, кото­рый выгля­дит как затоп­лен­ная или зани­жен­ная область. Он явля­ет­ся сла­бым местом, в кото­ром может обра­зо­вы­вать­ся тре­щи­на при охла­жде­нии. Неко­то­рые сва­роч­ные аппа­ра­ты име­ют настрой­ку, поз­во­ля­ю­щую запол­нить кра­тер, после отпус­ка­ния кур­ка горел­ки. Если сва­роч­ный аппа­рат не име­ет такой спе­ци­аль­ной настрой­ки, то необ­хо­ди­мо ком­пен­си­ро­вать это пра­виль­ной тех­ни­кой завер­ше­ния шва. Сра­зу после оста­нов­ки сде­лай­те секунд­ную пау­зу, что­бы дать сва­роч­но­му шву остыть, а затем сно­ва создай­те дугу, что­бы запол­нить кра­тер. Дру­гой вари­ант – уско­рить дви­же­ние горел­ки в кон­це шва, затем вер­нуть­ся при­мер­но на 2 см для запол­не­ния кратера.
• Гото­вый шов дол­жен быть бле­стя­щим и не содер­жать окси­дов и сажи.

Сове­ты по свар­ке алю­ми­ния полуавтоматом:

• Свар­ка полу­ав­то­ма­том алю­ми­ни­е­во­го листа тол­щи­ной менее 3 мм может быть про­бле­ма­тич­ной. Есть высо­кая веро­ят­ность про­жи­га алю­ми­ния. Если зад­няя сто­ро­на сва­ри­ва­е­мо­го метал­ла доступ­на, мож­но исполь­зо­вать под­клад­ку. Это может быть алю­ми­ний под­хо­дя­щей тол­щи­ны и раз­ме­ра, кото­рым Вы утол­щи­те сва­ри­ва­е­мую панель и тем самым сни­зи­те нагрев.
• Мож­но так­же не утол­щать тон­кий алю­ми­ний, а исполь­зо­вать теп­ло­от­вод из дру­го­го метал­ла, кото­рый будет погло­щать допол­ни­тель­ное теп­ло и поз­во­лит вам сва­ри­вать мед­лен­нее и акку­рат­нее. Под­ло­жи­те латун­ный или мед­ный теп­ло­от­вод, поме­стив его как мож­но бли­же к месту свар­ки. Латунь име­ет гораз­до более высо­кую тем­пе­ра­ту­ру плав­ле­ния, чем алю­ми­ний, а так­же доста­точ­но инерт­на, что дела­ет ее иде­аль­ным мате­ри­а­лом для исполь­зо­ва­ния в каче­стве теплоотвода.
• Если Вы сва­ри­ва­е­те в холод­ную пого­ду, подо­грей­те немно­го алю­ми­ний, что­бы он не был холод­ным на ощупь. Это мож­но сде­лать феном в тече­ние несколь­ких минут. Пред­ва­ри­тель­ный нагрев алю­ми­ни­е­вой заго­тов­ки облег­чит свар­ку и помо­жет избе­жать рас­трес­ки­ва­ния свар­но­го шва. Нагрев так­же нужен для тол­сто­го алю­ми­ния перед при­вар­кой его к тон­ко­му листу, а так­же при свар­ке мало­мощ­ным аппа­ра­том тол­сто­го листа алю­ми­ния (от 6 мм до 12 мм ), осо­бен­но, если вы исполь­зу­е­те про­во­ло­ку мало­го диа­мет­ра. Исполь­зуй­те дат­чик тем­пе­ра­ту­ры, что­бы не пре­вы­сить 110 гра­ду­сов по Цель­сию. Если обо­ру­до­ва­ние поз­во­ля­ет осу­ществ­лять свар­ку алю­ми­ния име­ю­щей­ся тол­щи­ны, то нагрев метал­ла изли­шен. В любом слу­чае, нагрев не дол­жен быть чрез­мер­ным, ина­че алю­ми­ний изме­нит свои свойства.
• Как пра­ви­ло, нача­ло свар­ки алю­ми­ния явля­ет­ся «холод­ным» и при­во­дит к отсут­ствию про­плав­ле­ния в нача­ле свар­но­го шва. Функ­ция “горя­чий старт” на спе­ци­аль­ных полу­ав­то­ма­тах для алю­ми­ния уве­ли­чи­ва­ет силу тока в нача­ле свар­ки, что­бы быст­рее нагреть алю­ми­ний. У боль­шин­ства обыч­ных сва­роч­ных аппа­ра­тов такой функ­ции нет и необ­хо­ди­мо ком­пен­си­ро­вать холод­ный старт. Одним из мето­дов ком­пен­са­ции холод­но­го стар­та явля­ет­ся запуск свар­но­го шва вне места соеди­не­ния и пере­ход в стык после того, как дуга уста­нов­ле­на. Дру­гим спо­со­бом ком­пен­са­ции холод­но­го пус­ка явля­ет­ся исполь­зо­ва­ние под­клад­ки под сва­ри­ва­е­мое соеди­не­ние. Про­сто отрежь­те сег­мент 5 на 10 см из алю­ми­ния той же тол­щи­ны, что и сва­ри­ва­е­мый металл и поло­жи­те его в началь­ную пози­цию. Нач­ни­те свар­ку с даль­не­го кон­ца заклад­ки и про­дол­жай­те вдоль неё по шву. «Горя­чий старт» умень­ша­ет дефор­ма­цию и уве­ли­чи­ва­ет про­плав­ку, уда­ляя раз­ни­цу в теп­ло­про­вод­но­сти меж­ду основ­ным мате­ри­а­лом и под­клад­кой в кон­це шва.
• В кон­це алю­ми­ни­е­вой про­во­ло­ки посто­ян­но фор­ми­ру­ет­ся шарик после сва­ри­ва­ния. Все­гда обре­зай­те его меж­ду свар­ка­ми. Это сэко­но­мит мно­го кончиков.
• дер­жи­те новую пач­ку нако­неч­ни­ков в ящи­ке для инстру­мен­тов, пото­му что Миг свар­ки алю­ми­ния, даже в хоро­ший день, идет через несколь­ко наконечников.
• На вер­ти­каль­ной поверх­но­сти при свар­ке нуж­но дви­гать­ся вверх. Это свя­за­но с тем, что при свар­ке вниз по вер­ти­каль­ной поверх­но­сти про­ис­хо­дит поте­ря кон­тро­ля над рас­плав­лен­ной сва­роч­ной лужей и ухуд­ша­ет­ся защи­та газом.

Безопасность

Без­опас­ность явля­ет­ся важ­ным фак­то­ром при свар­ке алю­ми­ния или любо­го дру­го­го мате­ри­а­ла. Все­гда исполь­зуй­те соот­вет­ству­ю­щие сред­ства защи­ты, такие как сва­роч­ный шлем с соот­вет­ству­ю­щим номе­ром оттен­ка лин­зы для защи­ты глаз (исполь­зуй­те более тём­ные оттен­ки из-за более яркой дуги), пер­чат­ки для защи­ты от метал­ли­че­ских искр и брызг, над­ле­жа­щую обувь для защи­ты ног, исполь­зуй­те над­ле­жа­щую вен­ти­ля­цию, что­бы дер­жать сва­роч­ный дым подаль­ше от зоны дыхания.

Дефекты сварки, причины и способы их устранения

Рас­смот­рим раз­лич­ные виды дефек­тов свар­но­го шва и мето­ды их устра­не­ния или све­де­ния к минимуму.

• Непол­ное про­ник­но­ве­ние часто вызва­но недо­ста­точ­ным сва­роч­ным током при слиш­ком высо­кой ско­ро­сти хода сварки.
• чрез­мер­ная пори­стость на поверх­но­сти шва вызва­на пузырь­ка­ми водо­род­но­го газа, кото­рые задер­жи­ва­ют­ся в свар­ных швах при охла­жде­нии. источ­ни­ком это­го водо­ро­да явля­ют­ся мас­ла, смаз­ки или водя­ные пары, кото­рые дис­со­ци­и­ру­ют­ся сва­роч­ной дугой. Что­бы кон­тро­ли­ро­вать пори­стость свар­но­го шва, источ­ни­ки этих загряз­не­ний долж­ны быть устранены.
• Про­го­ра­ние (рас­плав­ле­ние), вызван­ное пере­гре­вом основ­но­го мате­ри­а­ла. Что­бы избе­жать про­го­ра­ния уве­личь­те ско­рость дви­же­ния и сде­лай­те более корот­кие свар­ные швы. Сва­ри­вай­те попе­ре­мен­но в раз­ных местах дета­ли, что­бы рас­пре­де­лять нагрев. Исполь­зуй­те более тол­стый мате­ри­ал, либо изме­ни­те кон­струк­цию шва, сокра­ти­те зазоры.

При свар­ке алю­ми­ния нет гаран­ти­ро­ван­но­го спо­со­ба избе­жать воз­ник­но­ве­ния тре­щин. Раз­бе­рём­ся, какие мож­но при­ме­нять меры, что­бы мини­ми­зи­ро­вать веро­ят­ность рас­трес­ки­ва­ния шва.

