Как сварить алюминий конвертером: пошаговая инструкция

Можно ли варить алюминий инвертором

Сложность сварки алюминия инвертором обусловлена ​​его характеристиками:

1. Оксидная пленка, покрывающая поверхность этого металла, имеет температуру плавления 2000⁰C, а температура плавления металла 660⁰C.
2. Перед работой пленку снимают. Сварку начинают сразу после удаления окиси, чтобы очищенная поверхность не успела окислиться.
3. При значительном перепаде температур прочность алюминия снижается.
4. Из-за высокой текучести металл имеет свойство утекать из сварочной ванны, что затрудняет наложение вертикальных швов.
5. Из-за высокого коэффициента теплового расширения заготовки могут деформироваться при усадке, а шов может треснуть.
6. Цвет алюминия не меняется при нагреве, что затрудняет контроль процесса при выполнении инверторной сварки.

Сварка алюминия электродами (MMA)

MMA (Manual Metal Arc) — ручная дуговая сварка покрытыми электродами. Этот метод далеко не самый эффективный при работе с алюминиевыми изделиями. Недостатки ручной дуговой сварки:

• сложно сделать ровный шов;
• шов может быть пористым и не очень прочным;
• при расплавлении электрода наблюдается сильное разбрызгивание;
• трудно очистить шов от шлака.

И все же, несмотря на перечисленные недостатки, бывают ситуации, когда без ручной дуговой сварки не обойтись. Сварку ММА можно выполнять для соединения алюминиевых конструкций, не несущих критической нагрузки. Минимальная толщина металла должна быть не менее толщины электрода (4 мм).

Ручная дуговая сварка покрытыми электродами пригодится в домашних условиях, когда нет возможности использовать громоздкое и дорогое оборудование.

Сварка инвертором

Почему, если нет других вариантов, кроме ММА, рекомендуется сварка алюминия инвертором? Хотя сварка алюминия электродами – довольно сложный процесс, есть способ немного облегчить себе жизнь. Алюминий – плохо свариваемый металл, поэтому для получения ровного и качественного шва следует использовать инвертор.

Конечно, есть и другие методы, которые можно использовать при ручной дуговой сварке: выпрямители, трансформаторы или генераторы. Тем не менее, инвертор является наиболее экономичным вариантом благодаря следующим преимуществам:

• Высокий КПД — до 95% и выше. Высокочастотный импульсный полупроводниковый преобразователь позволяет полностью исключить индуктивные потери.
• Эффективное потребление энергии. Инвертор автоматически выключится, когда работа прекратится.
• Защита от нестабильной электрической сети. Преобразователь выдает нужное напряжение вне зависимости от силы тока в сети. Импульсный преобразователь автоматически подстраивается под входное напряжение и обеспечивает требуемые выходные параметры.
• Точная регулировка сварочного тока. Сила тока, необходимая для конкретных сварочных работ, напрямую зависит от толщины используемых электродов. Кнопка регулятора инвертора позволяет установить нужное значение перед началом работы.
• Быстрое зажигание дуги. Достаточно легко ударить электродом по детали. Инвертор обеспечивает стабильное горение сварочной дуги.
• Удобно использовать в домашних условиях. Инверторы обычно имеют компактные размеры. Для сравнения, сварочный трансформатор мощностью 8 кВт весит более 40 кг, а инвертор такой же мощности весит менее 5 кг.

Какие параметры устанавливаются в зависимости от толщины свариваемого металла

При настройке сварочного аппарата необходимо выполнить следующие манипуляции:

• настроить баланс переменного тока (плюс или минус). Обычно при сварке алюминия используется обратная полярность, то есть «-«;
• регулировать сварочный ток в зависимости от толщины соединяемых элементов. Импульсный ток увеличивается с увеличением толщины свариваемых деталей. Так, для алюминия толщиной 1 мм применяют силу тока от 23 до 27 Ампер, а для сварки алюминия толщиной 5 мм — 150-180 Ампер;
• регулировать затухание дуги, которое также зависит от толщины деталей: чем толще, тем длиннее. Например, для соединения алюминия толщиной 2 мм достаточно установить этот параметр на 3 секунды;
• отрегулировать продувку газом для охлаждения (при наличии).

