Зварювання алюмінію: як варити, способи, особливості

Алюміній, а також його численні сплави використовуються всюди. Він має низьку вагу і чудові механічні параметри сплавів, а також хорошу тепло- і електропровідність. Ці відмінні якості мають одне нівелює їх властивість – труднощі зварювання. Для полегшення цього процесу використовуються спеціальні електроди і особливі методи роботи. Необхідність зварювання алюмінію виникає не тільки в побутовій сфері, а й у виробництві. Забезпечити будинку всі необхідні умови для зварювального процедури досить важко, однак цілком можливо. Перед тим як варити алюміній слід ознайомитися з його параметрами і основними принципами зварювання.

Чому алюміній складно зварити?

Складність варіння алюмінію і його різноманітних сплавів полягає в особливості його характерних властивостей. На ньому постійно присутній оксид, який плавиться при набагато більшій температурі, ніж сам метал. У зварений зоні розплавлений алюмінієвий матеріал практично відразу покривається окислювальному плівкою, що заважає формуванню правильного зварного шва.

Це визначає особливості зварювання деталей, де необхідно захищати зварений ділянку від взаємодії з повітряним середовищем. Для цих цілей застосовується аргон. Розплавлена ??алюмінієва маса має високу плинність, яка перешкоджає утворенню правильної зварювальної ванни. Щоб нівелювати дане властивість використовуються різноманітні тепловідвідні підкладки.

Алюмінієвий склад містить водень в розчиненому вигляді, що вивільняється назовні при виконанні зварювальних робіт. При цьому на швах створюються пори, а також тріщини кристаллизационного типу. На якість з’єднань впливає і знаходиться в складі кремній, що знижує шовную міцність при охолодженні деталей. Алюмінієвий матеріал володіє високим лінійним розширенням, що впливає на сильну усадку металу під час охолодження і виникнення деформацій виробів, що зварюються. Перед тим як зварити алюміній в домашніх умовах, врахуйте ці нюанси.

Для зварювання цього металу, а також його сплавів використовується зварювальний електрострум високих значень. Це зумовлено підвищеною теплопровідністю матеріалу. При цьому значення струму для стали потрібно практично в 1,5 рази менше. З’єднання алюмінієвих і сплавних деталей ускладнюється ще й тим, що важко визначити точну марку зварювальних елементів. Це робить скрутним вибір необхідного зварювального режиму і підбір методу з’єднання.

Що потрібно знати при зварюванні алюмінію

Щоб зрозуміти, як заварити алюміній в домашніх умовах, слід ознайомитися з деякими особливостями роботи. Варити цей метал, а також його сплави можна не тільки за допомогою аргону, але і іншими методами з отриманням зварного шва хорошої якості. Найбільш прийнятним вважається стикове з’єднання при зварюванні виробів. Нахлесточного і таврові типи з’єднань зварюванням небажані, так як збільшується ймовірність попадання в зазори шлаку, який прискорить корозійні процеси.

Перед звареним процесом необхідно провести правильну підготовку алюмінієвого виробу. Для цього видаляється оксидний шар і вживаються заходи, що перешкоджають його повторному утворенню. Після закінчення зварювання деталей обов’язково виконується промивка звичайною водою шва для видалення шлаку.

Масивні елементи з товщиною більше 3 мм піддаються додатковій обробці зі створенням в місці з’єднання крайок V-образного типу під кутом 60 °. Перед зварюванням метал прогрівається до температури порядку 150-250 ° С. Врахуйте, що вироби з чистого алюмінію з’єднуються краще, ніж з його сплавів з входять до їх складу марганцем і магнієм (силумін і дюралюміній).

Способи та методи, що застосовуються для зварювання

Зварювання алюмінієвих елементів виконується різними способами, які відрізняються використанням різноманітного обладнання та матеріалів. Крім того, застосовуються спеціальні засоби запобігання зварений області, до яких відносяться флюси, а також інертні гази.

Серед кількох методів, що використовуються при зварюванні металів на виробництві та в побутових умовах найбільш прийнятні три види:

  1. режим ММА;
  2. AC TIG;
  3. DC MIG.

режим ММА

В цьому режимі застосовуються спеціальні електроди з покриттям особливим складом. Ці роботи використовуються для отримання невідповідальних з’єднань конструкцій з товщиною металу понад 4 мм. При цьому способі зварювання виходить невисока якість шва, який має низьку міцність і високу пористість. У процесі зварювання відбувається підвищена разбризгіваемость металу, а також погане відділення остиглого шлаку. Електродним способом даного типу зварюють як чистий технічний метал, так і його різні сплави.

AC TIG

Даний метод застосовує вольфрамові електроди, а також додатковий захист зварної області хмарою інертних газів. Він використовує апарати, що видають високочастотний змінний струм для полегшення запалювання електричної дуги. Ці пристрої забезпечуються деякими функціями, що впливають на якість зварних робіт. До них відноситься регулювання частоти вихідного струму змінного значення, а також його баланс.

Перед тим як зварити алюміній інвертором, слід ознайомитися з деякими нюансами. Регулювання допомагає отримати фокусування ширини дуги для отримання можливості зварювання важкодоступних місць. Крім цього, вона полегшує роботу з тонким матеріалом. Баланс надає можливість управляти раскислительной процесом алюмінію, який ще називають «очищенням».

DC MIG

Для з’єднання виробів застосовується напівавтомат з механізмом подачі зварювального дроту. Виконання зварювання відбувається в захисній газовому середовищі. Щоб правильно зрозуміти, як варити алюмінієве виріб полуавтоматом, необхідно зрозуміти специфіку. Даний спосіб дещо відрізняється від роботи зі сталевими матеріалами. Висока теплопровідність алюмінієвих виробів вимагає посилення контролю над швидкістю подачі зварного дроту, а також потужністю дуги. Використання напівавтоматів дозволяє отримати якісний алюмінієвий зварювальний шов при досить високій продуктивності.