• Во-пер­вых, выбе­ри­те под­хо­дя­щую сва­роч­ную про­во­ло­ку. Алю­ми­ний уса­жи­ва­ет­ся при­мер­но в два раза боль­ше, чем сталь при охла­жде­нии, поэто­му он име­ет боль­шую склон­ность отры­вать­ся от основ­но­го метал­ла, обра­зуя тре­щи­ну. Как пра­ви­ло, элек­трод­ная про­во­ло­ка 4043 менее склон­на к обра­зо­ва­нию тре­щин из-за её низ­кой твёрдости.
• Вто­рой реко­мен­да­ци­ей по предот­вра­ще­нию появ­ле­ния тре­щин будет тща­тель­ная чист­ка алю­ми­ния перед свар­кой, что напря­мую вли­я­ет на проч­ность сва­роч­но­го шва.
• Если зава­ри­ва­е­те уже име­ю­щу­ю­ся тре­щи­ну, то нуж­но про­свер­лить её кон­цы. Отвер­стий с диа­мет­ром 2–3 мм будет доста­точ­но. Это помо­жет предот­вра­тить повтор­ное рас­трес­ки­ва­ние сва­роч­но­го шва.
• Сле­ду­ю­щей реко­мен­да­ци­ей по предот­вра­ще­нию воз­ник­но­ве­ния тре­щи­ны при свар­ке алю­ми­ния явля­ет­ся пра­виль­ная фик­са­ция соеди­не­ния двух сва­ри­ва­е­мых дета­лей. Зажим дета­лей дол­жен быть не слиш­ком сво­бод­ным, но и не чрез­мер­ным. Жест­кий зажим предот­вра­ща­ет усад­ку, кото­рая, в свою оче­редь, при­во­дит к появ­ле­нию тре­щин. Доста­точ­ная фик­са­ция про­сто надёж­но удер­жи­ва­ет дета­ли вместе.
• Для предот­вра­ще­ния воз­ник­но­ве­ния тре­щи­ны мож­но посо­ве­то­вать сва­ри­вать точ­ка­ми или стеж­ка­ми с пери­о­ди­че­ской корот­кой пау­зой для осты­ва­ния. Это обес­пе­чи­ва­ет балан­си­ров­ку напря­же­ний по мере того, как вы продвигаетесь.
• Не сле­ду­ет рез­ко оста­нав­ли­вать свар­ку в кон­це шва, ина­че обра­зу­ет­ся кра­тер, в кото­ром воз­ни­ка­ет тре­щи­на при осты­ва­нии метал­ла. Как было упо­ми­на­лось выше, в раз­де­ле «свар­ка алю­ми­ния полу­ав­то­ма­том», нуж­но уско­рить дви­же­ние горел­ки в кон­це шва, потом вер­нуть­ся при­мер­но на 2 см, что­бы запол­нить кра­тер. Так­же мож­но исполь­зо­вать под­клад­ку в кон­це свар­но­го шва (а так­же в нача­ле, для ком­пен­са­ции «холод­но­го пус­ка»). Под­клад­ка может рас­по­ла­гать­ся толь­ко в кон­це и нача­ле соеди­не­ния с выхо­дом за его пре­де­лы или рас­по­ла­гать­ся пол­но­стью под всем швом в виде лен­ты. То есть, шов будет оста­нов­лен даль­ше кон­цов сва­ри­ва­е­мых дета­лей, не созда­вая кратера.

Печа­тать статью

Ещё интересные статьи:

Сварка алюминия аргоном в СПб

Стоимость сварки аргоном алюминия — 150 руб/см

Алюминий находит все большее распространение при изготовлении самых разнообразных узлов, их составляющих и отдельных деталей автомобиля. Сварка алюминия аргоном, выполненная с соблюдением всех технологических регламентов, позволяет быстро, надежно и с небольшими финансовыми затратами устранить даже серьезные механические повреждения алюминиевых компонентов. Это намного выгоднее покупки новой детали!

Компания «Tip Top» выполнит весь комплекс работ по аргонно-дуговой сварке алюминия и изделий из него:

Все работы в нашей мастерской проводятся опытными специалистами с применением проверенных качественных флюсов и припоев.

Специфика сварки алюминия в аргоновой среде

Аргонная сварка алюминия кардинально отличается от пайки металлов или плазменного напыления. Чтобы добиться качественного результата необходимо сочетание трех важнейших факторов:

• Высокого уровня теоретической подготовки и многолетнего практического опыта мастера;
• Наличия профессионального современного сварочного оборудования;
• Использование качественных присадочных материалов.

Невозможность использования традиционной электродуговой сварки для работы с алюминием объясняется наличием на его поверхности оксидной пленки, возникающей при взаимодействии металла с кислородом и препятствующей получению монолитного шва. Сварка в среде инертного газа (аргона) с успехом решает эту проблему.

Аргон, подаваемый под высоким давлением в зону сварки, создает защитную среду, исключающую контакт алюминия с молекулами кислорода. Непосредственно сварка металла выполняется с участием вольфрамового электрода: он расположен в термостойком сопле из керамики, которое одновременно предназначено для подачи аргона. Между электродом и поверхностью ремонтируемой детали возникает электрическая дуга, расплавляющая присадочный материал и металл на краях трещины.

Аналогичным образом осуществляют сварку разнообразных сплавов, в том числе силумина. При этом состав присадочного материала должен быть максимально приближен к показателям конструкционного металла. Шов, получаемый после грамотно выполненной аргонодуговой сварки алюминия, обладает высокой прочностью и надежностью, что гарантирует герметичность и длительный срок службы восстановленного изделия.

 

Сварка алюминия — Энциклопедия по машиностроению XXL

ГОСТ 14806—69 Швы сварных соединений. Дуговая сварка алюминия и алюминиевых сплавов регламентирует форму и размеры подготовки кромок и выполненных сварных швов при ручной и механизированной сварке в защитных газах конструкций из алюминия и его сплавов,  [c.12]

При механизированной сварке меди и ее сплавов успешно используют обычные марки флюсов ОСЦ-45, АН-348-А, АН-20, АН-26, т. е. флюсов, широко применяемых для сварки сталей. Для сварки алюминия и его сплавов по слою флюса разработаны две основные марки бескислородных флюсов АН-А1 и АН-А4 (табл. 21).  [c.119]

Таблица 21. Составы флюсов, предназначенных для сварки алюминия и (>го сплавов, титана и его сплавов

АН-А1 Хлористый налип….. 50 Дуговая сварка алюминия  [c.119]

Таблица 30. Установки для сварки алюминия в инертных газах

Трудности сварки алюминия и его сплавов следующие.  [c.353]

ГОСТ 14806—69. Дуговая сварка алюминия и алюминиевых сплавов (в конструкциях из деформируемых термически неупрочняемых сплавов при толщине кромок от 0,8 до 60,0 мм)  [c.364]

ГОСТ 14806-69-шов для сварки алюминия  [c.211]

Соединения сварные арматуры железобетонных изделий и конструкций. Контактная и ванная сварка Дуговая сварка в защитном газе. Соединения сварные Швы сварных соединений электрозаклепочные Швы сварных соединений. Дуговая сварка алюминия и алюминиевых сплавов  [c.196]

Тонкие поверхностные слои металла нагреваются, металл в этих слоях немного размягчается и иод действием сжимающего усилия пластически деформируется. При сближении поверхностей на расстояние действия межатомных сил между ними возникает прочная связь. Сравнительно небольшое тепловое воздействие на свариваемые материалы обеспечивает минимальное изменение их структуры, механических и других свойств. Например, при сварке меди температура в зоне контакта не превышает 600 °С, а при сварке алюминия 200—300 С. Это особенно важно при сварке химически активных металлов.  [c.224]

СВАРКА АЛЮМИНИЯ И ЕГО СПЛАВОВ  [c.236]

Лабораторная работа 15 СВАРКА АЛЮМИНИЯ И ЕГО СПЛАВОВ  [c.100]

Швы сварных соединений. Дуговая сварка алюминия и алюминиевых сплавов. Основные типы и конструктивные элементы.  [c.212]

Смеси газов обладают в ряде.случаев лучшими технологическими, свойствами, чем отдельные газы. Например, смесь углекислого газа с кислородом (2—5%) способствует мелкокапельному переносу металла, уменьшению разбрызгивания (на 30—40%), улучшению формирования шва. Смесь из 70% Не и 30% Аг увеличивает производительность сварки алюминия, улучшает формирование шва и позволяет сваривать за один проход металл большей толщины.  [c.54]

Сравнительно небольшое тепловое воздействие на свариваемые металлы обеспечивает минимальное изменение их структуры и свойств. Например, для меди температура в зоне контакта не превышает 6Р0°С, при сварке алюминия — 200—300°С.  [c.120]

Сварка алюминия и его сплавов  [c.132]

Основные трудности при сварке алюминия и его сплавов  [c.133]

Высокий коэффициент вязкости и быстрый теплоотвод затрудняют формирование шва, поэтому требуется соблюдение необходимых разделок кромок. Все перечисленные трудности и особенности сварки алюминия требуют тщательной подготовки под сварку и тщательное соблюдение технологии сварки.  [c.134]

