Сварка алюминия аргоном: пошаговая инструкция для начинающих, видео

Какие свойства алюминия следует учитывать при его сварке

понимание нюансов процессов, происходящих в структуре алюминия при выполнении сварочных работ с ним, особенно важно для новичков. Чтобы хорошо это понять, необходимо ознакомиться с химическими свойствами этого металла, отличающегося малым удельным весом, высокой прочностью и исключительной химической активностью.

Важнейшим свойством алюминия, о котором должны знать не только опытные, но и начинающие сварщики, является его способность быстро реагировать с кислородом, что приводит к образованию тугоплавкой оксидной пленки на поверхности металла. Что характерно, сам алюминий может плавиться при температуре 650 градусов, а для плавления оксидной пленки, покрывающей поверхность, требуется температура нагрева свыше 2000 градусов. Нерасплавленная оксидная пленка при сварке постоянным током может погружаться в расплавленный металл, разрушая его внутреннюю структуру.

Устройство с аргонодуговой сваркой

Еще одна особенность, которую следует учитывать при сварке этого металла, заключается в том, что он не меняет цвет в процессе нагрева. Из-за этого довольно сложно визуально определить степень нагрева соединяемых деталей, что часто приводит к прожогам и вытеканию расплавленного металла при сварке.

Свойством алюминия, которое следует учитывать, если вы собираетесь сваривать детали из этого металла, является значительный коэффициент его объемной усадки, что нередко приводит к напряжениям и деформациям внутри образующегося сварного шва и, как следствие, к образование в нем трещин. Чтобы избежать таких неприятных последствий, необходимо модифицировать сварной шов или компенсировать усадку металла из-за большего расхода сварочной проволоки.

Любая инструкция по сварке алюминия, а также сплавов на его основе, гарантирует, что специалист, ее выполняющий, знает о свойствах этого металла, которые должны включать:

• высокая химическая активность;
• низкая температура плавления самого металла;
• значительная объемная усадка.

Принимая во внимание все вышеизложенное, можно утверждать, что именно благодаря сварке алюминия аргоном достигаются качественные, красивые и надежные соединения деталей. А если для выполнения такой сварки использовать полуавтоматическое оборудование, то можно эффективно решить сразу две задачи: защитить зону сварки от вредного воздействия окружающей среды, а также компенсировать значительную усадку металла из-за постоянно подаваемой сварочной проволоки.

Конечно, кроме этой технологии, существуют и другие способы соединения алюминиевых деталей сваркой, функции которых должен знать каждый специалист.

Режимы аргонодуговой сварки алюминия и его сплавов

Обучающие тренировки для начинающих

Упражнение 1

Изучив теорию тиговой сварки, новичок может приступить к практике. Самое главное – привыкнуть держать факел и присадочную нить, «набивать руку“.

В основном начинающий сварщик должен практиковаться на черной стальной пластине. Отметьте на нем небольшие прямые линии с помощью болгарки или другого инструмента, чтобы сварить по ним. Начинать готовить нужно без добавок. Аккуратно и равномерно ведите горелку прямо вдоль линии, не зажигая дугу. После этого зажигаем дугу и запускаем горелку с одного конца линии на другой. Выполняем ровный стежок нитками, и помогаем руке правильно держать ванночку и не прожечь металл.

Упражнение 2

Освоив выполнение шва, продолжаем работать с наполнительной нитью. Сначала потренируемся приваривать сам стержень. Зажигали дугу, а когда лист расплавился, подавали стержень в сварочную ванну. Останавливаем процесс, ждем, пока металл немного затвердеет и отрываем стержень. Повторяем упражнение несколько раз. После того, как уверенность в себе показала, приступаем к обучению выполнению сварки с присадкой.

Сварка ВИГ является широко используемым методом соединения металлов. Разработка вполне под силу начинающему сварщику. С практикой и настойчивостью придут опыт и мастерство.

