Аргонодуговая полуавтоматическая сварка


Как и чем варить алюминий

Конструкции, изготовленные из алюминия и его сплавов, нашли широкое применение почти во всех отраслях народного хозяйства и сварка алюминия является одним из основных способов соединения деталей в изделие.

Содержание

Широкое применение обусловлено уникальными свойствами алюминия, к которым относятся:

  • небольшой удельный вес;
  • хорошие прочностные характеристики;
  • высочайшая коррозионная стойкость;
  • высокая технологичность:
  • хорошая свариваемость;
  • возможностью применения в различных климатических условиях;
  • отсутствие искрообразования и магнитных свойств;
  • отсутствие реакции на воздействие ультрафиолетового излучения, газов, масел, кислот;
  • большой срок службы с сохранением свойств.

Благодаря перечисленным свойствам конструкции, созданные из алюминия и его сплавов, могут работать при очень низких температурах, применяться во взрывоопасных производствах и в условиях агрессивных сред. В строительстве они позволяют придать выразительность фасадам, а интерьеру – изумительный дизайн.

Широко используется сварка алюминия и в ремонтных целях, позволяя восстанавливать работоспособность многих изделий.

Способы сварки

Прежде чем перейти к способам сварки, с помощью которых осуществляют соединение деталей из алюминия, рассмотрим факторы, затрудняющие процесс свариваемости. К ним относятся:

  • высокие теплопроводность, текучесть и коэффициент расширения;
  • низкий модуль упругости;
  • пленка оксида алюминия, имеющая высокую температуру плавления.

Все эти факторы требуют от сварщика не только уметь правильно выбрать сварочный аппарат для алюминия, но и хорошо знать технологические приемы, с помощью которых достигается высокое качество соединений.

Высокая теплопроводность и наличие высокотемпературной оксидной пленки требуют мощный источник тепла. Кроме того, для разрушения оксидной пленки необходимо подготовленные под сварку кромки обезжиривать и очищать механическим или химическим способом.

Обладая высокой текучестью, металл в процессе сваривания может вытекать через шов, поэтому при формировании однослойного шва необходимо использовать специальные подкладки (металлические или керамические).

Подготовка кромок при сварке алюминия
Эскизы соединения Размеры, мм Угол скоса кромок α, град
Толщина металла S Зазор b Притупление, с
До 1.5 До 1.0 Без скоса кромок, допускается отбортовка
1.5-3.0 0.8-2.0 Без скоса кромок
3.1-5.0  1.5-2.5  1.5-1.8  60-65
 Более 5.0  2.0-5.0  1.6-2.0  65-70
 До 1.5  0.3-0.5  Без скоса кромок
 1.6-3.6  0.5-1.0  То же
 3.1-5.0  0.8-.15  1.0-1.2  50-60
 Более 5.0  1.0-2.0  1.2-1.5
 До 1.5  0.3-0.5  Бес скоса и кромок
 1.6-3.0  0.5-1.0
 3.1-5.0  0.8-1.5  1.0-1.5  40-60
 Более 5.0  1.0-2.0  1.5-2.0

Низкий модуль упругости и высокий коэффициент расширения может привести к деформации изделия. Чтобы избежать этого в некоторых случаях изделие предварительно прогревают, а затем уже сваривают. Иногда помогает выбор оптимального режима и опытный сварщик умеет его подобрать.

В процессе проведения сварочных работ могут возникать такие дефекты как пористость и горячие трещины. И здесь уже необходима специальная защита сварочного шва в процессе сварки. Достигается это с помощью защитного газа (аргона), подаваемого в зону сварки. В некоторых случаях помогает добавление в сварной шов в процессе сварки специальных модификаторов.

Наиболее распространенными видами сварки для алюминия и его сплавов являются следующих 3 вида:

  • ручная дуговая;
  • аргонодуговая;
  • полуавтоматическая.