Какие способы сварки применяют при сварке алюминия  [c.138]

Например, при аргонно-дуговой сварке алюминия вольфрамовым электродом относительная асимметрия токов Ai=i — г д, может достигать 50% и более от значения В этом случае стационарная термоэлектронная эмиссия с W-катода и его остаточная эмиссия значительно больше, чем с холодного А1-като-да по трем основным причинам  [c.91]

Аргоно-дуговая сварка W-электродом широко применяется для ответственных конструкций из коррозионно-стойких сталей, алюминиевых и других сплавов. Сварка обычно ведется на прямой полярности (исключая сварку алюминия), от источника с крутопадающей характеристикой.  [c.99]

При изготовлении электродов для сварки алюминия и его сплавов ввиду его большого сродства к кислороду применять покрытия из окислов нельзя, так как металл будет разрушать эти окислы и интенсивно окисляться, В этих случаях покрытия практически полностью состоят из бескислородных соединений, хлоридов и фторидов (КС1, Na l, KF и т. п.), которые наносятся па стержни многократным окунанием стерлшей в водные растворы указанных компонентов.  [c.93]

Сварка алюминия и его сплавов с медью. Кроме значительного различия физико-химических свойств алюминия и меди, сварка этих металлов зат])удпена образованием хрупкой интерметал-лидной фазы.  [c.387]

Трудности при сварке алюминия и его сплавов обусловлены образованием тонкой прочной и тугоплавкой поверхностной пленки оксида AI2O3, плавящегося при температуре 2050 °С склонностью к образованию газовой пористости склонностью к образованию горячих трещин.  [c.236]

Наиболее широко применяют сварку алюминия и его сплавов в атмосфере защитных газов неплавящимся (толщины 0,5—10 мм) и плавящимся (толщины более 10 мм) электродом. В этом случае получают более высокое качество сварных швов по сравнению с другими видами дуговой сварки. Применяют также автоматическую сварку плавящимся электродом полуоткрытой дугой по слою флюса, при которой для формирования корня шва используют медные или стальные подкладки. Возможна газовая (ацетилено-кислородная) сварка алюминия и его сплавов. Флюс наносят на свариваемые кромки в виде пасты или вводят в сварочную ванну на разогретом конце присадочного прутка. Алюминий и его сплавы также сваривают плазменной и электрошлаковой сваркой они достаточно хорошо свариваются контактной сваркой. Учитывая высокую теплопроводность и электропроводимость алюминия, для его сварки необходимо применять большие силы тока.  [c.237]

Рис. 5. Примеры обозначений а — днустороНЕШЙ шов стыкового соединения со скосом одной кромки, выполняемый электроду говой ручной сваркой при монтаже 6 — односторонний шов стыкового соединения без скоса кромок, на остающейся подкладке, выполняемый сваркой нагретым газом с присадкой (для изделий из винипласта или полиэтилена) в — двусторонний шов таврового соединения без скоса кромок, прерывистый с шахматным расположением, выполняемый плектродуговой сваркой в защитных газах по замкнутой линии катет шва 6, / 50, t = 100 мм г — двусторонний шов углового соединения без скоса кромок, выполняемый автоматической сваркой под флюсом по замкнутой линии д — односторонний шов внахлестку, выполняемый дуговой сваркой алюминия по незамкнутой линии катет [пва 5 мм е — шов, выполняемый контактной роликовой электросваркой шаг шва 6 мм ж — шов соединения внахлестку с двумя электрозаклепками диаметром 11 мм.

Аргонодуговая сварка вольфрамовым электродом — дуговая сварка, осуществляемая с использованием вольфрамового электрода и внешней защиты аргоном, вдуваемым в зону сварки. Аргонодуговая сварка вольфрамовым электродом может быть ручной и автоматической. Сварка возможна без подачи и с лодачей присадочной проволоки. Этот процесс предназначен главным образом для металлов толщиной менее 3—4 мм. Большинство металлов сваривают на постоянном токе прямой полярности. Сварку алюминия, магния и бериллия ведут на переменном токе.  [c.80]

Способы сварки алюминия и его сплавов. Основными способами сварки алюминия и его термонеупрочняемых сплавов являются сварка в инертных газах, по флюсу и под флюсом, ручная покрытыми электродами, контактная. Используют также газовую сварку, электрошлаковую сварку угольным электродом. Для термически упрочняемых сплавов применяют преимущественно механизированные способы сварки в инертных газах, электронно-лучевую, плазменно-дуговую.  [c.134]

Специфической трудностью при сварке бронз является их повышенная жидкотекучесть. При сварке бронз, содержащих алюминий, возникают трудности, связанные с образованием окисла алюминия А1аОа, поэтому методы и технику сварки выбирают такие же, как и при сварке алюминия, а режимы — характерные для медных сплавов.  [c.138]

Таким образом, наиболее склонен к порообразованию алюминий и его сплавы. В сварочной технологии на возникновение пор влияет время пребывания сварочной ванны в жидком состоянии, что зависит от скорости сварки. При малой скорости сварки алюминия водород успевает покинуть ванну и наплавленный металл будет плотным, при больших скоростях сварки (Исв>50м/ч) водород не успевает выделиться из кристаллизующегося металла и образовать поры, а при скорости сварки 20 м/ч обычно возникают поры. При сварке алюминия и его сплавов типа АМгб требуются особые меры для очистки кромок свариваемых изделий и тщательная подготовка электродной проволоки, а также использование аргона, имеющего минимальную влажность (Г. Д. Никифоров).  [c.346]

Сварка алюминия и его сплавов (АМгб, Д80 и т. д.) затруднена наличием оксидных пленок АЬОз с температурой плавления около 2300 К. Оксиды алюминия способствуют образованию пор в металле шва и снижают стабильность горения дугового разряда при сварке вольфрамовым электродом на переменном токе. Кратко отметим физико-химические особенности этих процессов при сварке и те мероприятия, которые необходимо осуществить в целях предотвращения их отрицательного влияния на качество сварки.  [c.387]

---

Сварка алюминия ослабляет его? — Сделать из металла

Сварка алюминия сильно отличается от сварки стали как по технике, так и по результатам.

Сварка алюминия обычно ослабляет его , и по нескольким причинам. Основная причина заключается в том, что нагрев влияет на состояние алюминия, что может привести к потере предела текучести примерно вдвое во многих случаях, если не принять меры для ее исправления.

На самом деле, при сварке все металлы, в том числе и сталь, так или иначе ослабнут.Чтобы действительно набраться сил, вам нужно будет предпринять несколько дополнительных шагов.

В этом посте я расскажу о некоторых примерах того, как сварка может повлиять на прочность алюминия, и о некоторых передовых методах обеспечения максимальной прочности сварных швов.

Насколько сварка алюминия снижает его прочность

В качестве аргумента я составил приведенную ниже таблицу на основе информации от ESAB (крупнейшего в мире производителя сварочного оборудования), в которой точно указано, сколько прочности алюминия можно потерять в результате его сварки.

В этой таблице я перечисляю минимальный предел текучести. Это минимально допустимая точка, при которой металл начнет уставать и необратимо деформируется, когда вы его тянете. Кроме того, сравниваемый тип сварного шва — это сварной шов с разделкой кромок (когда вы свариваете его встык с обеих сторон и правильно скашиваете края перед сваркой).

По сути, это наихудший сценарий, когда вы натягиваете сварной шов и у вас нет механического соединения.

Марка	Выход базового сплава	Выход при сварке	Потеря текучести
3003-h44	29 тысяч фунтов / кв. Дюйм	7 тысяч фунтов / кв. 24 тыс. Фунтов / кв. Дюйм	12 тыс. Фунтов / кв. Дюйм	50%
6061-T6	40 тыс. Фунтов / кв. Дюйм	18 тыс. Фунтов / кв. Дюйм	55%

Как видите, потеря предела текучести в целом довольно значительна.

Важность присадочного материала

Это критически важный элемент для прочных сварных швов алюминия, и вы должны его контролировать.

Для каждой марки алюминия необходим присадочный материал, обеспечивающий максимальную прочность сварного шва. На самом деле это наполнитель, который помогает вашим сварным швам оставаться (относительно) прочными.

Не использовать присадку при сварке алюминия методом TIG — это всегда плохая идея. Без правильного наполнителя ваши сварные швы будут очень слабыми и чрезвычайно склонными к растрескиванию.

Присадочный стержень должен выдерживать склонность алюминия к растрескиванию в сварном шве при его остывании (горячие растрескивания). Химический состав определяется основным материалом,

.

Закалка алюминия и почему это так важно

Одним из основных факторов, которые следует учитывать при сварке алюминия, является то, поддается ли он термообработке.

Почему это важно?

Все сводится к зоне теплового воздействия (HAZ). Термообрабатываемые сплавы будут частично отожжены (размягчены) в ЗТВ, тогда как нетермообрабатываемые сплавы будут полностью отожжены в ЗТВ.Другими словами, нетермообрабатываемые сплавы более подвержены меньшей прочности.

Для простоты, вот небольшая таблица распространенных марок алюминия, так что если вы знаете марку, то вы узнаете, повлияла ли на нее термообработка.