Почему алюминий сложно сваривать

Опытные сварщики знают, что процесс сварки Al — один из самых сложных. Работа с ним требует от работника определенных навыков и, конечно же, знаний. В то же время аргонная сварка алюминия не является исключением. Ниже приведены некоторые факты, которые должен знать сварщик:

Читайте также: Сварка алюминия полуавтоматом — советы сварщику

1. Оксидная пленка, которая является самым главным «врагом» при сварке. Температура плавления более 2000 С, хотя сам алюминий начинает плавиться уже при 660 С. Окисление чистого алюминия на воздухе происходит очень быстро, образуя тот самый оксид алюминия Al2O3.
2. Перед сваркой требуется очистка металла. Это ключевой момент, позволяющий разрушить оксидный слой. Не меняет цвет при нагревании. Сложно отследить степень нагрева детали, из-за этого, особенно у новичков, наблюдаются прижоги и протечки расплавленного металла.
3. Это требует много энергии. В отличие от стали летучий металл обладает высокой теплопроводностью, она выше в несколько раз. Сварка алюминия аргоном требует затрат большого количества энергии. Тем более, что при соединении крупных деталей не лишним будет его предварительно подогреть. Высокая теплопроводность и низкая температура плавления могут привести к прогоранию деталей.
4. Необходимость заполнить кратер. И еще одна технологическая особенность, после окончания процесса сварки в конце шва образуется кратер, это связано с тем, что алюминиевый сплав быстро затвердевает. Для обеспечения устранения этого дефекта в сварочных аппаратах предусмотрен специальный режим. В конце сварки на электрод подают повышенный ток. С его помощью в начале сварки прокалывается оксидная пленка, а в конце заваривается образовавшийся кратер.

Способы сварки алюминия

Помимо сварки, предполагающей использование аргона в качестве защитного газа, алюминиевые детали можно сваривать и по другим технологиям. Наиболее распространенными являются:

• сварка, выполняемая газовой горелкой;
• дуговая сварка;
• аргонодуговая сварка.

Первая из вышеперечисленных технологий сварки алюминия предполагает использование присадочной проволоки, подаваемой в зону сварки, а также специального флюса, состоящего из солей фтора и хлорида. Флюс, который вместе с присадочным стержнем нагревается пламенем газовой горелки, разъедает оксидную пленку и открывает пламя на основной металл, плавящийся при достаточно низкой температуре. После окончания сварочных работ, проводимых по данной технологии, необходимо немедленно промыть поверхности соединяемых деталей, чтобы смыть с них остатки едкого флюса. Большим преимуществом этой технологии является то, что ее использование обеспечивает минимальный расход пломбировочного материала.

Оборудование для полуавтоматической сварки в аргоне

Для соединения алюминиевых деталей также может использоваться аппарат электродуговой сварки, специальные алюминиевые электроды или присадочная проволока, на поверхность которой нанесено флюсовое покрытие. Сварка с помощью такого аппарата осуществляется постоянным током, подключенным с обратной полярностью.

Как уже было сказано выше, наиболее качественное соединение может быть достигнуто при аргонодуговой сварке алюминия. При использовании этой технологии соединяемые детали нагреваются электрической дугой, которая горит между негорючим вольфрамовым электродом и соединяемыми заготовками. Формирование сварного шва происходит за счет использования алюминиевой проволоки, которая подается в зону горения дуги вручную или механическим способом — при сварке полуавтоматом.

Оборудование для ручной аргонно-дуговой сварки

Высокая температура, создаваемая при горении электрической дуги, позволяет разрушить оксидную пленку на поверхности соединяемых деталей, а алюминий не успевает перейти в жидкую фазу и вытечь из зоны сварки сформированный стык, сварочный электрод перемещается с достаточно высокой скоростью. Большим преимуществом этого способа сварки является то, что электрод из тугоплавкого вольфрама работает долго, а это позволяет экономить на расходных материалах.

Чтобы сварной шов, выполненный полуавтоматом с использованием присадочной проволоки, был качественным и надежным, химический состав такой проволоки должен быть максимально приближен к составу соединяемых заготовок.

Для выполнения сварки по этой технологии сегодня применяют аппараты, вырабатывающие постоянный ток или пульсирующий ток, а также есть аппараты, которые сваривают переменным током.