Особенности ручной дуговой сварки

Таким видом сварки изготавливают изделия их технически чистого алюминия и силуминов. Сварку ведут на постоянном токе, имеющем обратную полярность. Используют специальные электроды для сварки алюминия типа ОЗА-1, ОЗА-2 или ОЗАНА, которые перед сваркой обязательно просушивают в печи при температуре 200 0С не менее 2 часов. Перед сваркой толстого металла детали, подлежащие сварке, прогревают до температуры 250 ÷ 400 0С.

Сварку выполняют в любом пространственном положении на большой скорости. Величина сварочного тока должны быть не более 60 А на 1 мм Ø электрода. Металл толщиной до 2 мм варят, не разделывая кромок, а свыше – или разделывают кромки или варят с зазором (0,5 ÷ 0,7 мм).

Для удаления оксидной пленки используют флюс АФ-4А. Сразу после окончания сварки проводят очистку шва от шлака и окислов.

Нюансы аргонодуговой сварки

Для защиты сварочного шва от вредного воздействия кислорода в зону сварки подается чистый аргон. При сварке алюминия аргоном используются неплавящиеся вольфрамовые электроды, диаметр которых подбирают в зависимости от толщины свариваемых деталей (1,6 ÷ 6 мм).

Электрод находится в сопле, изготовленным из керамики. Туда под высоким давлением подается защитный газ. Это позволяет сваривать швы с высоким качеством и с применением присадочной проволоки. Присадочная проволока подбирается в зависимости от марки свариваемого алюминия или сплавов на его основе и может составлять в Ø 1 ÷ 5 мм (АД, АО, АК).

Тонкий металл (до 3 мм) варится на подкладке за один проход. Металл толщиной до 6 мм вариться с двух сторон без разделки кромок. Более толстый метал должен иметь разделку кромок – Х-образную или V-образную и свариваться за несколько проходов (до 4).

Полуавтоматическая сварка

Сварка алюминия полуавтоматом характеризуется высокой производительностью, которая намного выше, чем при выполнении работ аргонодуговой сваркой. Полуавтоматическая сварка выполняется на постоянном токе («+» на электроде) капельным переносом или в специальном импульсном режиме. Существует 2 основных процесса аргонодуговой сварки алюминия:

  • TIG сварка;
  • MIG сварка (полуавтоматическая импульсная).

Сравнение швов MIG и TIG

TIG сварка — сварка вольфрамовым электродом в среде чистого аргона. Аппарат для сварки алюминия работает на переменном токе и снабжен высокочастотным устройством для зажигания дуги.

Подача аргона и сварочной проволоки осуществляется через сварочную горелку. Имеется возможность регулировать баланс и частоту тока, что дает возможность сварщику контролировать процесс сварки.

Более перспективной является сварка алюминия инвертором. Главное его преимущество – экономия потребляемой энергии и высокое качество сварочных швов по сравнению с установками трансформаторного типа. Инверторные источники питания позволяют изменять частоту напряжения, что положительно сказывается на результатах сварки.

Применение аргонодуговой сварки является оптимальным решением при сварке алюминиевых конструкций и ремонте узлов и деталей, изготовленных на основе алюминия. Инверторы значительно повышают производительность сварки, что иногда является решающим фактором при его приобретении.

Основные преимущества сварки полуавтоматами:

  • высокая скорость сварки;
  • возможность сваривания сложных конструкций;
  • защита негативного воздействия окружающих факторов и среды;
  • одинаковая глубина проплавления;
  • возможность сварки длинных швов;
  • качество шва.

К недостаткам относят следующие факторы:

  • оборудование требует точной настройки;
  • должна быть тщательная подготовка кромок;
  • сложность выполнения сварочных работ;
  • невозможность выполнения сварки на улице.

Сварка может осуществляться с помощью оборудования, которое работает на переменном (АС) и комбинированном (АС/DC) токе.