Сорт Серии	Термообрабатываемый
1xxx	Нет
2xxx	Да
3xxx	Нет
4xxx	Нет, за некоторыми исключениями
5xxx	Нет
6xxx	Да
7xxx	Да

Другими словами, если у вас есть кусок алюминия 6061, который вы свариваете, он поддается термообработке.Если вы работаете с алюминием 5052, он не подлежит термообработке.

Можно ли термически обработать алюминий для восстановления прочности сварного шва?

Прямой ответ — технически да, если это термообрабатываемый сорт.

Однако наполнитель, который вы используете, может не поддаваться термообработке. Кроме того, термическая обработка алюминия не так проста, как термическая обработка стали.

Во-первых, термообработку необходимо проводить в управляемой печи. Это не сталь, где можно научиться различать цвета и делать это с фонариком.Алюминий не светится, поэтому время выдержки, время разгона и температура особенно важны.

Кроме того, алюминий будет немного провисать во время термической обработки и искусственного старения, что делает это, как правило, непрактичным для сварных деталей. Если у вас нет опыта в этом, также действительно легко получить излишки алюминия.

Итак, технически возможно, но в целом совершенно непрактично.

Деформационное упрочнение

Большинство марок алюминия получают большую прочность благодаря так называемому деформационному упрочнению.

Это примерно то, на что это похоже. Алюминий напрягается и становится все жестче / жестче.

Обычно это делается прямо на заводе. Поскольку алюминий прокатывается как пластина или пруток, пока он «холодный», это выравнивает структуру зерна и обрабатывает металл так, чтобы он упрочнялся.

Это тема, которую стоит прочитать отдельно, но не потому, что она связана с темой сварки. Как правило, сварные детали нельзя упрочнить деформацией просто из-за их геометрии.Другими словами, деформационное упрочнение теряется, когда он нагревается до температур сварки, и вы не получаете его обратно.

Типичные проблемы сварки алюминия

Вот некоторые распространенные проблемы при сварке алюминия, а также объяснение причин их возникновения. Не исчерпывающий, но некоторые из распространенных.

Трещина в центре сварного шва.

Это действительно обычное дело. Проблема обычно связана с растрескиванием при затвердевании. Другими словами, по мере затвердевания сварочной ванны начинают образовываться небольшие трещины.Они часто находятся ниже поверхности и их трудно увидеть изначально, но они становятся очевидными, когда сварной шов раскалывается. Попробуйте добавить в ванну больше наполнителя и убедитесь, что у вас правильный тип присадки для марки, которую вы свариваете.

Трещины вокруг ЗТВ .

Это могло произойти из-за ликвационного растрескивания. Это когда вы получаете небольшие трещины на внешней стороне бусинки, которые могут распространяться по всей поверхности. Вы можете увидеть это чаще при сварке MIG толстых листов.Если вы это видите, вероятно, у вас неправильный сплав проволоки.

Трещины, начинающиеся в конце сварного шва .

Это действительно обычное дело. Вероятно, это происходит из-за того, что называется кратерным растрескиванием, и это происходит из-за того, что алюминий так быстро остывает, что лужа погружается (как кратер), и это вызывает огромное напряжение в сварном шве. Лучший способ справиться с этим с помощью сварочного аппарата TIG — это медленно отпустить ножную педаль и добавить еще две-три капли наполнителя.Во всяком случае, вы хотите, чтобы ваш сварной шов был немного более выпуклым на конце.

Сварка алюминия для производителей, инспекторов и инженеров

Расширяйте свои навыки и идите в ногу с достижениями в своей области, обучаясь у отраслевых экспертов.

Сваривать алюминий сложно или другое дело? Этот веб-семинар в режиме реального времени отвечает на этот вопрос и предоставляет информацию, необходимую для уверенной работы с алюминием. К концу курса слушатели смогут определить свойства алюминия, которые влияют на его использование в сварных конструкциях; проектировать, изготавливать и проверять сварные алюминиевые детали; и объяснить, как правильно квалифицировать сварщиков алюминия и сварщиков.

Участники, завершившие все шесть сессий веб-семинаров и получившие проходной балл на заключительном экзамене, получат 6 PDH или 0,6 CEU.

ЦЕНА

Участник: 270 долларов США
Не участник: 330 долларов США

Цели обучения

• Обзор методов соединения алюминия и сварочных процессов
• Укажите металлургические свойства алюминия, включая те, которые подходят для сварки, и те, которые не соответствуют
• Представьте участников AWS D1.2 / D1.2M: 2014 Нормы структурной сварки алюминия
• Покрытие конструкции алюминиевых угловых швов, пазов, заглушек, пазов и шпилек
• Объясните процесс аттестации спецификаций процедуры сварки алюминия и персонала
• Обсудить изготовление и контроль сварных алюминиевых деталей
• Объясните сварку трением с перемешиванием, новейший процесс сварки алюминия, и объясните, почему она лучше всего подходит для алюминия

Расписание вебинаров

Каждый веб-семинар в реальном времени состоит из 1-часовых сессий, продолжающихся 6 дней.
вторник, среда и четверг; 1-2 п ET

Летняя сессия
6-15 июля
Зарегистрируйтесь>

Осенняя сессия
9–18 ноября
Регистрация>

ИНСТРУКТОРА

Рэнди Кисселл

Рэнди Киссел (Randy Kissell) — управляющий консультант Trinity Consultants, консалтинговой фирмы с более чем 60 офисами в Северной Америке, Китае и Европе. Рэнди имеет более чем 40-летний опыт работы в области алюминиевых конструкций и сварки.

Рэнди является соавтором «Алюминиевые конструкции — Руководство по их спецификациям и конструкции», опубликованной Джоном Вили во втором издании, является соавтором многочисленных патентов США на алюминиевые конструкции и была представлена ​​на обложке журнала Structural Engineer в 2013 году. Спроектированные им конструкции были представлены в журналах «Гражданское строительство», «Engineering News-Record» и на конгрессах Американского общества инженеров-строителей. С 2002 года он проводит семинар ASCE «Проектирование алюминиевых конструкций» и аналогичные семинары для Национального совета ассоциаций конструкторов и Американского общества сварщиков.

Рэнди был зарегистрирован в качестве профессионального инженера в более чем 20 штатах, в том числе в штатах с особыми требованиями, таких как Калифорния и Аляска, и получил лицензию генерального подрядчика в Калифорнии и Флориде. Он является председателем подкомитета по сварке алюминиевых конструкций Американского общества сварщиков, членом которого он является более 20 лет.

Г-н Кисселл является секретарем Технического консультативного комитета Алюминиевой ассоциации, ответственного за технические условия на алюминиевые конструкции, используемые в США для проектирования алюминиевых конструкций.Он также является членом комитета ASTM по легким металлическим сплавам и комитета Канадской ассоциации стандартов по расчету прочности алюминия.

---

Том Бернс

Том Бернс имеет степень бакалавра промышленных технологий / металловедения Университета Северного Мичигана, занимается сваркой алюминия более 35 лет и 36 лет работает в AWS. В прошлом он был председателем и нынешним заместителем председателя AWS D1.2 «Нормы сварки конструкций — алюминий», а в прошлом — председателем AWS D3.7 Направляющая для алюминиевого корпуса. Также является членом Главного комитета AWS D1 — Сварные конструкции.

Будучи директором по развитию бизнеса и техническим услугам в трех международных компаниях по сварке алюминия, Том следил за потребностями клиентов и улучшением продукции во всем Североамериканском регионе и руководил другими компаниями по всему миру. Он также разработал многочисленные улучшения в подаче алюминиевой проволоки и методах сварки, которые позволяют снизить затраты и повысить производительность сварки алюминия.Некоторые из этих устройств запатентованы и сегодня находятся в эксплуатации.

WPS, PQR, WQTR и другие сокращения

ЖИВОЙ ВЕБИНАР

Этот веб-семинар представляет собой введение в основные сварочные документы, в том числе о том, как писать и проверять WPS и их поддерживающие PQR. Он также охватывает квалификацию сварщиков и операторов сварки.

---

Разъяснение WPS / PQR

ОНЛАЙН КУРС

Этот онлайн-курс предоставляет всесторонний обзор технических требований к процедурам сварки (WPS) и их подтверждающих квалификационных записей (PQR).

Чем они отличаются друг от друга

Большинство сварщиков считают, что алюминий сложнее сваривать металл по сравнению со сталью. Вот почему большинство из них предпочитают начинать с обучения сварке стали, прежде чем переходить к алюминию. В отличие от того, что знают другие, сваривать алюминий сложно, потому что здесь просто используется другой метод. Сварщикам важно понимать эти различия, чтобы добиться хорошего сварного шва.

Чтобы дать вам общее представление, вот краткое сравнение между сваркой алюминия и сваркой стали.Узнайте больше о том, чем они отличаются друг от друга.

Свойства алюминия и стали

Алюминий и сталь — два самых популярных материала, используемых при сварке. У каждого материала есть свой набор характеристик, которые делают его подходящим или неподходящим материалом для конкретной работы.