Настройка аргонового аппарата

Для начала расход газа регулируется по манометру, расположенному как можно ближе к шлангу. Рекомендуемый разброс значений от 6 до 12 литров в минуту. Важно: потребление в помещении должно быть на 50% ниже, чем на улице. Турбулентность, возникающая при высоком давлении, позволяет надежно защитить зону сварки за счет смешения воздушных и газовых струй на границе. Алюминий толщиной 1 мм варят, прикладывая от 30 до 40 А, соответствующий ток подают на электрод толщиной 0,16 см.

Другие возможности:

• 1,5 мм — до 60 А и до 0,23 см;
• 2 мм — до 80 А и до 0,23 см;
• 3 мм — от 90 до 120 А и 0,32 см.

Полярность при работе с алюминием 50/50. Но для эффективных манипуляций с чистым металлом, чтобы шов стал тоньше, а электрод меньше нагревался, регулятор надо сдвинуть вниз. Для сплавов соответствующий показатель увеличен, хотя увлекаться этим точно не стоит.

Переменные разряды с большой положительной полуволной очень плохо сказываются на заготовках.

Дуга гаснет при заполнении кратера за 2, 3 или 4 секунды. Точное время определяется толщиной заготовок. Когда сварка завершена, необходимо подать аргон еще на 3-5 секунд. Такая среда защитит шов в самый ответственный момент его образования. Кроме того, преимущество его будет связано с охлаждением контрольных частей электрода.

Обзор видов сварки

Аргонодуговая сварка может выполняться вручную. В этом варианте сварщик берет на себя как перемещение рабочего органа, так и подачу проволоки. В процессе работы используется только неплавящийся тип электродов. Механизированный, он же полуавтоматический способ, то есть подача проволоки будет производиться техническим блоком. Сварщик все равно будет работать с горелкой.

В таком варианте также могут использоваться электроды, которые уже способны плавиться. Эта технология разделена на ряд частных областей.

Наиболее сложным типом является автоматизированная технология. Оператор координирует действие извне. Все большее распространение получают даже изначально настроенные и регулируемые полностью автоматические системы. Такое решение очень привлекательно для промышленных предприятий.

Технология сварки с помощью аргона

Сварка аргоном, подпадающая под определение сварки в среде защитного газа, требует строгого соблюдения инструкций, определяющих последовательность действий, выполняемых специалистом. От того, насколько правильно будут выполнены все эти действия, зависит как качество формируемого соединения, так и расход материалов, которые стоят недешево. Если вы никогда не занимались подобными сварочными работами, вам необходимо не только изучить пошаговую инструкцию, но и внимательно просмотреть видео-уроки, в которых подробно отражен весь процесс.

Для сварки алюминия и сплавов на его основе в среде аргона требуется не только сам сварочный аппарат, но и дополнительное оборудование, обеспечивающее хранение и подачу расходных материалов. Естественно, что техническое состояние такого оборудования и качество всех используемых материалов напрямую влияют на надежность формируемого соединения.

Для проведения аргонной сварки деталей из алюминия и сплавов на основе этого металла потребуется следующее оборудование:

• источник электрического тока, к которому должен быть подключен сварочный аппарат и все другое оборудование;
• баллон, в котором хранится защитный газ аргон;
• механизм, отвечающий за подачу присадочной проволоки в зону сварки.

При сварке аргоном на крупных промышленных предприятиях подача защитного газа к сварочному аппарату осуществляется по централизованной сети. Сварочная проволока, используемая на полуавтоматах, предварительно наматывается на специальные катушки, устанавливаемые на такой станок. Рабочие поверхности верстаков, на которых проводятся сварочные работы, согласно инструкции должны быть изготовлены из нержавеющей стали.

Технология сварки алюминия аргоном – пошаговая инструкция

Настройка аппарата для сварки

В качестве примера настройки станка можно рассмотреть пример сварки пластин толщиной 2 мм. Перед включением источника питания необходимо подключить к нему защитный газ (аргон) и отрегулировать подачу. Для этого используют манометр, закрепленный на газовом баллоне. При сварке в помещении расход аргона должен составлять от 7 до 8 литров в минуту. При работе на открытом воздухе его придется увеличить. Для сварки пластин такой толщины подойдет электрод диаметром от 1,6 до 2,4 мм.