При зварюванні алюмінієвих матеріалів необхідно дотримуватися умова видалення окисної плівки на сполучають ділянки. Це виконується при використанні змінного або ж постійного електроструму зворотної полярності. При цьому здійснюється катодного вплив, яке руйнує шар оксиду. Пряма струмовий полярність не проводитиме руйнівний вплив на оксидну плівку.

Технологічна послідовність процесу

Дотримання всіх правил технології дозволяє усвідомити, як правильно зварити алюміній і отримати якісний, міцний шов незалежно від застосовуваного методу.

підготовка

Перед початком зварювальних робіт необхідно виконати підготовку кромок виробів для з’єднання. Даний процес проходить у декілька етапів.

Спочатку сполучаються поверхні очищаються від масла, жирових плям, бруду. У цьому чудово допоможе ацетон, а також уайт-спірит, авіабензин або ж інші розчинники. Після цього виконується оброблення з’єднуються граней (при товщині деталей більше 4 мм). При електродної зварюванні дана процедура виконується для виробів з товщиною, що перевищує 20 мм. Торці металевих листів до 1,5 мм отбортовиваются перед виконанням з’єднання.

Видалення шару оксиду проводиться щіткою з ворсом зі сталі нержавіючого типу або напилком. Ширина оброблюваної зони становить близько 30 мм. Цю процедуру можна виконати за допомогою різноманітних хімічних засобів: бензином або каустичною содою. Після содової обробки ділянку обов’язково промивається звичайною проточною водою.

зварювання

Електродна зварювання алюмінієвих виробів (режим ММА) виконується електродами марок Уана, а також ОЗАНА. Вони призначені для з’єднання всіх видів сплавів легкого металу. Ці марки використовуються замість застарілих ОЗА. Перед тим як варити алюміній електродом, необхідне попереднє прогрівання металу орієнтовно до 300 ° С при невеликій товщині і на 100 ° С більше для роботи з масивними виробами. Це дозволить отримати хорошу проплавку металевого виробу, а також уникнути викривлення і можливого виникнення тріщин.

Зварювання електродами необхідно виконувати безперервним швом для уникнення обривів дуги і появи шлакової кірки. Щоб зрозуміти, як зварювати алюміній особливими електродами, ознайомтеся з відповідним відеоматеріалом.

Застосування методу AC TIG є найбільш поширеним. У ньому використовуються електродні вольфрамові стрижні діаметром від 1,6 мм і до 5 мм, а також присадочні прутки з діаметром до 4 мм, а також апарат інверторного типу. Для захисту від зовнішнього середовища застосовується високоочищений гелій або ж аргон. Для живлення дуги служить джерело струму змінного типу, який сприяє активному руйнуванню шару окису.

Між електродом і горизонталлю витримується кут близько 75 °, між електродним стрижнем і присадним прутком – приблизно 90 °. Довжина зварної дуги складає приблизно 2 мм. Пальник має пересуватися ззаду присадного дроту, яка подається невеликим зворотно-поступальним ходом.

Лист з з’єднується матеріалу лягає на спеціальну прокладку зі сталі або ж міді, які відводять отримується тепло. Зварна ванна повинна мати невеликі розміри, а швидкість виконання зварювання підбирається в згідно діючих норм, а також обраної величиною електроструму. За 5 секунд до запалювання дуги починається подача аргону, а вимикається, коли проходить 6 сек. після її обриву.

При використанні режиму DC MIG застосовується напівавтомат імпульсного типу. Щоб зрозуміти, як заварити алюмінієвий матеріал напівавтоматичним агрегатом, слід зрозуміти його принцип роботи. Висока напруга після руйнування оксидного шару падає до звичайної величини. Краплі електродного матеріалу «вкарбовуються» всередину зварної ванни, що забезпечує високу якість шовного з’єднання. Вартість таких агрегатів досить висока, тому деякі умільці обходяться звичайними напівавтоматичними пристроями з невеликими доробками. Для ознайомлення з процесом зварювання напівавтоматом перегляньте відповідне відео.

Зварювальний дріт, яка використовує в даному режимі повинна повністю відповідати алюмінієвому матеріалу. Це вказується в її технічні параметри.

Переваги та недоліки самостійного зварювання

Виконання самостійної зварювання алюмінієвих виробів без залучення професіоналів вимагає суворого дотримання технологічного процесу. Для початківців це буде дуже важке випробування, яке може закінчитися невдачею. Однак, придбавши деякий досвід і вивчивши теорію, можна домогтися цілком хороших результатів.

До переваг зварювання в домашніх умовах відноситься здешевлення процесу при наявності відповідного обладнання, отримання моментального результату своєї роботи. Крім цього, будинки набагато простіше застосовувати підручні пристосування, відсутні високі якісні норми, так як вимоги до з’єднання невисокі. Перед тим як починати зварювати алюміній будинку, необхідно ознайомитися і з іншою стороною даного процесу.

Крім достоїнств зварювання в домашніх умовах присутні і недоліки. Це знижену якість з’єднань, складності в підборі витратних матеріалів, відсутність передових технологій. Крім цього, зберігання електродів може не відповідати їх рекомендованим умовам, а отриманий зварювальний шов практично неможливо точно діагностувати. При побутових роботах досить складно дотримуватися всіх вимог безпеки, що може призвести до тяжкими наслідками.

Уважно вивчивши теорію і отримавши практику, можна створювати зварні алюмінієві сполуки з високою міцністю і надійністю.

Ссылка на основную публикацию