Особенности сварки алюминия с использованием инвертора

Сварочный конвертер допустимо использовать в домашних условиях для сварки деталей из алюминия, для этого достаточно соблюдать ряд простых условий. Сам станок, который используется для работы с алюминиевыми деталями, может быть самым простым, основное внимание уделяется расходным материалам. Для изготовления качественных алюминиевых деталей в домашних условиях потребуется несколько компонентов.

Схема аргонодуговой сварки алюминия

• Покупайте электроды, специально разработанные для сварки этого металла. Узнать такие электроды можно по их маркировке: ОЗА, ОЗА-1, ОЗР, ОЗР-2, ОЗАНА, ОЗАНА-1. С помощью этих электродов можно сваривать не только алюминий, но и другие металлы с высокой теплопроводностью.
• Кроме того, нужен сварочный преобразователь, который подходит для оборудования даже с самыми скромными характеристиками.
• Для подготовки электродов к сварке алюминия нужна печь: в ней они будут предварительно разогреваться. Такая процедура, как предварительная прокалка электродов, обязательна при сварке алюминия. От этого напрямую зависит качество и надежность сформированного сварного шва.

Самодельная печь для сушки и нагрева электродов

При сварке этого металла инвертором на производстве или в домашних условиях важно учитывать ряд нюансов, влияющих на качество выполняемого соединения.

• Поверхность алюминиевых деталей необходимо тщательно очистить от тугоплавкой оксидной пленки, которая всегда присутствует на ней. Для этого используются абразивные материалы, металлические щетки или химические вещества.
• В отличие от стали алюминий не меняет цвет своей поверхности при нагреве, что значительно усложняет контроль сварочных работ.
• Для обеспечения качественного нагрева соединяемых деталей в процессе сварки необходимо действовать медленно и тщательно контролировать каждый шаг технологии.
• Поскольку алюминий очень текучий, сварные швы выполняются в один слой. Необходимо использовать металлические прокладки, чтобы избежать утечки расплавленного металла.
• Охлаждение алюминия после нагрева, вызванного сваркой, может привести к деформации свариваемых деталей и появлению трещин в полученном соединении. Во избежание этого желательно не располагать сварные швы слишком близко друг к другу.

По технологии выполнения сварка алюминия инвертором несколько отличается от технологии аналогичных работ, выполняемых с черными металлами. Именно поэтому, имея опыт выполнения сварочных работ, вы сможете с успехом использовать свои навыки при сварке этого металла.

Что нужно знать сварщику

По словам опытных сварщиков, электросварка этого «крылатого» металла без аргона может быть не хуже аргона. Те мастера, которые говорят о посредственном качестве сварного шва и плохой свариваемости таким способом, либо вообще не сваривали алюминий электродом, либо неправильно подошли к этому способу.
Обратите внимание на следующие рекомендации:

1. Стыковые соединения являются наиболее приемлемыми. Тройникового и нахлестного типов сварных соединений стараются избегать из-за высокой вероятности затекания шлака в отверстия, вызывающего коррозию.
2. После сварки шов промывают водой для удаления шлака;
3. Необходима подготовка алюминия перед сваркой. Удаление оксидной пленки, защита от регенерации;
4. Сварка массивных деталей толщиной более 3 мм сопровождается разделкой кромок под углом 60° с V-образной формой.
5. Весь предварительный подогрев перед сваркой до 150-250°С.

Не забывайте, что технически чистый алюминий сваривается лучше, чем сплавы, содержащие магний и марганец (дюралюминий, силумин).

Нагрев перед сваркой

Поэтому к выбору сварочных электродов нужно подходить правильно, в зависимости от химического состава сплава.

Сварочный инвертор для сварки алюминия

Инверторные сварочные аппараты для сварки алюминия приобретаются разных марок и модификаций. Мы рассмотрели использование электродуговых устройств. На практике также используются полуавтоматы и приспособления для подключения в среде защитного газа.

Видео:

Какой инвертор подойдет для сварки алюминия

Выбор инвертора для сварки алюминия зависит от объема и сложности работ. Если вам редко приходится заниматься ремонтом, а к качеству связи нет высоких требований, достаточно дешевого устройства. В противном случае предпочтительнее модель с функциями MMA и TIG. Такое устройство производит соединения покрытыми электродами и аргонно-дуговой сваркой. Для домашнего ремонта достаточно силы тока 200 А.