Если в процессе работы на конце образуется шарик правильной формы, все в порядке. Если нет, то нужно настроить источник, скорее всего он выдает недостаточный ток. Выступ электрода не должен быть более 2 мм.

Возбуждение сварочной дуги

Предпочтительным методом зажигания дуги является бесконтактный метод с использованием высокочастотного генератора. Как упоминалось ранее, хорошо заточенный электрод является залогом успешного зажигания дуги. При этом расположение должно быть строго вертикальным по отношению к поверхности свариваемых деталей. Дуга зажигается точно в начале сварки.

Обратите внимание на следующее! Категорически запрещается касаться электрода как основным, так и присадочным металлом.

В противном случае электрод следует заточить на новый или даже заменить.

Создание сварочной ванны

После успешного зажигания дуги не нужно спешить и сразу наносить добавку в зону сварки. Дождитесь образования так называемой сварочной ванны. Наблюдают образование пятна расплавленного алюминия с зеркальной поверхностью в зоне нагрева.

Самое главное не перегреть металл, ведь сварочная ванна образуется за несколько секунд.

Запомнить! Необходимое время нагрева в секундах примерно равно толщине металла, измеряемой в миллиметрах.

Выполнение сварного шва

Итак, мы добились формирования сварочной ванны, теперь можно использовать добавку и при этом перемещать сварочную горелку без колебательных движений.

TIG-сварка алюминия неплавящимся электродом состоит из следующих повторяющихся циклов:

1. Формирование сварочной ванны;
2. Поверхность валика, формирование участка шва;
3. Перейти к следующему разделу

Угол наклона горелки должен быть 60-80. Наполнительный стержень подается под углом 10-20.

Важно! Вы должны стремиться поддерживать угол 90 градусов между горелкой и добавкой.

Как мы уже отмечали, формирование сварного шва осуществляется «по капле». Сварщик должен постоянно контролировать процесс, чтобы размеры валиков шва были одинаковыми, а шов оставался красивым и качественным.

Завершение сварного шва

Не менее важным этапом аргонодуговой сварки алюминия является заделка шва, так называемая кратерная сварка.

Чтобы в конце шва «тяжелый» шлак не оседал в металле «легкого» алюминия, применяют следующие приемы:

• уменьшение подачи пломбировочной проволоки;
• увеличение скорости перемещения горелки

Процессы продолжаются до тех пор, пока не образуется сварочная ванна.

Контроль сварки и дефекты швов

Способ контроля выбирают в зависимости от степени ответственности сварного шва. Если он декоративный, вполне достаточно визуального осмотра. Если он будет работать под нагрузкой, вполне возможно, придется использовать другие методы.

При погрешностях в технологии, недостаточной квалификации сварщика, а в некоторых других случаях, например, при недостаточной чистоте газа, в сварном шве возникают дефекты. По сути, их описание точно такое же, как и у обычной дуговой сварки, то есть в них отсутствуют провары, подрезы, наплывы и многое другое. Да и устраняются они точно так же, то есть путем изменения и приведения их к требованиям рабочей документации. Рекомендуем к просмотру:

Какой газ применяется

В этой технологии газ необходим для защиты зоны сварки от вредного воздействия воздуха.

Для этой цели лучше всего подходят инертные газы, такие как аргон и гелий. Аргон тяжелее кислорода воздуха и вытесняет его из рабочей зоны, и на практике сварку ведут в среде аргона, реже в смеси аргона и гелия. Чистый гелий используется редко.

Сварку аргоном осуществляют при подаче газа из баллона, снабженного манометром, редуктором с ротаметром. Редуктор предназначен для регулирования давления газа на выходе и автоматического поддержания постоянного рабочего расхода газа. Ротаметр определяет точное количество газа в данную единицу времени. Манометр показывает давление в баке.

Если вам необходимо подготовить сварочную документацию, мы готовы вам помочь.

Наша документация адаптирована к вашим конкретным потребностям и гарантирует, что ваш сварочный процесс будет максимально эффективным и действенным.

