Зварювання алюмінію: технологія роботи з інвертором і напівавтоматом

Алюміній – один з найпопулярніших матеріалів, використовуваних в будівництві, машинобудуванні та інших галузях. Він поєднує в собі високу міцність і малу вагу, стійкість до корозійних процесів, механічних пошкоджень, перепадів температур і навіть горінню. Але у цього матеріалу є один істотний недолік: він погано піддається зварюванню. Щоб ви змогли з ним впоратися, розберемо, які особливості, і як слід з ним працювати, щоб отримати потрібний результат.

Чому з алюмінієм так складно працювати?

Для початку варто розібратися, чому цей матеріал так погано піддається зварюванню. Цьому сприяє цілий ряд особливостей алюмінію:

• На поверхні цього металу і всіляких його сплавів утворюється окисна плівка. Плавиться вона виключно при температурі вище 2044 градусів Цельсія. При цьому сам метал плавиться вже при 660 градусах.
• Алюміній при плавленні сильно тече, що не дозволяє зварнику повністю контролювати зварювальну ванну. Щоб якось стабілізувати цей процес, доводиться застосовувати спеціальні накладки, що відводять тепло.
• Шов на деталях з цього матеріалу сильно деформується під час охолодження. Це пов’язано з високим коефіцієнтом усадки.
• Коли такий метал нагрівають, він виділяє велику кількість водню. Через це після охолодження заготовки на ній залишаються численні тріщини і пори.
• Робота з алюмінієм проводиться тільки при підвищених токах. А з ними навичками звертатися складно. Потрібна чимала практика.

Говорячи про зварювання алюмінію не можна не згадати і про те, що найчастіше домашнім майстрам попадається не чистий матеріал, а сплав невідомого походження. Для його варіння необхідно підбирати налаштування агрегату вручну. При цьому ризик зіпсувати деталь дуже великий. Але при обережному поводженні навіть з такими заготовками можна досягти непоганих результатів.

Які методи роботи підходять для подібних сплавів

Для роботи з представленим матеріалом в домашніх умовах найбільше підійдуть такі методи роботи:

• Сварка в середовищі захисного газу. Її можна виконати, використовуючи напівавтомат.
• Обробка металу плавкими електродами. Газ в цьому випадку не використовують.
• Проварювання вольфрамовими електродами в середовищі захисного газу.

Важливо: жодна з перерахованих вище технологій не буде працювати, якщо ви попередньо не зніме з заготовки захисний шар. Для цієї мети можна використовувати постійний або ж змінний струм зворотної полярності.

Підготовка матеріалу до роботи

Для початку розглянемо процес видалення оксидної плівки з алюмінієвих заготовок. Його проводять в декілька етапів:

• Першими справою заготовки треба знежирити. Для цього їх обробляють засобами побутової хімії: ацетоном, авіаційним бензином, уайт-спіритом. Якщо ви працюєте з тонкими заготовками (товщиною менше 3 мм), цього буде достатньо.
• На наступному етапі заготівлі піддають механічній обробці. Їх обточують напилком або наждачним папером. Це дозволяє повністю видалити кромку і підготувати вироби до зварювання.

Порада: при роботі з заготовками товщиною понад 4 мм може знадобитися додаткова обточування матеріалу. На них добре робити конусні кромки. Це підвищує якість шва.

Сварка електродами: особливості технології

Цей метод обробки алюмінієвих заготовок має свій код ММА. Вона застосовується тільки для невідповідальних конструкцій і може використовуватися при роботі з листами металу товщиною не менше 4 мм. Подібна технологія використовується не так часто, оскільки має ряд істотних недоліків. До таких слід віднести:

• Поява пір в металі після обробки. Це істотно знижує якість шва.
• Сильне розбризкування матеріалу. Воно може призвести до пошкодження шкіри зварювальника.
• Формування великої кількості металевих кульок на поверхні, які в подальшому призводять до корозії листа.

Сама зварювання за цією технологією здійснюється наступним чином:

1. Для початку треба налаштувати прилад. Зварювання слід здійснювати тільки постійним струмом з зворотною полярністю. Силу струму треба розрахувати з урахуванням щільності конструкції. Так, на кожен міліметр товщини має йти 25-30 А.
2. Краї деталей при роботі треба розігрівати до 300-400 градусів Цельсія.
3. Варити заготовку треба одним електродом безперервно. В іншому випадку на електроді буде з’являтися шлаковая плівка, яка не дасть його повторно розпалити.
4. Після обробки деталі слід контролювати її охолодження. Воно повинно бути повільним. Інакше шов вийде неякісним.