Для упрощения и ускорения работы с большими объемами стоит обратить внимание на преобразователи с автогенератором, позволяющим бесконтактным способом зажигать дугу. Пригодятся опция постепенного затухания дуги, контроль баланса полярности и импульсный режим. Если инвертор необходимо часто перемещать, следует отдавать предпочтение компактным моделям. Они дороже устройств с аналогичными функциями, но удобнее в транспортировке.

Читайте также: Сварка чугуна электродом в домашних условиях — правильная технология

Этапы сварочных мероприятий

разобраться в основных сложностях сварки алюминия не так сложно, как может показаться на первый взгляд. Путем многих проб и экспериментов можно добиться успешных результатов и выучить такой навык наизусть. Итак, пошаговые действия для качественного соединения металлических изделий состоят из следующих этапов и функций:

1. Если толщина свариваемой пластины превышает 5 миллиметров, необходимо обрезать кромки. Для этого рекомендуется обрезать края под углом 45 градусов, хотя допускаются и другие значения. Не секрет, что ширина сварного шва зависит от величины угла разделки. Если толщина плит превышает 7 миллиметров, необходимо создать технический зазор между каждой деталью в два миллиметра. Если заготовка представлена ​​трещиной, ее расширяют с помощью отрезного диска и болгарки. В противном случае шов будет поверхностным.
2. Подготовленную заготовку тщательно прогревают. Пропан-кислородное пламя используется для удаления лишней жидкости. Роль рабочего инструмента выполняет резак или обычный баллончик с бытовой горелкой. Необходимо нагреть поверхность до 150 градусов и убедиться, что материал достаточно сухой.
3. После тщательного прогрева необходимо удалить оксидную пленку. В этом случае можно использовать обычную металлическую щетку. Важно удалить огнеупорный слой в начале зоны сварки. Следующие действия выполняются с использованием электрода, состав и температура которого способны вызвать коррозию оксида и повторную сварку.
4. На подготовленное изделие устанавливаются прихватки, которые фиксируют все свариваемые детали. Корневой шов должен быть ровным и полностью заполнять зазор. Угол по отношению к свариваемым деталям должен быть не менее 90 градусов. Это может показаться необычным неопытным сварщикам или тем, кому приходилось работать с углеродистой сталью. Но таким образом расплавленный металл будет точнее попадать в место соединения. После остывания поверхности шлак отпадает. К сожалению, такое действие выполняется с большим трудом, поэтому без острого молотка не обойтись.
5. Следующие слои шва накладываются по уровню до заполнения всей толщины.

Подготовительные действия

Вне зависимости от условий сварки – производственных или домашних, нужно правильно обработать подготовку кромок заготовки. Такое действие состоит из следующих процессов:

1. Поверхность свариваемой детали (а также поверхность присадочного материала) тщательно очищают от грязи, масла и жира. Для обезжиривания поверхности используют уайт-спирит, ацетон, авиакеросин и многие другие растворители.
2. К подготовительному этапу относятся и такие действия, как резка кромок свариваемых деталей, которые выполняются только в случае крайней необходимости. Если при сварке не использовать покрытые электроды, разделку кромок проводят при толщине соединяемых деталей, превышающей 4 миллиметра. Если толщина алюминиевого сплава превышает 20 мм, без электродов не обойтись. Если алюминиевые листы толщиной до 1,5 миллиметров поддаются сварке, их торцы перед соединением предварительно завальцовывают.
3. Как было сказано выше, непосредственно перед сваркой поверхность детали необходимо полностью очистить от оксидной пленки. В этом случае для очистки металла принято использовать качественный напильник или щетку со щетиной. В некоторых случаях тонкий слой оксидной пленки также удаляют с помощью специальных химических средств, таких как едкий натр, бензин и другие. При обработке едким натром заготовку необходимо тщательно промыть проточной водой.

Оборудование и электроды

Обратите внимание на список самых необходимых инструментов и принадлежностей. В большинстве случаев действие выполняется с помощью обычного преобразователя. Такое устройство имеет практичную конструкцию, поэтому его легко перемещать или перемещать по мастерской. Полярность выставляется таким образом, чтобы «плюс» находился в руках рабочего, а «минус» воздействовал на заготовку. В этом случае необходимо приобрести розетку на 220 В.