Для осуществления качественной сварки сплавов алюминия и технического алюминия необходим переменный ток, т.е. необходимы инверторы, имеющие аббревиатуру TIG AC/DC, которые являются универсальными аппаратами. Переменный контур в схемах таких аппаратов как раз служит для таких материалов. Во время возникновения полупериодов обратной полярности происходит мощное катодное распыление оксидной пленки, что способствует получению высококачественного соединения.

Сварка алюминия аргоном на постоянном токе, имеющем обратную полярность, с применением неплавящегося электрода не применяется, т.к. неправильное тепловое распределение между электродом и свариваемыми деталями не дает получить качественное соединение.

Требования к инверторам и материалам

Основные требования к инверторам для сварки алюминиевых сплавов сводятся к следующим факторам:

  • должны способствовать быстрому и бесконтактному поджогу дуги;
  • иметь особую конструкцию горелки, заключающуюся:
    • в применении специальных наконечников (алюминиевая проволока от расплавленной сварочной ванны нагревается и сильно расширяется);
    • в требовании к каналу горелки (изготавливается из материала, который снижает трение проволоки, проходящей по каналу к месту сварки).
  • длине шланга – (ограничивается 3 м во избежание залома проволоки);
  • прижимной механизм должен иметь специфические ролики (у них обязательно должна быть U-образная канавка);
  • применять качественный аргон (высшего, первого сорта);
  • применять качественную проволоку, соответствующую по хим. составу свариваемому металла.

Сварка алюминия в домашних условиях может осуществляться с применением вышеизложенного, а качество швов будет зависеть от модели аппарата и навыков, которые приобретаются в процессе работы.

gredx.ru

Сварка алюминия - особенности и технологиии полуавтоматической MIG и аронодуговой TIG сварки

Сегодня существует множество сварочных процессов для сварки различных металлов. Эти процессы всё время дорабатываются, появляются всё новые и новые. Чтобы быть в курсе применяемых процессов и их особенностей, предлагаю Вам прочитать эту статью, в ней мы расскажем о сварке алюминия.

Каждая отрасль промышленности использует различные типы металлов в зависимости от характера их работы. Первое, что приходит в голову о применении сварки алюминия, будет сварка алюминиевых судов. От небольших лодок и катеров до корпусов огромных судов и военных кораблей.

Почему же именно алюминий используется для их изготовления? Ответ прост и заключается в том, что алюминий легче, чем сталь, и поэтому уменьшается вес корабля, экономится топливо и увеличивается его скорость.

Легкость алюминия совместно с относительно высокой прочностью делает его применимым во многих других отраслях промышленности. Таких как автомобилестроение, пищевое оборудование, изготовление алюминиевых лестниц и многих других.

В чем же заключается сложность сварки алюминия?

Многие профессиональные сварщики говорят, что алюминий является самым сложным металлом для сварки. Он обладает физическими и химическими свойствами, которые необходимо знать, чтобы сварочные работы были наиболее эффективными.

Некоторые из свойств, которые делают алюминий сложным для сварки, необходимо принять как факт. Алюминий не меняет цвета, когда он нагревается и имеет более широкий диапазон температур плавления, чем у других металлов. Так же он является немагнитным.

Это означает, что человек, работающий с алюминием должен знать, что ожидать от этого металла.

Некоторые из вещей, которые должен знать сварщик:

  • Расплавление окисной пленки алюминияОбразующаяся на поверхности алюминия оксидная пленка имеет более высокую температуру плавления, чем основной сплав. Она не плавится, пока не достигнет 2050 градусов по Цельсию. Это усложняет процесс сварки алюминия и требует применения специального сварочного оборудования и предварительной очистки металла (травления).
  • Необходимость большого количества энергииАлюминий имеет теплопроводность намного больше, чем другие металлы (в 5-6 раз больше чем у обычной стали). Поэтому при дуговой сварке алюминия должно быть большое внесение тепла за счет мощности дуги. При сварке массивных изделий рекомендуется использовать предварительный подогрев.
  • Низкая температура плавления алюминияИз за высокой теплопроводности и низкой температуры плавления существует высокая вероятность прожога алюминия
  • Заварка кратера в конце сварочного шваПочти всегда при сварке алюминия при окончании сварочного шва появляется кратер, так как алюминий быстро затвердевает. Заварка кратера требует специальной техники. На многих сварочных аппаратах существует специальная программа для сварки алюминия. Она представляет собой увеличенный стартовый ток в начале сварки (для пробивки оксидной пленки) и уменьшенный ток в конце сварки (для заварки кратера).
  • Зачистка поверхности алюминия перед сваркойПодготовка металла является ключевым моментом в сварке алюминия. Средства для травления поверхности должны быть использованы по мере возможности. Кроме того, рекомендуется зачищать поверхность перед сваркой металлической щеткой. Использование щетки помогает разбить слой оксидную пленки, уменьшая потребность в раскислении и увеличивая проплавление. Зачистка также помогает увеличить скорость сварки, снижая коробление.

Процессы сварки алюминия

Есть несколько процессов, которые используются для сварки алюминия. Наиболее популярны такие процессы, как аргонодуговая TIG сварка и импульсная полуавтоматическая MIG сварка.

Аргонодуговая TIG сварка алюминия

Аргонодуговую TIG сварку многие сварщики называют по-разному - аргонной, аргоновой или сваркой аргоном. Во всех случаях имеется в виду один процесс – сварка неплавящимся вольфрамовым электродом в среде аргона.

Важной частью сварки алюминия является понимание того, что она требует наличия в аппарате для аргонной TIG сварки - переменного тока и высокочастотного HF зажигания дуги.

Пара полезных функций, которые предлагаются во многих аргонодуговых аппаратах для сварки алюминия, является возможность регулировать частоту переменного тока и баланс.

  • - Частота переменного тока может быть увеличена или уменьшена в допустимых пределах. Эта настройка позволяет сварщику обеспечивать больший контроль над дугой, путем фокусирования дуги по ширине так, чтобы иметь возможность сварки в труднодоступных углах. А также для сварки тонких материалов.
  • - Другая особенность, баланс переменного тока, на самом деле управляет процессом раскисления алюминия, также называемый «чисткой». При изменении переменного тока в положительную полярность, оксид алюминия на поверхности металла расплавляется, и металл подвергается сварке. Количество необходимой «чистки» может варьироваться в зависимости от чистоты металла, и от скорости сварки. Настройка слишком высокого баланса уменьшает стабильность дуги. Слишком низкий процент не разобьет достаточно оксидную пленку.

MIG сварка алюминия полуавтоматом

Полуавтоматическая MIG сварка алюминия аналогична MIG сварке стали, так как при ней также используется подача сварочной проволоки и защитного газа через сварочную горелку. Однако сварка алюминия полуавтоматом требует некоторых изменений для сварщиков, которые привыкли к сварке стали.

Из-за большей теплопроводности алюминия, его сварка требует большего контроля над мощностью дуги и скоростью подачи проволоки. Так как алюминий очень мягкий металл, подача проволоки при сварке должна быть больше.

Ранее считалось, что качественно сварить алюминий можно только при помощи аргонодуговой сварки. Однако при использовании правильного оборудования и соответствующих технологий полуавтоматической MIG сварки можно добиться качественного шва при значительном увеличении производительности.