Після завершення робіт заготовки треба очистити від шлаку, щоб запобігти утворенню зон корозії. Для цього матеріал треба обробити гарячою водою, а потім пройтися по заготівлі металевою щіткою.

Порядок роботи з вольфрамовими електродами в середовищі захисного газу

Цей метод дає більш надійні міцні шви. Саме його рекомендують використовувати, коли до заготовок є спеціальні вимоги по рівню міцності. Для застосування цього способу обробки заготовок знадобиться дріт (її діаметр може складати від 1,6 до 4 мм), а також вольфрамовий електрод (у цього зразка діаметр може складати від 1,5 до 5 мм). В якості захисного газу можна використовувати гелій або ж аргон.

Параметри роботи зварювального апарату підбираються залежно від рекомендацій виробника (в інструкції до кожного такого пристрою, що має відповідний режим роботи, вказані базові значення настройки). При роботі з матеріалом враховують такі особливості:

• Вся робота проводиться тільки поздовжніми рухами. Поперечні використовувати не можна. В іншому випадку можна отримати нерівний шов.
• Між електродом і дротом весь час треба утримувати прямий кут. При цьому кут між електродом і заготівлею повинен бути близько 80 градусів.
• Довжина дуги при роботі з алюмінієм не повинна перевищувати 2,5 мм.
• Дріт в стик треба подавати поступальною ходою. Діяти слід за таким алгоритмом: спочатку в шов укладається дріт. А вже після неї рухається пальник.
• Газ слід почати подавати за 5 секунд до початку процесу, а вимикати через 6 секунд після його завершення.

Важливо: під листи алюмінію перед початком зварювання треба покласти лист заліза. Він буде виконувати роль матеріалу, що відводить тепло. Якщо цією рекомендацією нехтувати, алюміній може залити зварювальну ванну в силу високої плинності.

Як правильно варити алюмінієві сплави полуавтоматом

В ідеалі для роботи з алюмінієм потрібно використовувати спеціалізований апарат. У чому його переваги? Справа в тому, що він подає у робочу зону імпульс підвищеної напруги, який швидко і ефективно руйнує оксидний шар. Далі напруга автоматично опускається до базового робочого рівня і дозволяє легко і якісно варити алюміній. Однак ця техніка для обробки металу має один істотний мінус – вона дуже дорого коштує. Тому доцільніше використовувати для роботи з матеріалом звичайні напівавтомати. Підійдуть навіть моделі побутового застосування, в яких немає спеціального режиму для роботи з алюмінієм.

Щоб виконати на заготівлі якісний шов, використовуючи домашнє обладнання, дотримуйтесь таких рекомендацій:

• Застосовуйте алюмінієвий дріт під час роботи. Пам’ятайте, що під час роботи на ній можуть залишатися скручування. Тому для її подачі по можливості використовуйте механізм з 4 роликами.
• Використовуйте наконечник з буквами AI. Звичайний не підійде, так як при нагріванні алюмінієвий дріт розширюється більше сталевий.
• Збільште швидкість подачі витратного матеріалу на шов. Пам’ятайте, що алюмінієвий дріт розплавляється занадто швидко. Якщо ви будете працювати з нею з тією ж швидкістю, що і зі сталевою, швидко зіпсуєте заготовку.

Порада: якщо на вашому приладі немає спеціального режиму для зварювання алюмінію, візьміть кілька непотрібних деталей з цього матеріалу і потренуйтеся на них, використовуючи різні настройки сили струму і швидкості подачі дроту. Так ви визначите той варіант, який ідеально підійде для роботи.

Як варять метал побутовим інвертором

Для зварювання алюмінію в побутових умовах цілком можна використовувати звичайний інвертор. Однак в цьому випадку треба уважно поставитися до налаштування приладу для подальшої роботи. Струм на ньому треба виставляти великих величин, інакше з металом не впоратися. Що стосується електродів. Те для цієї мети треба брати продукцію ОЗА або ж ОЗР, можна використовувати моделі марки ОЗАНА. Самі електроди перед застосуванням треба прожарити в спеціальній печі.