При выборе электродов следует отдавать предпочтение специализированным моделям типа УТП 48 или аналогичным аналогам. Они могут иметь разный диаметр и подбираются с учетом толщины металла. Состав расходного материала также обладает некоторыми гигроскопическими свойствами, поэтому его необходимо предварительно просушить для обеспечения лучшего соединения.

Что нужно знать, чтобы сделать качественный шов?

Для достижения прочных и долговечных соединений необходимо знать и соблюдать следующие моменты:

• алюминиевые сплавы всегда покрыты тугоплавким оксидным слоем,
• перед сваркой этот слой необходимо удалить механической обработкой или травлением,
• оксидный слой быстро восстанавливается на воздухе; механическую обработку следует проводить непосредственно перед сваркой
• цвет алюминиевой детали почти не меняется при нагреве – визуально контролировать температуру невозможно,
• прочность изделия будет снижаться при нагреве, что может привести к микротрещинам при кристаллизации.

учет этих характеристик позволит вам избежать распространенных ошибок при сварке алюминиевых прутков в домашних условиях.

Сложности при сварке изделий из алюминия

Детали из алюминия покрыты оксидной пленкой, которая имеет высокую температуру плавления – 2000 градусов Цельсия. В то время как сам металл уже плавится при 600 градусах. Поэтому перед началом работы пленку необходимо удалить: химическим или механическим способом. Стоит помнить, что сварку алюминия следует начинать сразу после снятия огнеупорной пленки во избежание повторного окисления поверхности – это происходит при контакте металла с кислородом воздуха.

Следует помнить, что прочность изделий снижается при резких перепадах температуры. А из-за того, что электрическая дуга нагревается до высокой температуры, алюминий плавится и начинает вытекать из зоны сварки.

Дополнительные трудности создает тот факт, что при нагреве цвет металла не меняется. Поэтому трудно проверить, имеет ли сварной шов одинаковый размер по всей площади. Сварная конструкция может менять форму из-за низкого значения модуля упругости. По этой же причине при остывании изделия в зоне вокруг сварочной ванны могут образовываться микротрещины.

Зная об этих сложностях, можно самостоятельно сварить алюминий конвертером, не прибегая к помощи специалистов.

Требования к сварке

При сварке алюминия необходимо строго соблюдать следующие правила:

1. Сварку проводят только под защитой, обеспечиваемой инертными газами. Как правило, используют аргон и его смесь с гелием. Следовательно, инверторный аппарат должен быть оснащен оборудованием для аргонно-дуговой сварки.
2. Для алюминия лучше использовать вольфрамовые электроды — они не плавятся. В процессе работы необходимо периодически очищать от них окислы, иначе качество шва ухудшится.
3. Работа ведется с использованием переменного тока, сила которого устанавливается выше, чем при работе со стальными изделиями.
4. Чтобы сварной шов не деформировался из-за перепада температур, перед сваркой необходимо подогреть рабочую поверхность.
5. Присадочные электроды для алюминия предварительно нагревают, помещая их в муфельную печь.

Оборудование для работы

Для сварки можно использовать заготовки из алюминия или алюминиевого сплава
агрегаты инверторного типа, отличающиеся производительностью и степенью автоматизации рабочих процессов. Если нет возможности приобрести полуавтомат, можно установить к инвертору приставку, которая будет вырабатывать переменный ток. Это позволит вам работать эффективно.

В случае, когда алюминий сваривается инвертором TIG, используются неплавящиеся вольфрамовые электроды и присадочная проволока диаметром 2-5 мм с несколькими маркировками: АО, АД и АК. Он содержит большое количество добавок из магниевого сплава.

Также можно использовать следующие электроды для сварки алюминия инвертором: российские марки ОЗА, ОЗР ОЗАНА; или импортные образцы марок ОК 96.20, ОК 96.40, Кобатек-213.

Проволока для инверторов сварочных полуавтоматов по алюминию имеет диаметр 0,8-1 мм. Выпускается в бухтах весом полкилограмма. Оптимально использовать проволоку из литий-кремниевого сплава двух марок — ЭР 4043 и ЭР 5356. Или проволоку из сплава магния с алюминием — Св-АК 5 или Св-АМг 5.