Несколько правил при MIG сварке алюминия

  • Выбор оборудованияОптимальный сварочный полуавтомат для MIG сварки алюминия должен иметь режим импульсной сварки. Благодаря импульсам происходит пробивка окисной пленки, а также уменьшение перегрева алюминия при сварке и вероятность прожога. Режим двойного импульса Duo Pulse обеспечивает равномерную чешуйчатость и отличные визуальные характеристики сварочного шва.
  • Выбор сварочного газаПри сварке алюминия в качестве защитного газа необходим чистый аргон. В отличие от сварки стали, при которой обычно используется смесь аргона и углекислого газа (CO2).
  • Выбор сварочной проволокиОчень важен выбор правильного диаметра сварочной проволоки. Из-за того, что алюминий металл мягкий, то применение проволоки с малым диаметром (0,8 мм) затруднено сложностью её протяжки и подачи через сварочную горелку. Поэтому лучше использовать сварочные горелки небольшой длины, либо горелки с дополнительным механизмом подачи в корпусе горелки - сварочные горелки Push Pull (пуш пул). Для расплавления сварочной проволоки большего диаметра (1,2-1,6 мм) требуется больший сварочный ток.
  • Набор расходных частей для сварочной горелки1. Специальные контактные наконечники - так как алюминий во время нагрева расширяется значительно больше, чем сталь, то существуют отличия в сварочных контактных наконечниках, используемых в полуавтоматических горелках для сварки алюминия. Отверстие в наконечниках для алюминия должно быть больше, чем в обычных наконечниках для стали, но не настолько большим, чтобы был хороший электрический контакт.2. U-образные ролики подающего механизма. Ролики в подающем механизме должны быть U-образной формы, для того, чтобы алюминиевая проволока в них не заминалась.

    3. Тефлоновый канал. Для уменьшения трения проволоки в горелке, необходимо использовать неметаллический кабель канал для алюминиевой проволоки. Обычно он исполнен из тефлона или графита.

Соблюдение указанных в этой статье правил, технологий подготовки и техники сделает ваш процесс сварки алюминия намного проще и позволит добиться превосходных результатов.

© Смарт Техникс

Данная статья является авторским продуктом, любое её использование и копирование в Интернете разрешена с обязательным указанием гиперссылки на сайт www.smart2tech.ru

Сварочное оборудование для сварки алюминия

        

Видео по сварке алюминия:

Время сварки@1 - TIG cварка литой детали из алюминия

Время сварки@2 - Импульсная TIG сварка

Время сварки@3 - Сварка алюминия для начинающих

www.smart2tech.ru

Сварка алюминия - методом полуавтоматической MIG или аргонодуговой TIG сварки

Сегодня существует множество сварочных процессов для сварки различных металлов. Эти процессы всё время дорабатываются, появляются всё новые и новые. Чтобы быть в курсе применяемых процессов и их особенностей, предлагаю Вам прочитать эту статью, в ней я расскажу о сварке алюминия.

Каждая отрасль промышленности использует различные типы металлов в зависимости от характера их работы. Первое, что приходит в голову о применении сварки алюминия, будет сварка алюминиевых судов. От небольших лодок и катеров до корпусов огромных судов и военных кораблей.

Почему же именно алюминий используется для их изготовления? Ответ прост и заключается в том, что алюминий легче, чем сталь, и поэтому уменьшается вес корабля, экономится топливо и увеличивается его скорость.

Легкость алюминия совместно с относительно высокой прочностью делает его применимым во многих других отраслях промышленности. Таких как автомобилестроение, пищевое оборудование, изготовление алюминиевых лестниц и многих других.

В чем же заключается сложность сварки алюминия?

Многие профессиональные сварщики говорят, что алюминий является самым сложным металлом для сварки. Он обладает физическими и химическими свойствами, которые необходимо знать, чтобы сварочные работы были наиболее эффективными.

Некоторые из свойств, которые делают алюминий сложным для сварки, необходимо принять как факт. Алюминий не меняет цвета, когда он нагревается и имеет более широкий диапазон температур плавления, чем у других металлов. Так же он является немагнитным.

Это означает, что человек, работающий с алюминием должен знать, что ожидать от этого металла.