Подальший процес роботи з алюмінієм ніяк не відрізняється від варіння звичайного чорного металу. Він, звичайно, зажадає від вас певного тренування. Але якщо ви витратите свій час і виконайте 2-3 пробних шва на непотрібних заготовках, ви зможете отримати рівний красивий стик і на звичайній деталі.

застосування флюсів

Для роботи в середовищі захисного газу можна використовувати і спеціальні флюси. Вони дозволяють скоротити підготовку і прискорити процес зварювання. Ці пристосування розчиняють оксидний шар і відразу з’єднують матеріали.

Важливо: представлені матеріали можна застосовувати і при звичайній дугового зварювання. Правда, в цьому випадку треба використовувати вугільні або ж графітові електроди. Будь-які інші не підійдуть.

Підсумки

Як бачимо, при строгому дотриманні технології, з алюмінієм цілком можна впоратися. Головне – ретельно підготувати заготовки, правильно налаштувати зварювальний апарат і строго слідувати інструкції по роботі з матеріалом. Трохи практики, і ви будете справлятися з цим завданням так само легко, як і зі зварюванням будь-якого чорного металу.

Зварювальний апарат – один з найбільш затребуваних приладів, який дозволяє власникові не тільки самостійно справлятися з різними побутовими завданнями, а й заробляти на ремонті автомобілів або будівництві. Ринок таких ви.

Приймаючи рішення поповнити колекцію свого інструменту і придбати найбільш вигідну модель того чи іншого пристрою багато людей, зокрема початківці майстра будівельної справи, не мають чіткого уявлення якого саме варіант.

Як зварити алюміній – технологія, обладнання, розхідники

Алюміній досить складний метал в обробці і для нього потрібний особливий підхід у зварюванні і не всі технології кольорових металів застосовні до нього.

Проте він дуже широко застосовується в промисловості та будівельно-монтажних роботах завдяки своїй легкості та практичності та ще більшому списку переваг.

Зварювальникам часто доводиться з ним працювати, для цього потрібно уважно вивчити властивості обробки та його особливості, особливо якщо ви любителі та зварювальні роботи чекають удома.

Нижче ми розглянемо, яким способом виробляється зварювання, у чому особливості технології роботи з алюмінієм та його сплавами.

Де застосовується алюміній

Алюміній дуже добре проводить електрику та тепло, він дуже легкий і практично не іржавіє. Тому сфери його застосування дуже великі.

Починаючи з харчової промисловості, де виробляють із нього від фольги до посуду та столових приладів. Дуже широко застосовується у будівельній промисловості, у виготовленні деталей для виробничих агрегатів.

Через легкість металу активно використовується в суднобудуванні та авіаконструюванні. У машинобудуванні він використовується виготовлення деталей корпусів.

Також алюміній незамінний у виробництві твердого палива для ракет і вибухових речовин завдяки тому, що легко запалюється.

І його виробляють фурнітуру як для дверей та меблів, так і для одягу, корпуси для технічних пристроїв та багато іншого. У будь-якій сфері діяльність ви зможете знайти використання алюмінію.

Підготовляємо метал до зварювання

За технологією зварювальних робіт потрібно попереднє очищення металів, що зварюються від забруднень. Це стосується і алюмінію, зачистка в місцях зварювання має бути до блиску заготовок.

Обов’язково потрібно знежирення деталей, наприклад, розчинниками. Так само обов’язковим правилом є обробка кромок, якщо алюміній товщиною до 1,5 міліметра, тобто зрізаються всі зазубрини і нерівності.

Якщо товщина металу, що зварюється більше 2 см., то роблять обробку кромок, тобто знімають частину металу з кромок під певним кутом. Це не рекомендація – це обов’язкова процедура, винятків немає.

Обов’язково потрібно зняття окисної плівки. У домашніх умовах її можна зняти пальником, щіткою по металі або напилком, іноді використовують каустичну соду, яку потрібно змити водою.

Поле всіх підготовок потрібна перевірка металу на цілісність, його покривають хімічним складом, який виявляє тріщини та пошкодження, що дозволяє правильно оцінити, де формувати зварювальний шов.

Перед початком робіт обов’язково перевірте обладнання на малому ході, щоб переконатися, що все працює справно. Тепер можна приступати безпосередньо до зварювання.