Аргонно-дуговой метод (AC TIG) для сварки алюминиевых деталей в основном используется для точной сварки. В результате не образуются поры и грубые швы. Переменный ток позволяет расплавить тугоплавкий оксидный слой на поверхности материала и создать сварочную ванну, которая необходима для соединения элементов конструкции. При использовании устройства этого типа возможен ремонт тонкостенных изделий из чистого металла и его сплавов. Однако он достаточно чувствителен к загрязнению используемых электродов – по этой причине их необходимо вовремя очищать.

Как варить алюминий инвертором без аргона

Сварка алюминия инвертором осуществляется на постоянном токе с противоположной полярностью (+ на электрододержателе). Для ходового электрода диаметром 3,2 мм сварочный ток на аппарате устанавливают 80-100 А.

При соединении алюминиевых сплавов держатель с электродом располагайте под прямым углом (90 градусов). Технология выполняется короткой дугой.

Обратите внимание: алюминиевые электроды прогорают в 3 раза быстрее, чем обычные электроды, соблюдайте правильную скорость.

Толстый металл более 5 мм требует обрезки кромок. V-образный скос нарезается со скосом 45-60 градусов.

Перед сваркой заготовки нагревают для сушки газовой горелкой до 150-200 градусов. А электроды прокалываются в печи по инструкции производителя.

Без нагрева алюминиевых изделий и сушки плавильных стержней соединение не получится.

В процессе нагрева заготовки вы увидите, как вода выходит на поверхность и испаряется.

При этом изделия устанавливаются с технологическим зазором между ними 1-2,5 мм в зависимости от толщины плит.

Оксидную пленку удаляют щеткой из нержавеющей стали (абразивные инструменты не рекомендуются, абразивные частицы создадут дефекты шва).

После подготовки алюминий сваривается инвертором. После каждого прохода при толстом металле молотком удаляют шлак. Шлаковая сварка не производится. Электроды для алюминиевых сплавов нуждаются в очистке наконечника во время процесса.

Видео:

Алюминиевые сплавы делятся на трудносвариваемые и легкосвариваемые. Таблица поможет определить свойства свариваемости.

Каким должен быть инвертор, используемый для сварки алюминия

Для сварки алюминия могут применяться инверторы различных модификаций, но если вы только определитесь с выбором такого оборудования, то лучше всего будет отдать предпочтение моделям, конструкция которых позволяет подключить специальную насадку для подачи защитного газа (аргона).

Аппарат аргонодуговой сварки Кедр ТИГ-259П

Этот металл также можно заготовить в домашних условиях электродом, но при высоких требованиях к качеству формируемого соединения лучше использовать полуавтоматическую сварку или выполнять сварку неплавящимся электродом, который изготавливается из вольфрама и присадочный стержень.

Видео с обзором нескольких бюджетных моделей поможет выбрать подходящий полуавтомат.

Использование преобразователя для соединения алюминиевых деталей, в отличие от использования других типов сварочных аппаратов, дает множество преимуществ, важнейшими из которых являются:

• быстрое зажигание сварочной дуги, а также ее стабильное горение;
• добиться качественного, красивого и надежного сварного шва;
• возможность сварки листового материала небольшой толщины;
• универсальность, что позволяет использовать инвертор для сварки как обычными, так и неплавящимися электродами.

В маркировке инверторов, которые можно комбинировать с насадкой для защитного газа, имеется обозначение TIG. Такие преобразователи отличаются от обычных моделей наличием в их конструкции генератора, вырабатывающего высокочастотные импульсы напряжения, что облегчает зажигание дуги. Кроме того, в конструкции таких устройств предусмотрено наличие клапана, регулирующего подачу защитного газа в зону сварки.

Подведение итогов

С помощью этого метода вы сможете:

• — алюминиевая варочная поверхность;
• — алюминиевый профиль;
• — ремонт моторных лодок или блоков из дюралюминия или силумина;
• – вся сварка бочек или баков;
• — сварить токопроводящий настил;
• — и многое другое.

Прочность шва не хуже аргоновой сварки.
Конечно, немного трудоемкий процесс, но надо просто привыкнуть и все пойдет как по маслу. Из недостатков хотелось бы отметить небольшую дороговизну электродов, по сравнению с обычными. Но по сравнению с аргоновой сваркой один сантиметр шва обходится в разы дешевле, поэтому метод все же выигрывает.

