Сварка алюминия электродами

27 июня 2015

Сварка алюминия электродамиАлюминий – это уникальный материал, который обладает высокой теплопроводностью и электропроводностью, за счет чего он так часто используется в строительной сфере. Здесь достаточно часто требуется сварка электродом алюминия, поэтому стоит рассмотреть несколько способов осуществления этой процедуры.


Алюминий используется во множестве сфер человеческой деятельности, потому как у него относительно небольшая масса в сочетании с прекрасными механическими особенностями сплавов. В умелых руках такой металл качественно сваривается, несмотря на то, что сделать это достаточно трудно.

Как было точно подмечено, алюминий относят с трудносвариваемым металлам, что обусловлено сразу несколькими свойствами:

- большая жидкотекучесть материала сильно затрудняет работу сварочной ванной, а значит, возникает необходимость применять теплоотводящие подкладки для сварки,

- на поверхности сплавов и деталей из алюминия обязательно существует «оксидная пленка», а ее температура плавления должна быть не меньше 2044 градусов (напомним, что плавление самого металла начинается при достижении температуры примерно 660 градусов),

- высокая усадка металла может привести к большим деформациям, появляющимся при затвердевании сварочного шва,

- легкая окисляемость, как правило, приводит к возникновению тугоплавкой пленки на каплях расплавленного алюминия, что препятствует их сведению в шов, а чтобы избежать ее образования, необходима защита зоны проведения работ от кислорода, что обеспечивается только при помощи сварки алюминия с аргоном,

- высокая теплопроводность требует использовать сварочный ток, мощность которого выше в 1,5 раза, по сравнению с током, используемым для сварки стали.

Металл склонен к появлению кристаллизационных трещин и пор в области шва, что может привести к снижению крепости шва. За поры несет ответственность водород, который растворяется в металле и постоянно норовит покинуть реакцию с алюминием. Стоит отметить, что трещины имеют высокую вероятность возникновения в сплавах металла, образующихся при охлаждении материала, по причине содержания в нем приличного количества кремния.

Еще одна трудность при сваривании алюминия заключается в том, что требуется использовать сплавы малоизвестных марок, для которых необходимы определенные режимы сваривания и специальные материалы.

Как правильно подготовить алюминий к сварке?

Итак, неважно, какой метод вы собираетесь практиковать, следует провести детальную подготовку кромок для сварки. Цель такой процедуры – очищение кромки от оксидной пленки и от грязи. Подготовка заключается в следующем:

1. Очищение и обезжиривание

Материалы для сваривания и присадочная проволока перед свариванием хорошенько обезжиривается, очищается масел и грязи. Эта процедура осуществляется при помощи ацетона, автомобильного и авиационного бензина или же иного растворителя.

2. Разделывание кромки.

Сваривание деталей, толщина которых не более 4 мм, осуществляется без разделения кромки, а если толщина больше уже необходима разделка. Отметим, что в этом правиле есть одно исключение – сварка алюминия происходит с использованием покрытых электродов, затем происходит разделка кромки, но тогда, когда толщина металла более двух сантиметров. Если используете тонкий лист, толщина которых не более 1,5мм, то нужно использовать отбортовку.

3. Удаление оксидной пленки.

Кромка деталей на ширине от 2,5 до 3 см зачищается напильником, наждачкой или же металлической щеткой, выполненной из нержавейки, а диаметр проволоки должен быть не больше 0,15 мм.

О способах сваривания металла


Сварка алюминия электродами осуществляется несколькими способами, которые отличаются тем, что при каждом используется отдельный материал для сварки и разное оборудование. Также они могут отличаться защитой зоны проведения процедуры, которая осуществляется при помощи флюса или же инертных газов. Итак, рассмотрим самые популярные из них:

- сваривание деталей полуавтоматами с автоматической подачей проволоки в среду инертного газа, то есть режим DC MIG,

- сварка в среде инертного газа с применение вольфрамовых электродов, а это режим AC TIG,

- сварка с помощью плавящихся покрытых электродов без применения защитных газов, иными словами это режим MMA.