“Особливості зварювання алюмінію”

Робота з алюмінієм передбачає руйнування окисного шару, при цьому використовують або змінний струм, або постійний зі зворотною полярністю.

Чому важливо зачистити оксидну плівку, тому що температура її плавлення дуже висока і становить близько 20 тисяч градусів, а сам метал алюміній плавиться при 660 градусах, відповідно, вона перешкоджає зварюванню металу.

У зв’язку з цим алюміній вариться серед захисного газу, щоб ця плівка не утворювалася в процесі роботи. Не забуваємо, що алюміній дуже плинний метал, це ускладнює роботу з ним, якщо немає досвіду, варто використовувати мідні прокладки, які відводять тепло.

Технологію слід дотримуватися точно, тому що в самому металі містяться водень і кремній, а їх непроварювання та невиведення із зони зварювання можуть призвести до утворення пор та тріщин у районі шва, що послабить з’єднання деталей. Водню алюміній виділяє дуже багато, тому мікропори та мікропорожнечі залишаються повсюдно.

Якщо ви використовуєте пальник для з’єднання алюмінію, то частота струму повинна бути високою, так як алюміній дуже добре проводить тепло, тому сила струму потрібна набагато більше, ніж під час роботи з іншими металами. Якщо, наприклад, порівнювати зі сталлю, то різниця температур становить сто відсотків.

Різновидів сплавів у поєднанні з алюмінієм велика кількість, тому складно буває визначити точний склад і підібрати правильний присадний дріт і вибрати потрібний режим, що порушить технологію, а значить і якість результату.

І не треба забувати, що при охолодженні алюміній має властивість сідати, тому зона шва може деформувати деталі.

Зварюється на зворотній полярності і постійно струмі, це дозволяє зруйнувати окисну плівку і виконати роботу, оскільки тільки в цих умовах можливе катодне розпилення, що її знищує. Звичайно, дозволяє досягти високих результатів автоматичне плазмове зварювання.

Автомат використовує іонізований газ для захисту, що дає більші можливості отримати якісний шов. А за допомогою плазми можна працювати з будь-якими металами, і з алюмінієм вона теж добре справляється, як у побуті, так і на виробництвах.

За допомогою мікроплазмового способу можна скріпити деталі до двох міліметрів і не пропалити шов (за умови роботи на малих струмах), то за таких товщин металу неприйнятно. Шов не вимагає додаткової обробки, тому що спочатку виходить рівним та чистим.

технології

Способів зварювання алюмінію декілька:

• вольфрамовим електродом в інертному газі;
• напівавтоматом в інертному газі;
• покритими електродами;
• контактним зварюванням.

Для більшої міцності шва та для зварювання відповідальних конструкцій застосовують зварювання з аргоном. При використанні вольфрамових електродів дріт подається плавно, лягає тільки вздовж зварювального шва безпосередньо перед електродом, за складом він повинен відповідати сплаву металу.

Дугу тримають у мінімальному розмірі, обов’язково потрібно вибирати приміщення без протягів, щоб вони, не здували дугу та захисні гази із зони зварювання, це необхідно для захисту.

Варити алюміній, можливо, будь-яким видом шва як горизонтальний, так і вертикальний або стельовий. Але якщо зварювання виробляється стельовим швом, то суміш аргону потрібно додати гелій, для більшої летючості.

Для побутового зварювання алюмінію найчастіше використовують напівавтомати, це дуже популярна технологія. Дріт повинен відповідати металу, з яким ви працюєте, у нашому випадку алюмінієвий.

Напівавтоматом варять товщину близько 3 мм металу, дріт подається автоматично, інші функції виконує майстер. Газ, що надходить, захищає алюміній від окислення, і режимні параметри підбираються відповідно товщині металу, діаметра електродів, сили струму.

Наконечник повинен бути товстішим, ніж дріт, що подається, струм повинен бути постійний, але зворотної полярності, механізм для подачі дроту, повинен бути забезпечений чотирма коліщатками, для плавності процесу подачі. Якщо всіх заходів дотримано, ви отримаєте бажаний результат.

Якщо товщина металу, що зварюється, від 4 міліметрів, то можна використовувати зварювання електродом. При цій технології потрібно попередній нагрівання заготовок, якщо великої товщини до 400 градусів, якщо товщина не дуже велика, то 250 градусів буде достатньо, так само не забуваємо про обробку кромок.