Для качественной сварки алюминия и стали важно знать химический состав металла, восстановление углеводородов и подходящую технику обработки материала. Например, температура плавления алюминия составляет 1221 градус по Фаренгейту, а для стали — 2500 градусов по Фаренгейту.

Кроме того, алюминий имеет оксидный слой, плавящийся почти при 3700 градусах. Это помогает алюминию быть устойчивым к коррозии и истиранию. Кроме того, он действует как изолятор там, где могут возникнуть проблемы.

Когда дело доходит до алюминия, его прочность имеет тенденцию к увеличению при понижении рабочей температуры. С другой стороны, сталь становится более хрупкой при снижении рабочей температуры.

Процесс предварительной обработки

Когда дело доходит до сварки алюминия, предварительная обработка имеет решающее значение.Это потому, что алюминий легко соединяется с водородом. Таким образом, если он хранился в более прохладном помещении, его нужно постепенно повышать до температуры окружающей среды. Кроме того, алюминий следует очищать нехлорированными растворителями для удаления оксидов.

С другой стороны, с мягкой и низкоуглеродистой сталью просто работать. Не требует специального метода предварительной обработки. Но с высокоуглеродистой сталью после сварки необходима термообработка. С этим также труднее справиться.

Сварка металла в среде защитного газа — это наиболее распространенный способ сварки алюминия и стали.В случае алюминия в качестве защитного газа следует использовать аргон. Для стали следует использовать аргон, смешанный с диоксидом углерода.

Существует множество способов сварки, которые подходят для стали, но не для алюминия. Например, кислородно-ацетиленовая горелка может не работать с алюминием. Это связано с тем, что металл может поглощать газообразный водород, что приводит к дефектам сварного шва.

Процедура

Сварка требует максимальной точности, чтобы обеспечить прочную связь между двумя объектами.При сварке алюминия и стали важно сначала подготовить материалы. Кроме того, перед стартом необходимо надеть соответствующие средства защиты.

Когда дело доходит до алюминия, есть некоторые специальные процедуры, которые необходимо соблюдать для успешной сварки. Вот несколько шагов по сварке алюминия.

1. Перед сваркой любого куска алюминия необходимо удалить с него оксид алюминия. Это может быть устранено путем чистки металлической щеткой, шлифованием или опиловкой оксидов.
2. Очистите присадочный стержень, чтобы избежать загрязнения заготовки.
3. Чтобы избежать излишних зазоров в стыке, старайтесь как можно плотнее зажимать детали друг с другом.
4. Для облегчения сварки важно предварительно нагреть алюминиевую заготовку. Это можно сделать, поместив непосредственно в духовку или используя пропановую горелку, чтобы нагреть поверхность. Температура должна быть от 300 до 400 градусов по Фаренгейту.
5. Чтобы начать собственно процесс, установите силу тока сварочного аппарата.Используйте примерно 1 ампер на 0,001 дюйма толщины материала.
6. Подготовьте заготовку на месте. Выдвинуть вольфрамовый электрод не более чем на диаметр сопла горелки.
7. Создайте электрическую дугу, нажав кнопку на резаке. Если кнопки нет, то вы можете использовать ножную педаль для создания дуги.
8. Расплавьте заготовку до образования лужи большого размера. Он не должен быть шире окружности вашего наполнителя.
9. Приварите примерно на ¼ дюйма.Дайте ему немного остыть перед повторной сваркой. Сделайте это, чтобы сварной шов стал прочнее.

Сварка стали имеет довольно простой процесс по сравнению со сваркой алюминия. Вот основная процедура сварки стали.

1. Перед работой с материалом сначала очистите основной металл. Используйте металлическую щетку, предназначенную для стали и ацетона. Тщательно потрите, чтобы избавиться от загрязнений. Этот шаг важен для получения лучшего сварного шва.
2. Закрепите металл с помощью приспособлений и зажимов.
3. Для начала воспользуйтесь сварочным аппаратом, чтобы соединить более толстые куски металла. Рекомендуется использовать сварочный аппарат MIG, потому что он быстрый и простой в использовании.
4. Пропустите присадочную проволоку через резак. Затем включаем газ и начинаем сварку.
5. Расположите резак под углом 30 градусов над краем стыка. Пусть пламя нагреет материал. Делайте это до тех пор, пока он не образуется перед жидким металлом в стыке. Затем переместите резак вперед, чтобы он мог заполнить стык.

Когда использовать алюминий для сварки

• Если требуется что-то более легкое — алюминий — лучший выбор, если вам нужно что-то легкое, но при этом прочное.Один из распространенных примеров — производство таких транспортных средств, как автомобили и самолеты. Использование алюминия для автомобилей позволяет им по-прежнему двигаться быстро и маневрировать, как задумано.
• Если вы не хотите ржавчины или коррозии — если вы ищете что-то безупречное и привлекательное, то алюминий — правильный выбор. Он идеально подходит для эстетических целей, так как его можно красить и какое-то время он не ржавеет.
• Если требуется что-то более эластичное — в отличие от стали, алюминий может гнуться, несмотря на все деформации.Он также остается в целости и сохранности.

Когда использовать сталь для сварки

• Если требуется что-то более тяжелое — Обычно сталь весит примерно в три раза больше алюминия. Это делает его идеальным для тяжелых и медленных приложений.
• Если требуется долговечность — как правило, сталь прочнее алюминия. Он также не изгибается, как изгиб. Таким образом, вы можете наслаждаться его силой и отказоустойчивостью.
• Если необходима изоляция — если говорить об изоляции, то сталь лучше алюминия.

Заключение

Для получения удовлетворительного сварного шва очень важно понимать различные характеристики, свойства и т. Д. Каждого металла. Это для вас, чтобы узнать, какие методы сварки и процедуры предварительной обработки им необходимы. Алюминий и сталь — это два разных металла, которые нужно сваривать. Поэтому перед использованием этих материалов важно провести исследование.

Если вам нужна дополнительная помощь при сварке алюминия или стали, обязательно обратитесь к вашим надежным местным экспертам по изготовлению металлов.

Размер и размер рынка алюминиевой сварки

Мировой рынок сварки алюминия в значительной степени обусловлен растущим спросом на алюминиевую продукцию в автомобильной и строительной отраслях. Такие свойства этих продуктов, как легкий вес, высокая прочность, устойчивость к коррозии и пригодность для вторичной переработки, делают их пригодными для использования в различных частях кузова автомобиля, что приводит к снижению расхода топлива.

Ожидается, что спрос на легкие автомобили возрастет из-за растущих опасений по поводу загрязнения окружающей среды, вызванного высоким расходом топлива.По данным Министерства энергетики, уменьшение веса автомобиля примерно на 10% снижает расход топлива на 6-8%, что, в свою очередь, снижает объем выбросов на 5-6%. Это, вероятно, увеличит спрос на сварку алюминия, поскольку она обеспечивает прочную основу, долговечность, а также меньшее тепловложение и деформацию.

Алюминий — наиболее используемый металл после стали в зданиях и используется вместе с кирпичом, сталью и цементом в строительных материалах. Алюминиевые системы облицовки стен, используемые для фасадов зданий с большими стеновыми панелями, требуют сварных швов, что обеспечивает быстрый монтаж.Рост мировой строительной индустрии, вероятно, будет стимулировать рост рынка сварки алюминия в ближайшие годы.

При сварке алюминия необходимо учитывать три ключевых фактора: сварочное оборудование, присадочный материал и расходные материалы. Сварка алюминия имеет несколько проблем, таких как высокая теплопроводность, низкая температура плавления и пористость. В процессе сварки холодные участки основного металла пытаются отвести тепло от области сварки, вызывая непровар в сварном шве.Таким образом, алюминий требует гораздо более высоких тепловложений, чем сталь при сварке.

При сварке алюминия используются различные методы, такие как дуговая сварка, газовая дуговая сварка (MIG), газовая сварка вольфрамовым электродом (TIG), сварка горелкой, лазерная сварка, электронно-лучевая сварка и контактная сварка. TIG широко используется, так как не требует механической подачи проволоки, которая вызывает проблемы с подачей проволоки. Он использует управление переменным током, предохраняя алюминиевую заготовку от перегрева, поскольку в процессе сварки требуется много тепла.TIG подходит как для тонких алюминиевых листов, так и для толстых алюминиевых листов.

MIG — еще один метод, широко используемый при сварке алюминия. Он демонстрирует более высокую производительность наплавки и более высокую скорость перемещения, чем TIG. Однако MIG использует механическую систему подачи проволоки, благодаря которой для подачи алюминиевой проволоки используется пушпульный или катушечный пистолет. Подходит для тонких алюминиевых листов.

Рынок сварки алюминия подразделяется на автомобильную, строительную, судостроительную и другие отрасли в зависимости от области применения.Автомобильная промышленность была крупнейшим сегментом в 2018 году из-за растущего спроса на легкие и электромобили. По данным Международного энергетического агентства, ожидается, что к 2023 году глобальные продажи электромобилей достигнут 23 миллионов с 5,1 миллиона в 2018 году. Это, вероятно, увеличит рост рынка в ближайшие годы.