Свариваем алюминий обычным инвертором без аргона

Мой первый опыт сварки этого металла в среде без аргона. Буду сваривать толстые листы. Фиксируем детали струбцинами. Подключаем минус к опорной плите. Плюс электрод.

Для начала рекомендую выставить ток 100 А и попробовать.

Готовим все на короткой дуге, так как из-за быстрого плавления электрода его очень сложно поймать, особенно если вы к этому не привыкли.

После адаптации уже можно держать лук стабильным.

Как после обычной сварки, сбили молотком окалину.

И почистить щеткой.

Не судите строго, для первого тренировочного периода считаю это хорошим результатом.

Особенно учитывая, насколько это трудоемко и непривычно после обычной сварки стали.

Можно ли инвертором?

Как подготовить алюминий инвертором и можно ли это вообще сделать? Такая возможность есть. Использование покрытых электродов позволяет работать с обычными преобразователями бытового класса средней мощности. Разумеется, такими приспособлениями можно сваривать только заготовки толщиной 3-4 мм. Более толстые потребуют мощных полупрофессиональных преобразователей.

Техника сварки покрытыми

Сварка алюминиевых деталей инвертором осуществляется током обратной полярности, в нижнем положении сварки. Это связано с высокой текучестью расплава и необходимостью поддержания высокой скорости движения электрода

Электрод следует вести перпендикулярно линии шва или с небольшим наклоном назад. Траектория движения прямая, без поперечных колебаний.

Режимы работы при сварке алюминиевых деталей различной толщины.

Вещества, содержащиеся в покрытии, повышают сопротивление материала сварочной ванны прохождению тока, что затрудняет повторное зажигание электрической дуги.

Если дуга погасла, следует удалить слой шлака из кратера и с кончика стержня отступить на 1 см. Остальную часть шва и воронку необходимо повторно проварить, чтобы не возникла пористость.

По окончании шва поверхность очищают от шлака и промывают водой.

Пошаговая инструкция по сварке

Если вы усвоили основные требования, как правильно сварить алюминий конвертером, можно переходить непосредственно к сварке, при этом соблюдая следующую последовательность:

1. Настраиваем сварочный инверторный аппарат и для этого:

• переводим переключатель AC/DC в режим электроснабжения переменного тока;
• баланс полярности устанавливаем из положения 50/50, сдвигая его в отрицательную сторону при работе с чистым алюминием, а для разных сплавов используем положительную часть диапазона регулировки;
• сварочный ток выставляем исходя из толщины самого материала и диаметра электрода, так для двухмиллиметровой алюминиевой пластины и 3 мм присадочной проволоки достаточно установить сварочный ток 60 ампер;
• регулируем уменьшение процесса затухания электрической дуги для заполнения кратера в конце сварочной ванны, что также зависит от толщины заготовки и при 2 мм необходимо установить время около 3 секунд;
• установить время и интенсивность продувки инертным газом, необходимые для охлаждения сварного шва.

1. Подготавливаем алюминиевые детали к сварке:

• произвести механическую зачистку окисной пленки с места будущей сварки металлической щеткой или наждачной бумагой, что доводит поверхность до идеального белого блеска;
• обезжиривание поверхности путем обработки ее химическими реагентами – различными растворителями или специальной паяльной кислотой;
• обязательный подогрев заготовок непосредственно перед сваркой до температуры 400⁰ С.

1. Выполнив все подготовительные работы, приступаем к завершению сварки, соблюдая при этом главное правило, требующее медленной сварки алюминия для обеспечения равномерного прогрева материала свариваемых деталей.
2. Присадочную проволоку или алюминиевый сварочный электрод необходимо подводить к началу сварочной ванны под углом 15 градусов, легкими касаниями, чтобы шов был ровным и слегка ребристым.

Не стоит приступать к выполнению отделочных сварочных работ без должного опыта сварки алюминиевых изделий. Сначала потренируйтесь и приобретите необходимые навыки и опыт. Для этого можно посмотреть видео, где наглядно показано, как сварить алюминий с помощью конвертера:

Если у вас есть свой конкретный опыт по этой теме, пожалуйста, поделитесь им в блоке .