В основному досвідчені майстри використовують певну марку електродів для зварювання алюмінію в домашніх умовах – УАН або ОЗАНА. Звичайно, добитися якості зварювання алюмінію в такий спосіб дуже складно, якщо порівнювати з плазмовим зварюванням.

Метал у процесі роботи розбризкується, шлак дуже важко зчищається на поверхні шва. Як би не був професійний майстер шов, все одно виходить пористим, і порівняно, неміцний. У будь-якому випадку для більшої якості краще використовувати будь-який інший спосіб зварювання, а не дугове зварювання електродом.

Контактне зварювання відмінно підійде для обробки алюмінію, воно буває точковим, стиковим, шовним, будь-який спосіб застосовується. Але складність полягає в тому, що пересування самого електрода повинно проводитися дуже швидко, щоб метал зміг рівномірно прогрітися і забезпечити рівномірний тиск на всю площу металу.

Застосовуються для точкового зварювання електроди виключно з міді або її сполук. Міді проводить електрику відмінно, тому використовує акумульовану енергію. Щоб досягти рівномірного оплавлення алюмінію, можна використовувати стиковий спосіб зварювання.

Застосовна сила струму має бути майже 15 тисяч ампер на сантиметр товщини металу.

Якщо обладнання дозволяє вам, і апарат досить потужний можна використовувати шовний спосіб зварювання, для цього має бути наявність іонних переривників.

З’єднання алюмінію та заліза

Залізо і алюміній дуже різні за показниками, ковкістю та температурою плавлення, можна сказати, вони несумісні. Але все ж таки існує 2 способи їх з’єднання в побутових або напівпрофесійних умовах.

Наприклад, ви можете використовувати вставку між металами, що зварюються, так звану біметалічну прокладку, яка складається з алюмінію і заліза, залізну сторону проварюють із залізом, алюмінієву з алюмінієм, використовується для цього дугове зварювання.

Або, наприклад, ви можете покрити залізну або алюмінієву заготовку із сумісним для нього металом, наприклад цинком, і після цього зробити зварювальні роботи.

Як зварити алюміній та нержавіючу сталь.

Для складного промислового обладнання, для використання деталей в агресивному середовищі, потрібні легкі та не піддані окисленню матеріали, з’єднання алюмінію та нержавійки, відмінний варіант.

Вони зварюються як за допомогою біметалевих вставок, так і за допомогою покриття різними складами металів.

При біметалічних вставках, зварювання починається з алюмінієвої частини, щоб уникнути перегріву і відведення тепла, щоб уникнути крихкості швів, виробляється так само постійним струмом та зворотною полярністю.

Дугове зварювання добре використовується, у разі коли сталь покривається шаром алюмінію, але важливо щоб дуга не торкалася нержавіючої частини заготовки. Так само сталь можна покрити і срібним припоєм, у такому випадку теж важливо стежити, щоб припій не був порушений, для зварювання використовують алюмінієвий дріт.

Зварювання алюмінію та міді

Обидва метали відмінно проводять електрику, тому їхнє з’єднання активно застосовується в електронній промисловості, з’єднанні проводів різної потужності, зварюванні труб, наприклад, при виготовленні холодильників. Але це не дуже добре сумісні метали і поєднати їх досить складно.

Великий вміст міді призводить до крихкості шва та утворення тріщин. Але все ж таки є пара способів з’єднання алюмінію і міді.

Перший – це замкове зварювання, на алюміній приварюється мідь, у вигляді накладки, а потім виконується наплавлення, що закриває всі шви. Другий – це використання графітових електродів.

Виконуються роботи при силі струму від 500 до 550 ампер, напруга 50-60 Вт, довжина дуги від 20 до 25 мм. Технології зварювання можуть бути різні, аргоном, газом, дуговим зварюванням, так само застосовна технологія холодного зварювання.

У побутових умовах, майстри рідко зустрічають чистий алюміній, в основному це його сплави, і зрозуміло, що це ускладнює і так складний процес зварювання, оскільки марка металу, тобто його склад невідомий.

У будь-якому випадку без досвіду, може, не вийде якісний результат одразу. Але з досвідом ви почнете помічати нюанси, не обумовлені вище. Можливо, ваш досвід допоможе вже зараз. Пишіть у коментарях.

Залишити відповідь Скасувати коментар

Щоб відправити коментар вам необхідно авторизуватись.