Некоторые из вещей, которые должен знать сварщик:

  • Расплавление окисной пленки алюминияОбразующаяся на поверхности алюминия оксидная пленка имеет более высокую температуру плавления, чем основной сплав. Она не плавится, пока не достигнет 2050 градусов по Цельсию. Это усложняет процесс сварки алюминия и требует применения специального сварочного оборудования и предварительной очистки металла (травления).
  • Необходимость большого количества энергииАлюминий имеет теплопроводность намного больше, чем другие металлы (в 5-6 раз больше чем у обычной стали). Поэтому при дуговой сварке алюминия должно быть большое внесение тепла за счет мощности дуги. При сварке массивных изделий рекомендуется использовать предварительный подогрев.
  • Низкая температура плавления алюминияИз за высокой теплопроводности и низкой температуры плавления существует высокая вероятность прожога алюминия
  • Заварка кратера в конце сварочного шваПочти всегда при сварке алюминия при окончании сварочного шва появляется кратер, так как алюминий быстро затвердевает. Заварка кратера требует специальной техники. На многих сварочных аппаратах существует специальная программа для сварки алюминия. Она представляет собой увеличенный стартовый ток в начале сварки (для пробивки оксидной пленки) и уменьшенный ток в конце сварки (для заварки кратера).
  • Зачистка поверхности алюминия перед сваркойПодготовка металла является ключевым моментом в сварке алюминия. Средства для травления поверхности должны быть использованы по мере возможности. Кроме того, рекомендуется зачищать поверхность перед сваркой металлической щеткой. Использование щетки помогает разбить слой оксидную пленки, уменьшая потребность в раскислении и увеличивая проплавление. Зачистка также помогает увеличить скорость сварки, снижая коробление.

Процессы сварки алюминия

Есть несколько процессов, которые используются для сварки алюминия. Наиболее популярны такие процессы, как аргонодуговая TIG сварка и импульсная полуавтоматическая MIG сварка.

Аргонодуговая TIG сварка алюминия

Аргонодуговую TIG сварку многие сварщики называют по-разному - аргонной, аргоновой или сваркой аргоном. Во всех случаях имеется в виду один процесс – сварка неплавящимся вольфрамовым электродом в среде аргона.

Важной частью сварки алюминия является понимание того, что она требует наличия в аппарате для аргонной TIG сварки - переменного тока и высокочастотного HF зажигания дуги.

Пара полезных функций, которые предлагаются во многих аргонодуговых аппаратах для сварки алюминия, является возможность регулировать частоту переменного тока и баланс.

  • - Частота переменного тока может быть увеличена или уменьшена в допустимых пределах. Эта настройка позволяет сварщику обеспечивать больший контроль над дугой, путем фокусирования дуги по ширине так, чтобы иметь возможность сварки в труднодоступных углах. А также для сварки тонких материалов.
  • - Другая особенность, баланс переменного тока, на самом деле управляет процессом раскисления алюминия, также называемый «чисткой». При изменении переменного тока в положительную полярность, оксид алюминия на поверхности металла расплавляется, и металл подвергается сварке. Количество необходимой «чистки» может варьироваться в зависимости от чистоты металла, и от скорости сварки. Настройка слишком высокого баланса уменьшает стабильность дуги. Слишком низкий процент не разобьет достаточно оксидную пленку.

MIG сварка алюминия полуавтоматом

Полуавтоматическая MIG сварка алюминия аналогична MIG сварке стали, так как при ней также используется подача сварочной проволоки и защитного газа через сварочную горелку. Однако сварка алюминия полуавтоматом требует некоторых изменений для сварщиков, которые привыкли к сварке стали.

Из-за большей теплопроводности алюминия, его сварка требует большего контроля над мощностью дуги и скоростью подачи проволоки. Так как алюминий очень мягкий металл, подача проволоки при сварке должна быть больше.

Ранее считалось, что качественно сварить алюминий можно только при помощи аргонодуговой сварки. Однако при использовании правильного оборудования и соответствующих технологий полуавтоматической MIG сварки можно добиться качественного шва при значительном увеличении производительности.