Ожидается, что строгие правительственные постановления о загрязнении окружающей среды и благоприятные государственные схемы в странах с развивающейся экономикой по сокращению выбросов парниковых газов в автомобильной и строительной отраслях повысят спрос на алюминий, что, в свою очередь, увеличит рост рынка сварки алюминия за ближайшие годы.В 2018 году правительство Карнатаки предложило политику стимулирования зеленого строительства, чтобы способствовать росту зеленых зданий в Индии. Политика включает снижение налога на имущество и гербового сбора на землю для этих зданий.

В судостроении надстройка и рулевая рубка полностью изготовлены из алюминия. Ожидается, что растущий экономический рост и глобальная морская торговля повысят спрос на сварку алюминия в ближайшие годы. В 2019 году Laser Zentrum Hannover e.V., научно-исследовательский институт в Германии, вместе с 9 партнерами участвовали в исследовательском проекте под названием лазерная сварка стали с алюминием для использования в судостроении. В этом проекте они разработали процесс лазерной сварки толстых смешанных стыков, которые используются в судостроении для снижения расхода топлива и выбросов углекислого газа в судоходной отрасли.

Азиатско-Тихоокеанский регион является крупнейшим производителем и потребителем сварки алюминия благодаря все более широкому использованию алюминиевой продукции в таких отраслях конечного потребления, как автомобилестроение и строительство, особенно в Индии и Китае.Основные отрасли промышленности расширяют свои производственные центры в этих странах из-за низкой стоимости рабочей силы и удовлетворения растущего спроса на свою продукцию. Более того, ожидается, что правительственные инициативы, такие как «Дом для всех» и «Сделай в Индии» правительства Индии по развитию производственного сектора в стране, повысят спрос на сварку алюминия в стране.

Ожидается, что в ближайшие годы растущая строительная отрасль в Японии будет способствовать росту рынка.Страна в основном уделяет внимание инновационным транспортным сетям и системам, таким как дорожное сообщение и проекты развития инфраструктуры, чтобы сократить время в пути и повысить эффективность. Вышеупомянутые программы в странах с развивающейся экономикой, вероятно, будут стимулировать спрос на сварку алюминия в регионе.

Прогнозируется, что рынок сварки алюминия в Северной Америке будет расти быстрыми темпами благодаря развитию инфраструктуры в регионе. В регионе доминируют США.за счет увеличения инвестиций в строительную отрасль. В 2018 году Министерство транспорта США обязалось инвестировать не менее 1,5 триллиона долларов США в новую инфраструктуру, чтобы улучшить сельский транспорт в США.

Ключевыми игроками на рынке сварки алюминия являются Lincoln electric Company, ESAB, Hilarius Haarlem Holland B.V., Air Liquide, Novametal Group, Voestalpine, EWM Hightech и Bohler. Помимо этих компаний, такие автопроизводители, как General Motors и Honda Motor Co.разрабатывают новые методы уменьшения веса заклепок для алюминиевых частей кузова, таких как капоты, подъемные ворота и двери.

A Guide to Welding Aluminium

Сварка алюминия делает возможным бесчисленное множество продуктов. Например, автомобильные поршни, самолеты, судовые клапаны, велосипеды, структурные алюминиевые балки и многие другие. Независимо от того, свариваете ли вы алюминиевый лист, лист, пруток или трубу для изготовления этих и других продуктов, знание марки алюминия является наиболее важным.

Сварка алюминиевых сплавов

Алюминий легирован различными элементами, которые подчеркивают определенные характеристики, такие как проводимость и прочность.Изменчивость химических и механических свойств означает, что не все алюминиевые сплавы созданы равными. Они не взаимозаменяемы, когда дело касается свариваемости. Никогда не следует сваривать алюминий, если вы не уверены в его составе сплава.

Во-первых, алюминиевые сплавы делятся на две категории: термически обрабатываемые и нетермообрабатываемые. Сплавы, не подвергающиеся термообработке, упрочняются холодной обработкой, и их нельзя предварительно отпускать. С другой стороны, термически обрабатываемые алюминиевые сплавы нагреваются примерно до 400 ° F.

Загрузите нашу спецификацию на алюминий сейчас

Kloeckner Metals — это комплексный поставщик алюминия и сервисный центр. Загрузите этот лист технических характеристик алюминия, чтобы узнать, что Kloeckner Metals обычно предлагает.

Когда дело доходит до сварки алюминиевых сплавов, сплавы, которые были предварительно нагреты, более подвержены ослаблению и растрескиванию.

Нетермообрабатываемые сплавы и свариваемость

• 1xxx — Хорошая свариваемость, однако во время сварки происходит значительное удлинение.Хотя это не оказывает отрицательного воздействия на сопротивление росту трещин, алюминий серии 1ххх особенно чувствителен к типу наполнителя.
• 3xxx — Эта серия марганцевых сплавов считается очень свариваемой. Подходит для листогибочных прессов и грузовых ящиков.
• 4xxx — Эта серия алюминиевых сплавов включает в себя как нетермообрабатываемые, так и термически обрабатываемые сплавы. Нетермообрабатываемые сплавы серии 4ххх чаще всего используются в присадочных стержнях. Кремний в этих сплавах снижает скорость охлаждения, скорость затвердевания и усадочные напряжения.
• 5xxx — Обычно магниевый сплав считается очень свариваемым. Его часто можно увидеть в морских и анодированных трубах.

Термообрабатываемые сплавы и свариваемость

• 2xxx — Обычно серия медных сплавов не считается очень свариваемой, 2017 и 2024 годы даже считаются несвариваемыми. Однако при определенной процедуре сварки 2219 демонстрирует отличное соотношение прочности и веса и широкий диапазон рабочих температур. Вы видите это в основном в аэрокосмической промышленности.
• 6xxx — Несмотря на то, что эта серия является сверхсвариваемой и прочной, зона термического влияния (HAZ) ухудшается во время сварки. Это снижает механические свойства на 30-50%.
• 7xxx — Подобно сплавам серии 2xxx, не большая часть сплавов серии 7xxx поддается сварке, поскольку при сварке они трескаются. Однако, например, 7005 считается свариваемым, поскольку он не содержит меди в его специфическом составе.

Как сваривать алюминий

Сварка — это услуга с добавленной стоимостью, которая требует специальных знаний, навыков и сертификации.По сравнению со сталью и другими металлами алюминиевые сплавы подвержены плохим и неэффективным сварным швам. Это особенно верно, когда не учитываются надлежащие факторы.

Во-первых, понимание проблем

Универсальный технический институт выделяет 4 проблемы сварки алюминия:

• Окисление — Алюминий проявляет сильное сродство к кислороду. Оксид алюминия, также известный как оксид алюминия, образует твердый беловатый слой на алюминиевых сплавах.Глинозем имеет более высокую температуру плавления, чем алюминиевые сплавы, и его следует учитывать в процессе сварки.
• Примеси — Примеси могут ухудшить сварные швы. В расплавленном состоянии алюминий очень чувствителен к примесям.
• Пористость — Пористость возникает во время сварки, когда в сварном шве остается защитный газ. Примеси могут привести к образованию пористых сварных швов, поскольку температура плавления нечистого алюминия будет нестабильной.
• Толщина — Прогорание — обычная проблема алюминия.Более тонкий алюминий горит быстрее, а толстый алюминий должен проникать достаточно глубоко, чтобы получить прочный сварной шов. Сварщики должны иметь достаточный опыт, чтобы понимать, сколько тепла нужно использовать в зависимости от толщины.

При сварке алюминия необходимо учитывать два дополнительных фактора:

• Теплопроводность — Алюминий быстро нагревается и легко распределяет это тепло, что может привести к быстрым сварным швам и кратерам. Радиаторы могут быть особенно полезны.
• Присадочный металл — Чтобы избежать дефектов сварки, очень важно подобрать лучшие сплавы основного материала, твердость и присадочные материалы.Примерно 85% сварных швов может быть выполнено с использованием присадочных сплавов 4043, 4943 и 5356. Известно, что они являются наиболее доступными и экономичными. Однако тип присадочного сплава в сочетании с процессами после сварки, такими как анодирование, может оказывать значительное влияние на внешний вид сварного шва, поскольку цвет может меняться от яркого и прозрачного до темного и серого. Перед сваркой сверьтесь с таблицей присадочного металла и основного сплава.

Очистка алюминия перед сваркой

Одним из наиболее важных шагов при сварке алюминия является тщательная очистка основного металла алюминия и присадочного стержня перед сваркой.

Для очистки алюминия используйте ацетон и щетку из нержавеющей стали. Не используйте щетку для чего-либо другого, кроме алюминия, и, если вы можете себе это позволить, используйте новую щетку каждый раз, когда вы работаете с новыми сортами материала. Тщательно высушите весь алюминий и сварите в течение 8 часов. Очистите алюминий, если между первоначальной очисткой и началом процесса сварки прошло более 8 часов.

Почему так важна очистка алюминия перед сваркой

Окисление — одна из самых серьезных проблем при сварке алюминия.Если основной металл и присадочный пруток не очищены полностью перед сваркой, потребуется в три раза больше тепла, чтобы прорвать поверхностный слой окисления.