Найдите записи с помощью фильтра:

Важные рекомендации для сварщиков

Как говорят опытные специалисты, электросварка такого гибкого металла без применения аргона иногда получается не хуже, чем при аргоновой сварке. Если кто-то будет отговаривать вас от такого решения, утверждая, что качество финального шва и плохая свариваемость, не верьте. Скорее всего, он неправильно подошел к методу или никогда не пробовал сваривать алюминий электродом.

Чтобы избежать непоправимых ошибок и непредсказуемых проблем, достаточно соблюдать ряд рекомендаций и правил:

1. Метод крестцового сустава считается наиболее перспективным. Другие варианты в виде таврового или нахлестного шва нецелесообразны, поскольку увеличивают вероятность затекания шлака в отверстия, что вызовет коррозионную реакцию.
2. После сварки шов промывают водой для очистки заготовки от шлака.
3. Непосредственно перед обработкой материал необходимо правильно подготовить. Для этого необходимо удалить оксидную пленку, а также предотвратить ее появление в дальнейшем.
4. При сварке цельных деталей толщиной от трех миллиметров и более необходимо разделять кромки под углом 60 градусов V-образно.
5. Первичный нагрев алюминия осуществляется при температуре 150-250 градусов Цельсия.

Не забывайте, что технически чистый алюминий сваривается намного лучше, чем сплавы, содержащие магний или марганец. Речь идет о дюралюминии или силумине. Однако изделия из чистого материала практически не используются, поэтому при сварке могут возникнуть некоторые сложности.

Современные технологии сварки алюминия

1. Лазерная сварка.

Это чисто промышленная технология, обладающая весьма специфическими свойствами. Перед тем, как приступить к сварке, важно тщательно очистить изделие от загрязнений.

Технология сварки алюминия лазером позволяет добиться невероятной точности соединения. В этом случае зона термического влияния совсем небольшая, а шов очень узкий. Кроме того, у этого метода есть и другие преимущества:

• возможность выполнения швов сложной формы;
• высокий уровень производительности;
• оперативность сварочного процесса и (чаще всего) его автоматизация;
• экологически чистый режим сварки;
• сварку можно производить в любом пространственном положении;
• околошовная зона практически не подвергается воздействию тепла, что позволяет сохранить все первоначальные свойства.

Следует также иметь в виду недостатки этого метода:

• высокая стоимость оборудования и всего процесса;
• лазер не обрабатывает толстостенные изделия;
• предназначен для работы с узким ассортиментом товаров.

2. Плазменная сварка.

Современная технология сварки алюминия с помощью плазмы позволяет добиться очень хороших результатов. Этим достигается высокая концентрация энергии и достаточно глубокое проникновение.

Технология аналогична процессу соединения металлов в среде аргона. В процессе сварки металл расплавляется в нужном месте под воздействием плазмы. Все это действие происходит в защитном облаке, благодаря которому газы атмосферы не попадают в зону сварочной ванны.

Технология сварки алюминия с помощью плазмы предполагает использование специального оборудования – аппарата для плазменной сварки. Конструкция устройства представляет собой комбинацию плазмотрона и источника переменного и постоянного тока с взаимным значением. Плазменная горелка помогает генерировать плазменный разряд.

Существует несколько модификаций источников питания, отличающихся друг от друга величиной силы тока, напряжением холостого хода, продолжительностью нагрузки и т д. В зависимости от этих характеристик изменяется потребляемая мощность источника питания.

Плазмотрон снабжен специальными воздухозаборниками, через которые подается плазмообразующий и покровный газ, а стенки сопла охлаждаются жидкостью или воздухом. Технология работы горелки основана на использовании электрода из меди, тугоплавкого вольфрама или гафния.

Всего существует четыре вида плазменной сварки алюминия:

1. Сварка плавящимся электродом.

Для осуществления этого процесса нужна специальная газообразная среда, которая будет обладать защитными свойствами. Для этих целей обычно используют гелий, аргон или смесь этих газов. Технология предполагает использование специальных электродов из вольфрама и добавок диаметром до 2,5 мм. Сварка производится током обратной полярности.

2. Автоматическая дуговая сварка.

Для выполнения автоматической дуговой сварки необходима полуоткрытая плазменная дуга под флюсом и закрытая дуга под флюсом. По технологии флюс с маркировкой АН-А1 применяют при сварке деталей из технического алюминия. Флюс марки АН-А4 предназначен для соединения алюминиево-магниевых сплавов. Для работы используется расходуемый разрезной электрод.