Помните, что главное условие сваривания алюминия или его сплава – это уничтожить оксидную пленку. Чтобы это условие выполнялось, нужен переменный или же постоянный ток, имеющий обратную полярность. Если условие соблюдается, то начнется распыление катода, удаляющее оксидную пленку. Стоит отметить, что запрещено сваривать алюминий с постоянным током, у которого прямая полярность, потому как в данном случае пленка остается не разрушенной и не может подвергаться распылению катодов.

Сварка электродом из вольфрама

Этот способ считается самым распространенным и используется при создании алюминиевой конструкции и сплавов из алюминия. Помните, что они должны обладать эстетичным видом и прочностью.

Вольфрамовые электроды для сварки имеют диаметр от 1,6 до 5 мм и специализированные присадочные прутки с диаметром 1,6-4 мм. Стоит помнить, что защитным газом служит гелий высокой степени очищения или аргон. При таком виде сварки важны следующие параметры, значение сварочного тока, диаметр электрода, скорость подачи газа и диаметр присадочного прутка.

Угол между электродом и плоскостью должен быть около 70-80 градусов, а между проволокой и электродом нужно 90 градусов. При сварке лист алюминия кладется на стальную и медную прокладку, осуществляющую отвод теплого воздуха.

Стоит отметить, что подача аргона должна быть включена за 3-5 секунд до непосредственного поджога дуги, а потом отключается через 5-7 секунд после обрыва. Скорость сваривания должна быть равна расходу инертного газа и сварочного тока.

Сваривание металла при помощи покрытого электрода

С помощью данного такого вида сварки создают не несущие конструкции, толщина листа у которых не менее 4 мм. Такой способ имеет кучу минусов, среди которых:

- плохое качество швов – пористость и плохая прочность,

- некачественная отделяемость застывшего шлака, вызывающего коррозию алюминия,

- обильное разбрызгивание металла при сваривании.

Покрытые электроды по алюминию позволяют сваривать не только сплавы металла, но и технически чистый металл. Стоит отметить, что вместо старых марок ОЗА 1 или 2, которые имеют недостатки, сегодня производятся усовершенствованные электроды для сварки алюминия, помогающие осуществить сварку самых основных типов сплавов металла. Стоит отметить, что для сваривания частей из алюминиево-кремнистых сплавов применяются электроды ОЗАНА-2, а для металла технической чистоты - электроды типа ОЗАНА-1.

Сваривание деталей осуществляется при помощи постоянного тока с обратной полярностью. Силу тока берут в пропорции – на 1 мм от диаметра берется 25-30А. Дабы добиться высококачественного шва, нужно разогреть лист средней толщины на 250-300 градусов, а для получения массивной детали – до 400 градусов. Специальные электроды по алюминию расплавляются в три раза быстрее, а значит, скорость сваривания намного выше, поэтому ее нужно выполнять непрерывно, не отрывая электрод. По завершению процедуры шлак со шва удаляется, шов промывается при помощи горячей воды, и почистить его стальной щеткой.

Сварка полуавтоматами

Варить алюминий рекомендуется с помощью специализированного импульсного аппарата для свариванияСварка полуавтоматами алюминия, где импульс высокого напряжения, разбивая оксидную пленку, снижается до начального значения. Каждая капелька расплавленного электрода попадает в сварочную ванну, за счет чего качество шва получается более высоким, а значит, процесс осуществляется быстрее раза в три-четыре.

Алюминиевая проволока намного мягче стальной, а значит, может образовывать петли. Дабы такого не происходило, нужно иметь 4-х роликовый механизм подачи, а тефлоновый вкладыш и короткий рукав, снижают сопротивление трения. Потому как металл при нагревании хорошо расширяется, проволока имеет шанс застрять в токопроводящем наконечнике. Дабы этого избежать, следует воспользоваться наконечником с диаметром побольше.

Электроды для сварки алюминия плавятся быстро, а значит, при сварке нужно обеспечить правильную скорость подачи. Учтите, что марки электродов и материалов должны обязательно соответствовать.