К тому времени, когда слой окисления проплавлен, у вас будет бассейн из расплавленного алюминия и комковатой сажи. Другими словами, алюминий под оксидным слоем плавился все время. Очистка оксидного слоя выравнивает температуру плавления, что приводит к чистым и прочным сварным швам.

Остерегайтесь этих знаков

Вы узнаете, если основной алюминий и присадочный стержень не были должным образом очищены, если дуга блуждает, наполнитель не смешивается и возникает неудобное поверхностное натяжение.

Сварочные процессы

Есть много различных видов сварочных процессов. Некоторые из них устарели и были заменены новыми технологиями, а некоторые из них лучше подходят для стали, чем из алюминия.

• Лазерная сварка
• Электронно-лучевая сварка
• Контактная сварка
• Палка — дуговая сварка экранированного металла
• Дуговая сварка порошковой проволокой
• Дуговая сварка металла в газе
• Дуговая сварка вольфрамовым электродом

  8

Что такое дуговая сварка вольфрамовым электродом

Вы заметите, что некоторые из перечисленных выше сварочных процессов содержат в названии слово «дуговая сварка».Итак, что это значит?

Дуговая сварка — это чрезвычайно распространенный сварочный процесс, при котором для нагрева металла требуется электричество. Поскольку электричество течет от присадочного металла, также известного как стержень или электрод, на основной металл для соединения, возникает дуга. Множество различных типов дуговой сварки могут различаться по типу необходимого тока, а также от того, является ли сварка полуавтоматической, полностью автоматизированной или ручной.

Сварочный аппарат TIG для алюминия

Вероятно, самый популярный метод сварки алюминия — это газо-вольфрамовая дуговая сварка, иначе называемая сваркой TIG (вольфрамовый инертный газ).

Сварка TIG особенно эффективна при работе с алюминием меньшей толщины. Кроме того, он механически прочен и визуально привлекателен. По этим причинам наступила настоящая золотая эра, когда популярность алюминия в автомобильной промышленности выросла. Большинство профессиональных сварщиков, работающих в автомобильной промышленности, предпочитают процесс сварки TIG.

Чего ожидать при сварке TIG

Сварка TIG — это ручной процесс сварки, который иногда критикуют за медленность. Однако, когда оператор имеет опыт, разница в скорости сварки по сравнению с другими процессами незначительна.

Когда вы зажжете дугу, вы сначала заметите наледи. Эта морозная зона также известна как очищающее действие. Это плавление оксидного слоя.

Присадочный стержень нельзя вводить, пока вы не увидите блестящую влажную лужу, которая указывает на то, что оксидный слой проплавлен. Ваша скорость движения должна соответствовать скорости плавления алюминия. При подаче проволоки вручную вы протираете линию сварки. Вам нужен хороший конус и стабильная дуга.

Сварочный аппарат MIG для алюминия

Иногда считается, что наиболее быстрым способом сварки алюминия является газовая дуговая сварка (GMAW) или сварка «MIG».Сварка MIG является полуавтоматической с использованием пистолета-распылителя, и считается, что она лучше подходит для сварки более толстого алюминия.

Обычно при сварке MIG используется аргон. Также можно получить смесь аргона и гелия. Гелий увеличивает дугу и, как правило, лучше подходит для более толстых металлов.

Некоторые рекомендации по сварке MIG

Пистолеты с катушкой иногда могут быть менее предсказуемыми, чем процесс нанесения вручную при сварке TIG. Сварочные аппараты отметят рекомендацию по скорости подачи проволоки, но вы можете уменьшить ее, в зависимости от того, насколько хорошо вы можете управлять катушкой при этой скорости и температуре.Прожиг контактных наконечников во время сварки MIG является обычным явлением, поэтому запланируйте их побольше.

Еще одним важным фактором при сварке MIG является тип угла. Как правило, при использовании пистолета для сварки алюминия предпочтительны углы толкания. Угол наклона пистолета-катушки влияет на очищающее действие и пористость сварного шва.

Также рекомендуется использовать радиатор во время сварки MIG. Радиаторы позволят выполнять сварку немного медленнее, распределяя тепло от пистолета для катушки.Это замечательно, когда вы впервые учитесь сварке MIG, а также помогает предотвратить образование трещин.

Какое оборудование вам нужно?

• Щетка из ацетона и нержавеющей стали для очистки основного алюминия и присадочного стержня
• Сварочный аппарат TIG / MIG с ножной педалью
• Инвертор — хотя технически не требуется, это делает сварочные аппараты намного более эффективными, чем обычные трансформаторы
• Защитный газ
• Свариваемый лист или пластина из алюминиевого сплава
• Соответствующий алюминиевый присадочный стержень
• Алюминиевая фиксирующая пластина (приспособление) для предотвращения образования дуг и защиты рабочего материала на всем протяжении сварного шва
• Рекомендуются радиаторы
• Средства индивидуальной защиты, включая перчатки, длинные рукава, и сварочный шлем

Настройка аппарата

Многие сварочные аппараты имеют возможность сварки TIG и MIG.В зависимости от предпочитаемых вами сварочных процессов выберите TIG или MIG, когда вам будет предложено выбрать инструмент.

Далее выбираем обрабатываемый металл. Например: положительный электрод из 100% аргона при сварке MIG.

Затем введите диаметр, скорость подачи проволоки и толщину. Обратите внимание, что требуемый ток напрямую зависит от толщины свариваемого алюминия.

Дополнительные соображения при сварке алюминием

По сравнению со сваркой стали, сварка алюминия более чувствительна.Это немного усложняет сварку алюминия.

Источник питания

Одним из основных отличий при сварке алюминия является необходимый источник питания. Алюминий можно сваривать только переменным током. Переменный ток пробивает слой оксидной пленки, которая плавится при более высокой температуре, чем алюминий.

Сварочный ток DCEN течет с отрицательной полярности на положительную. Это используется при сварке стали, никелевых сплавов и титана. Но он не пробьет оксид алюминия. Если вы попытаетесь сварить током DCEN, вы получите покрытый сажей сварной шов, который после небольшой полировки покажет дыры по всему сварному шву.Не работает.

Сварочный ток DCEP имеет обратную полярность. Вы получаете желаемое очищающее действие, поскольку ток течет от заготовки к электроду. Однако электрод перегреется, что приведет к неравномерной дуге. Таким образом, даже несмотря на хорошее очищающее действие, электрод будет настолько горячим, что ваш присадочный стержень сформирует шарик на кончике и не сможет соединиться с основным металлом.

При переменном токе вы получаете смесь EP и EN. Хороший подвод тепла и хорошее очищающее действие делают сварку алюминия жизнеспособной.

Теплопроводность

Алюминий также имеет большую теплопроводность, чем сталь. Тепло, выделяемое при сварке алюминия, рассеивается быстрее, чем при сварке сплава на основе железа. Это увеличивает вероятность холодного пуска, когда проплавление сварного шва слишком мелкое.

Потенциал образования кратеров

Повышенная теплопроводность также может увеличить вероятность образования крупных кратеров или вогнутых впадин в сварном шве. Это происходит потому, что к тому времени, когда вы дойдете до конца сварного шва, тепла будет больше, чем было в начале, так как тепло было рассредоточено по всему металлу.Кратеры должны быть заполнены.

Другие факторы, влияющие на сварку

• Длина дуги — длина дуги влияет на проплавление и форму поверхности сварного шва. Многое зависит от количества используемых ампер.
• Угол горелки
• Тип газового баллона
• Защитный газ — поток и тип
Электрод
• — тип и диаметр
• Толщина алюминия
• Кто сваривает? Не следует упускать из виду комфорт сварщика, его знания и навыки.

Стандартные типы сварных швов

• Наружное угловое соединение / краевое соединение — Внешний край двух пластин стыкован на 90 градусов параллельно друг другу. Считается одним из самых легких суставов. Рекомендуется для удержания более длинной дуги по сравнению с другими соединениями и для использования поддона или поддона во время сварки.
• Внутренний угловой шарнир — Края двух пластин стыкуются друг с другом под углом 90 градусов. Обычно в нем имеется канавка для заполнения, обеспечивающая хорошее проникновение.Рекомендуется для сохранения плотной дуги во время сварки.
• Стыковое соединение — Две детали прижаты друг к другу. Сваривать можно только верхнюю и нижнюю поверхности. Без хорошего проплавления этот сварной шов не обладает прочностью многопроходного углового шва или соединения со скосом.
• Внахлест — Чаще всего используется для соединения двух деталей разной толщины. Кусочки кладут внахлест друг на друга. Он считается угловым, и сварной шов можно выполнять как с одной, так и с обеих сторон.
• Тройник —Твое сварное соединение образуется, когда две детали пересекаются под углом 90 °. Это приводит к тому, что края сходятся в центре пластины или компонента в виде буквы «Т». Тройники считаются разновидностью углового сварного шва, а также могут образовываться, когда труба или труба привариваются к опорной плите. Рекомендуется, чтобы дуга была небольшой и плотной, с минимальным углом наклона горелки.
• Ремонт литого алюминия — Отливки имеют повышенное окисление, поэтому рекомендуется проводить очистку дольше обычного.