Слой жидкости необходим для предотвращения возможных технологических нарушений и шунтирования. Если сварка выполняется вручную, размеры флюса определяются исходя из показателя толщины элементов. Средние данные: ширина 20–45 мм, толщина 7–15 мм.

3. Ручная дуга.

Ручная технология сварки алюминия применяется при соединении разнородных металлов (алюминий, алюминиево-кремниевый сплав, сплав цинка или магния). При этом толщина деталей должна быть не менее 4 мм. Ток должен быть постоянным с обратной полярностью и высокой скоростью.

Трассировка обязательна, если толщина более 1 см. На режущих кромках сварной шов формируется встык. «Технология перекрытия» не используется, так как в состав шва может проникнуть шлак, что приведет к разрушению материала. Обязателен предварительный нагрев деталей до +400 °С.

4. Электронный пучок.

Технология соединения электронного луча предполагает использование вакуума. Оксиды под действием паров металлов разрушаются. Затем благодаря вакууму оксид разрушается, а из сварного шва удаляется водород.

Качество соединения очень высокое, швы ровные, заготовка не деформируется, материал в зоне стыка сохраняет свои прочностные свойства.

Чем варить алюминий в домашних условиях

Соединение алюминиевых заготовок с использованием покрытых электродов сокращенно называют ММА. Ручной режим дуги по металлу применяют при работе с металлическими заготовками толщиной от 4 мм и при соединении конструкций с низкими требованиями к качеству. Этот метод не относится к числу высокотехнологичных: при выполнении работ внутри швов остаются поры, что значительно снижает прочность. Еще один большой минус – очень трудно застывающий шлак, что со временем приводит к усилению коррозии.

Особенности сварочных работ по алюминию электродами со специальным покрытием:

• используется только обратный полярный постоянный ток;
• величину тока определяют, исходя из соотношения 25-30 А на каждый миллиметр толщины заготовки;
• качественный шов можно получить только в том случае, если кромку детали средней толщины нагреть до температуры 300 градусов Цельсия. Толстые детали нагревают до 400 °С;
• важно медленное охлаждение. В противном случае шов будет непрочным;
• электрод необходимо сжечь «в один присест». При обрыве электрической дуги на поверхности алюминия и электрода образуется слой шлака, препятствующий течению. Повторно зажечь дугу будет сложно.

После завершения работы необходимо тщательно очистить шов от шлака: в дальнейшем он станет причиной активной коррозии металла. Для этого достаточно иметь теплую воду и обычную металлическую щетку.

Какие электроды лучше

Несколько слов о том, какие электроды лучше всего подходят для сварки алюминиевыми электродами. Для ручной дуговой сварки алюминиевых конструкций часто используют расходные материалы производителя «СпецЭлектрод» марки «Озана-2». Среди преимуществ электродов этой марки:

• обеспечить стабильное горение дуги;
• шов хорошо формируется в любом положении (в том числе вертикальном);
• шлаковые образования на рабочей поверхности легко отделяются;
• сварной шов имеет хорошие механические свойства.

Также широко используются электроды шведского производителя ESAB серии ОК. Расходные материалы с щелочно-солевым покрытием идеально подходят для сварки технических алюминиевых конструкций, а также алюминиевых сплавов с марганцем или магнием.

Выбор расходных материалов для сварки

Для приготовления алюминия с инвертором без аргона используют электроды из близкого по составу материала. При нагреве их покрытие создает газообразную среду, препятствующую попаданию воздуха в зону сварки. Бренды ОЗА, ОЗР, ОЗАНА признаны лучшими отечественными. Аналоги зарубежного производства ОК 96.20, ОК 96.40, Кобатек-213 лучше по качеству, но стоят дороже.

Аргонодуговая сварка выполняется неплавящимся вольфрамовым электродом. Для выполнения шва используется присадочная нить диаметром от 2 до 5 мм. Популярные марки АО, АД, АК содержат много магния.

Для сварки алюминия инверторным полуавтоматом используется присадочная проволока диаметром от 0,8 до 1 мм в мотках по 0,5 кг. Наиболее популярны марки ER 4043 и ER 5356, изготовленные из сплава кремния с алюминием. Реже применяются Св-АК 5 и Св-АМг из алюминия с магнием.