Как правильно работать с горелкой

При сварке TIG новичку очень важно привыкнуть держать горелку и присадочную проволоку. Рука должна опираться на рабочую поверхность, чтобы стабилизировать движение.

Шланг, идущий от горелки, наматывается на руку. Горелка помещается между большим и указательным пальцами и опирается на безымянный и мизинец. Очень похоже на положение пера при письме.

Стержень удерживается в левой руке и постепенно подается в сварочную ванну перед горелкой небольшими порциями. Направление движения горелки справа налево.

Боковой угол должен быть 90°. Наклон горелки к рабочей поверхности составляет 70° — 80°, а штока 15° — 30°. Между факелом и стержнем должен поддерживаться постоянный прямой угол, т е если факел меняет положение, стержень следует за ним и сохраняет наклон.

Горелка движется под углом вперед в косом положении по направлению к сварному шву. Ведите электрод по оси шва, не отклоняясь. Важно следить, чтобы конец стержня всегда находился в зоне газовой защиты, иначе он окислится и загрязнит сварочную ванну.

В интернете много видео по tig сварке для начинающих, где наглядно показано как работать горелкой.

Оборудование и материалы

Следует отметить, что подходящее сварочное оборудование делится на 3 основных варианта. Специализированные подразделения работают все время только с однотипными предметами. Универсальные устройства могут использоваться в разных режимах. Есть еще спецтехника — так называют промышленное оборудование, которое работает хоть и с разными деталями, но строго одного размерного ряда.

Требуемое качество обеспечивается только при использовании специальной горелки с вольфрамовым расходным материалом. Все остальные решения не достигают требуемых параметров.

Еще одну важную роль играет использование основного и вспомогательного трансформаторов. Основную роль играют дуговые аппараты с номинальным напряжением 70 В. Вспомогательный трансформатор подключается, когда необходимо привести в действие коммутационные аппараты.

Кроме того, вам понадобятся:

• осциллятор;
• контактор (будет выдавать ток заданного напряжения);
• вольфрамовые электроды;
• заправочные провода;
• баллон, наполненный аргоном;
• редуктор (устанавливается на цилиндр);
• выпрямители (обеспечивает стабильный постоянный ток автомобильного напряжения);
• счетчик времени продувки газом;
• амперметр;
• специальный клапан и некоторые другие компоненты.

Должен подаваться только газ очень высокой чистоты, иначе нельзя будет добиться высоких характеристик готовой продукции. Не допускается наличие более 0,2-0,3% примесей (по отношению к общей массе). Запрещенное присутствие в поддающихся обнаружению количествах:

• водород;
• кислород;
• водяной пар;
• угольная кислота;
• углеводороды любого происхождения.

Отдельного разговора заслуживают добавки, используемые при аргонно-дуговой сварке алюминия. Если свариваются сплавы с магнием и марганцем (не подвергающиеся термическому упрочнению), используется присадочная проволока TIG ER-5356.

Точный отечественный аналог – Св-АМг5, выпускаемый по ГОСТ 1975 г. В любом случае добавка должна быть максимально приближена к материалу заготовки.

Другое дело – литейные сплавы, которые легировались добавкой кремния или сочетанием кремния и марганца.

В этом случае вам понадобится добавка TIG ER-4043, она же AlSi5 или Св-АК5. Такой компонент успешно исправляет ошибки в различных типах деталей автомобилей и самолетов. Алюминиевая проволока DEKA ER4043 0,8 мм часто используется в качестве проволоки для пайки. В 1 упаковке содержится 0,5 кг заготовок. Важно: расход газа определяется именно диаметром используемой проволоки.

Как происходит работа?

Для сварки понадобится специальное оборудование, например горелка.

Фонарь, предназначенный для сварки в среде аргона, оснащен неплавящимся вольфрамовым электродом – основной деталью, за счет которой работает устройство.

Электрод размещается за пределами корпуса аппарата (примерно на 2-5 мм).

Видео:

Внутри горелка оснащена специальным держателем, благодаря которому можно использовать электрод разных размеров — держатель способен зафиксировать их все.

Однако размер электрода выбирается в соответствии с обрабатываемым металлом, от него также зависит расход энергии при работе.