Признаки хорошего сварного шва

• Сварной шов получается ровным и плотным. Похоже на стопку десятицентовиков.
• Нет пористости и трещин. В этом можно убедиться, отполировав сварной шов для лучшей видимости.
• Соответствующая глубина сплавления по толщине металла. Поперечное сечение сварного шва можно разрезать, чтобы определить, соответствует ли глубина плавления толщине металла и будет ли он долговечным.
• Сварной шов не сгибается. Это означает, что по всему сварному шву был приложен соответствующий нагрев.
• Сварной шов совмещен с зажимным приспособлением. Это указывает на то, что части плотно скреплены без каких-либо зазоров.

Распространенные ошибки новичков

• Не очищать алюминий перед сваркой. Даже если он выглядит чистым или имеет защитный блеск, его необходимо очистить. Обязательно очистите как пластину / лист основного металла, так и присадочный стержень.
• Слишком длинная дуга. Из-за большой длины дуги стержень плавится, прежде чем он попадет в блестящую алюминиевую лужу.Если вы не можете контролировать дугу, вы рискуете пористостью, не попаданием в корень соединения и общим отсутствием сплавления.
• Слишком много тепла в сварном шве . Это смягчит сварной шов и сделает его гибким.
• Если вы не знаете, какая это оценка, не используйте ее. Опять же, не весь алюминий может быть одинаковым с точки зрения свариваемости. Металлолом нельзя использовать ни для чего критичного.

Мы надеемся, что это поможет вам учесть основные этапы и соображения при сварке алюминия.Самый важный вывод заключается в том, что состав сплава будет определять способ сварки, а затем — конкретный выбранный процесс сварки. Выберите сплав, который поддается сварке и который также соответствует механическим требованиям конечного продукта. Выберите сварщика, знакомого с алюминиевыми сплавами и удобного для него процесса сварки, а также подходящего для толщины свариваемого алюминия.

Свяжитесь с нашей квалифицированной командой сейчас

Kloeckner Metals — это поставщик алюминия и сервисный центр полного цикла.Kloeckner Metals сочетает в себе национальный след с лучшими технологиями изготовления и обработки и инновационными решениями для обслуживания клиентов.

Пруток для сварки и пайки алюминия Super Alloy 5

Super Alloy 5 — это алюминиевый сварочный пруток, который припаивает все типы алюминия с помощью любой горелки: кислородно-ацетиленовый, газ MAPP, природный газ, кислород-MAP или пропан. Полученная связь прочнее, чем у основного металла (30 000 фунтов на квадратный дюйм), и ее можно гнуть, просверливать, анодировать, обрабатывать, покрывать металлическими покрытиями, нарезать резьбой или нарезать резьбой.Этот уникальный сплав идеально сочетается по цвету с алюминием и может наноситься без провисания, деформации или складок основного металла из-за его низкой рабочей температуры.

Super Alloy 5 протекает через плотно прилегающие стыки, перекрывает зазоры, наращивает недостающие секции и сваривает скошенные детали с помощью техники пайки и ручной горелки, создавая коррозионно-стойкие готовые сварные швы, гладкие и практически не требующие отделки.

Super Alloy 5 также может использоваться для сварки TIG всех типов алюминия и особенно эффективен при сварке литого алюминия.Литой алюминий — это пористый металл, и его трудно сваривать без соответствующих инструментов. Порошковый флюс Super Alloy 5 химически очищает литой алюминий, удаляет масло и загрязнения и позволяет сварщику сваривать алюминий методом TIG без пористости и образования пор.

Основные характеристики:

• Течет, как серебряный припой на тонком алюминии
• Склеивает при 600 ° F — половина температуры плавления алюминия
• Работает в любом положении, в том числе вертикальном и потолочном
• Работает с: пропаном, газом МАПП, ацетиленом
• Прочный, устойчивый к коррозии и простой в использовании
• Стержень и флюс работают синергетически, связываясь за счет окисления, остатков краски, масла, смазки и т. Д.
• Флюс превращается в жидкость, когда температура основного металла достигает 600 ° F, действуя как абсолютный ориентир температуры
• Флюс снижает поверхностное натяжение, увеличивая удерживающую способность сварного шва
• Превосходная удочка для сварки TIG
• Идеально подходит для ремонта алюминиевых лодок: швов, заклепок, вмятин, гребных винтов и т. Д.

Примечание: Кислородно-ацетиленовая горелка требуется для ремонта алюминиевых лодок, литого алюминия, больших или толстых алюминиевых масс или алюминия с алмазной пластиной.Из-за необходимого технического опыта мы не рекомендуем Super Alloy 5 для ремонта алюминиевых колес.

MUGGYWELD.COM И МАГАЗИН AMAZON MUGGY WELD ЯВЛЯЮТСЯ ЕДИНСТВЕННЫМИ ДИСТРИБЬЮТОРАМИ АУТЕНТИЧНЫХ ПРОДУКТОВ MUGGY WELD.

МЫ НЕ ПРОДАЕМ ПРОДУКТЫ ЧЕРЕЗ ДРУГИЕ ВЕБ-САЙТЫ.

ЕСЛИ ВЫ НАЙДЕТЕ НАБОРЫ СО СКИДКОЙ В ИНТЕРНЕТЕ, ВЫ СЕЙЧАС ПОКУПАЕТЕ ПОДДЕЛЬНЫЕ ТОВАРЫ НА СВОЙ СОБСТВЕННЫЙ РИСК

Инструкции по продукту

Лазерная сварка алюминия | Сварка алюминиевого сплава

Лазеры, рекомендованные для сварки алюминия

Есть четыре основные категории лазеров, которые подходят для сварки алюминия:

1. CO2
2. Nd: YAG (неодим: иттрий-алюминий-гранат)
3. Волокно (обычно легированное иттербием)
4. Диск (Yb: YAG иттербий)

Все эти технологии позволяют производить высококачественные сварные швы алюминия, и используемый метод часто зависит от эксплуатационных расходов, а не от качества сварки.Однако каждый процесс имеет несколько разные характеристики, что может сделать некоторые типы лазеров предпочтительными для определенных приложений, конфигураций соединений и комбинаций алюминиевых сплавов.

Режимы работы лазерной сварки

Энергия лазерного луча может подаваться на заготовку либо в виде серии импульсов, либо в виде непрерывного луча, либо в конфигурации сварки с перемешиванием лазером. Решение использовать тот или иной метод зависит от области применения, свойств материалов и т. Д.

Импульсная лазерная сварка

Импульсный лазер — это именно то, что нужно: луч включается и выключается с очень высокой частотой (10-1000 Гц), так что энергия, прикладываемая к заготовке, представляет собой серию отдельных импульсов. Каждый импульс создает область расплавленного материала, затем деталь слегка перемещается и применяется еще один импульс, в результате чего серия перекрывающихся сварных швов создает непрерывный валик. Каждая область сварного шва, созданная импульсом, быстро охлаждается, что сводит к минимуму количество тепла в окружающем материале, что, в свою очередь, ограничивает степень нагрева детали, что, в свою очередь, сводит к минимуму плавление и деформацию детали.Из-за высокой теплопроводности алюминия импульсный лазер, как правило, является лучшим способом лазерной сварки алюминия, когда требуется низкая тепловая нагрузка.

Лазерная сварка в непрерывном режиме

Непрерывная лазерная сварка используется для сварки с глубоким проплавлением, и ее часто называют сваркой в ​​замочную скважину. Устойчивый луч лазера направляется на заготовку, которая затем перемещается под лучом. Материал на передней кромке лазерного луча плавится по мере охлаждения задней кромки.Лазеры непрерывного действия обычно работают со скоростью от 25 до 100 дюймов в минуту, чтобы не перегревать детали. Поскольку тепло применяется с постоянной скоростью, а деталь не подвергается постоянному нагреву и охлаждению импульсным лазером, сварка непрерывной волной может лучше подходить для некоторых из сплавов алюминия, более чувствительных к трещинам.

Лазерная сварка с перемешиванием

Лазерная сварка алюминия без трещин — постоянная проблема. Стандартной технологией при сварке сплавов, склонных к образованию трещин, является использование присадочной проволоки или регулировочной шайбы из более свариваемого сплава (например, 4047) для получения качественного сварного соединения.Для сварки термочувствительных компонентов, таких как корпуса электроники, рекомендуется использование присадочных материалов и сварка импульсным лазером. Однако для сварных швов с более глубоким проваром в алюминиевых сплавах, склонных к образованию трещин, мы добились большого успеха, используя нашу запатентованную технику лазерной сварки с перемешиванием.

Лазерная сварка с перемешиванием — это процесс, при котором непрерывный луч лазера генерируется с относительно высокой частотой, что вызывает перемешивающее действие в расплавленной сварочной ванне — отсюда и термин «сварка с перемешиванием».В результате происходит изменение сварочной ванны / паровой полости, которое изменяет некоторые ключевые характеристики сварного шва.

Преимущества:

• Лазерная сварка с перемешиванием приводит к образованию в значительной степени бездефектных соединений, без горячих трещин, пористости или трещин затвердевания.