Несколько правил при MIG сварке алюминия

  • Выбор оборудованияОптимальный сварочный полуавтомат для MIG сварки алюминия должен иметь режим импульсной сварки. Благодаря импульсам происходит пробивка окисной пленки, а также уменьшение перегрева алюминия при сварке и вероятность прожога. Режим двойного импульса Duo Pulse обеспечивает равномерную чешуйчатость и отличные визуальные характеристики сварочного шва.
  • Выбор сварочного газаПри сварке алюминия в качестве защитного газа необходим чистый аргон. В отличие от сварки стали, при которой обычно используется смесь аргона и углекислого газа (CO2).
  • Выбор сварочной проволокиОчень важен выбор правильного диаметра сварочной проволоки. Из-за того, что алюминий металл мягкий, то применение проволоки с малым диаметром (0,8 мм) затруднено сложностью её протяжки и подачи через сварочную горелку. Поэтому лучше использовать сварочные горелки небольшой длины, либо горелки с дополнительным механизмом подачи в корпусе горелки - сварочные горелки Push Pull (пуш пул). Для расплавления сварочной проволоки большего диаметра (1,2-1,6 мм) требуется больший сварочный ток.
  • Набор расходных частей для сварочной горелки1. Специальные контактные наконечники - так как алюминий во время нагрева расширяется значительно больше, чем сталь, то существуют отличия в сварочных контактных наконечниках, используемых в полуавтоматических горелках для сварки алюминия. Отверстие в наконечниках для алюминия должно быть больше, чем в обычных наконечниках для стали, но не настолько большим, чтобы был хороший электрический контакт.2. U-образные ролики подающего механизма. Ролики в подающем механизме должны быть U-образной формы, для того, чтобы алюминиевая проволока в них не заминалась.

    3. Тефлоновый канал. Для уменьшения трения проволоки в горелке, необходимо использовать неметаллический кабель канал для алюминиевой проволоки. Обычно он исполнен из тефлона или графита.

Соблюдение указанных в этой статье правил, технологий подготовки и техники сделает ваш процесс сварки алюминия намного проще и позволит добиться превосходных результатов.

po-nsk.ru

Сварка алюминия полуавтоматом в аргоне

Сварка алюминия – сложный технологический процесс. Здесь есть некоторые особенности не свойственные сварочному процессу других металлов.

Во-первых, на поверхности расплавленного алюминия образуется оксидная пленка не зависимо от наличия защитной среды. В качестве таковой для сварки алюминия используют только аргон. Сложность в том, что температура плавления алюминия 660°С, а оксид алюминия плавится при температуре 2050°С. При температуре 2518°С наступает порог кипения. Поэтому велика вероятность прожога металла.

Поскольку оксидная пленка служит барьером, и не дает возможности работать с металлом на малых температурах, возникает необходимость избавиться от этой пленки. За неимением нужных технологий, сварщики пытались делать это механически концом электрода. Современное оборудование позволяет с этим бороться. Секрет кроется в использовании переменного тока высокой частоты. Почему именно переменный ток? Поток электронов возвращаясь в обратном направлении, то есть от металла к электроду сильней прогревает поверхность жидкого металла и оксид алюминия расплавляется.

Во-вторых, алюминий обладает высокой теплопроводностью, как следствие, локально прогреть кромки свариваемых деталей практически невозможно, тепло очень быстро распространяется и улетучивается во внешнюю среду. Массивные детали предварительно прогревают. Для тонкого, листового алюминия большое количество тепла создается за счет мощности дуги. Также необходимо соизмерять это с низкой температурой плавления алюминия и высокой температурой плавления оксидной пленки. Процесс противоречивый, поэтому и применяется переменный ток. Из-за своего возвратного движения, электроны разрушают оксидную пленку.

В-третьих, алюминий очень быстро кристаллизуется и по окончании сварки в конце шва образуется не очень красивый кратер. Многие сварщики полагаются на свое мастерство, но все-таки лучше довериться сварочным аппаратам, которые оснащены функцией снижения сварочного тока в конце сварки. Это позволяет закончить сварочный шов без образования нежелательных кратеров.

Сварка алюминия полуавтоматом в режиме MIG/MAG позволяет преодолеть сопротивление оксидной пленки. Название говорит само за себя MIG (metal, inert gas), то есть происходит присадка металла плавящегося электрода в сварочную ванну, в среде инертного газа. Смысл полуавтоматической сварки заключается в том, что плавящийся электрод или проволока подается толкающими роликами автоматически, а горелку сварщик ведет вручную.

Для сварки алюминия используется однородная проволока высокого качества. Скорость подачи проволоки сварщик регулирует полагаясь на свои способности и уровень мастерства. Профессионалы предпочитают делать это ножной педалью. Можно задавать нужное значение скорости подачи проволоки на самом аппарате. При сварке массивных изделий требуется более глубокий провар, и количество присадочной проволоки увеличивается.

Для достижения отличного результата используют сварочные полуавтоматы с режимом импульсной сварки. На основной сварочный ток накладывается дополнительный ток высокой амплитуды. Этот процесс происходит с заданной частотой (регулировка этого параметра также предусмотрена). Импульсы с легкостью пробивают оксидную пленку.

Основная задача импульсов – мелкокапельный перенос электродного металла и перемешивание его с основным металлом.

Второе происходит за счет ударного вторжения капли в сварочную ванну. Хорошо подобранная частота импульсов обеспечивает эстетически красивый шов.

Сварка алюминия аргонодуговой сваркой

Аргонодуговая сварка отличается тем, что процесс осуществляется неплавящимся электродом с использованием присадочной проволоки в среде защитных газов. Сварка осуществляется аппаратами инверторного типа в режиме TIG (tungsten, inert gas) на переменном токе. В качестве неплавящихся используют вольфрамовые либо графитовые электроды. Этот процесс происходит в три раза медленнее, нежели описанный выше, но результат его значительно лучше.

Предварительно зажигается дуга и острозаточенный вольфрамовый электрод формирует шарик на конце, с этого момента можно приступать к дальнейшей сварке. Дуга хорошо сохраняет свою стабильность. Переноса металла в дуге не происходит. Присадочная проволока подается вручную к цоколю сварочной ванны, к ее передней кромке, легкими прикосновениями, через одинаковые промежутки времени.

Для сварки алюминия подойдут универсальные вольфрамовые электроды, как для постоянного таки для переменного тока. Важно не задевать сварочный шов электродом, чтоб избежать вольфрамовых включений в металл шва. При сварке алюминия требуется устанавливать правильный сварочный ток, управлять скоростью сварки, контролировать формирование сварочной ванны.

Проволока для сварки алюминия

Для сварки алюминия может использоваться алюминиевая проволока, выпускаемая на катушках, либо алюминиевые прутки, продаются в упаковках. Присадочная проволока, также, как и прутки редко изготавливаются из чистого алюминия, в основном это сплав алюминия с кремнием, магнием.

Такой сплав является универсальным для сварки изделий содержащий алюминий в своем составе. Процентное содержание легирующего элемента в проволоке и прутках не слишком велико (к примеру, кремния может содержатся от 0.5% до 5%), поэтому физические характеристики сварочного шва изменяются незначительно, в большей степени это влияет на устойчивость к окислению и предотвращение образования микротрещин.

Осциллятор для сварки алюминия

Основное предназначение осциллятора – создавать большую разницу потенциалов на разнополярных элементах. За счет этого в момент, когда подносим электрод к свариваемому металлу, дуга воспламеняется бесконтактным способом, уже на достаточном расстоянии. Таким образом исключается прикосновение электродом свариваемой детали.

Если представить развернутую диаграмму переменного тока в виде графика синусоидального типа, то при смене полярности график пересекает нулевые значения. При значениях тока близких к нулю сварка алюминия происходить не может. Осциллятор применяется для того, чтобы в эти моменты давать дополнительный высоковольтный импульс заданной амплитуды, тем самым происходит компенсация малых значений тока. Сварочный процесс сохраняет свою стабильность. Процесс генерирования импульсов синхронизируются с основной синусоидой. Современные осцилляторы способны генерировать высокочастотные импульсы в 500кГц.

themechanic.ru


Смотрите также