Рядом с электродом внутри находится насадка из керамики – она надевается так, чтобы охватывать электрод. С помощью насадки газ будет поступать в рабочую зону, поэтому этот элемент тоже очень важен.

Будьте уверены, что для работы своими руками понадобится добавка, или, другими словами, присадочная проволока – она изготавливается из такого же материала, как и металлические заготовки.

Диаметр присадочной проволоки также должен соответствовать обрабатываемому вами металлу – его точный размер можно посмотреть в специальной таблице.

Сварка в среде аргона в ручном режиме – наиболее доступный метод, легко воспроизводимый вручную новичками.

Присадочную проволоку и горелку в этом случае должен держать сварщик.

Перед тем, как приступить к сварке, нужно обезжирить поверхность труб, дисков из стали, латуни и других металлов, с которыми вы работаете, а также очистить их от окисления.

Очистку можно производить механическим или химическим способом, в зависимости от ваших предпочтений и возможностей.

Первый этап сварки такой же, как и при дуговом процессе: на обрабатываемую заготовку необходимо наложить «массу».

Если вы работаете с мелкими деталями из стали или другого материала, подачу можно просто направить в зону верстака или ванной комнаты, где происходит работа.

Провода в электрической цепи при данном способе сварки нет и он будет поставляться отдельно чуть позже.

Факел должен быть прикреплен к мастеру в одной руке, а шнур в другой. Горелка всегда снабжена кнопкой, которая регулирует подачу газа и электроэнергии.

Газ должен быть подан раньше – за 20 секунд до старта. При выборе текущей силы и давления нужно ориентироваться на тип обрабатываемого материала, либо на свой предыдущий опыт работы своими руками.

Горелка с электродом должна находиться очень близко к обрабатываемому материалу — на расстоянии прибл. 2 мм.

На таком расстоянии между металлом и электродом появится электрическая дуга, способная оплавить кромку деталей, достаточно лишь направить ее в нужном направлении.

Весь процесс сварки можно увидеть на видео для начинающих — посмотрите его, прежде чем приступить к работе своими руками.

Такая близость между электродом и металлом объясняется тем, что в этом случае получается короткая дуга, и от этого зависит, насколько глубоко будет проплавлена ​​деталь из стали, нержавеющей стали или другого материала.

Если дуга большая, то шов получится очень широким и некрасивым, особенно это будет бросаться в глаза на покрытии труб, прилавков или декоративных предметов из нержавейки, латуни и так далее

Помимо эстетического фактора, крупный шов делает сварку менее качественной – чем он больше, тем менее устойчив, и тем больше в нем нагрузки.

Присадочная нить подается в рабочую зону медленными постепенными движениями: факел должен двигаться вдоль шва, не пересекая шов поперек.

Качество шва зависит от того, насколько хорошо работает оборудование, а также от навыков мастера: чем плавнее и точнее движения, тем качественнее вы сможете выполнить шов на поверхности труб, пластин из нержавеющей стали, латунь или другие металлы.

Если проволоку слишком резко провести через оборудование, металл начнет разбрызгиваться, что может быть травмоопасно.

Правильно воспроизвести технологию аргонной сварки своими руками, если вы никогда этого не делали, не так просто – плавные и точные движения достигаются только практикой.

Однако не стоит начинать учиться аргонной сварке, потому что это очень сложный процесс.

При работе лучше всего, чтобы шнур располагался перед горелкой.

Лампу и шнур следует расположить под углом к ​​рабочей зоне, так будет проще сделать шов прямым и узким.

Для зажигания дуги при сварке необходимо специальное оборудование – осциллятор.

Он посылает импульсы с высоким содержанием вольт на электроды, отвечающие за процессы ионизации дугового промежутка.

Видео:

Обычное сетевое напряжение 220В, при такой мощности генератор способен преобразовывать и выдавать напряжение до 6000В при поддержании частоты до 500кГц. Благодаря этой мощности воспламенение электрода происходит быстро и легко.

Оборудование, соответствующее ГОСТу, является единственным способом воспламенения электрода, так как его воспламенение от свариваемой поверхности запрещено — из-за высокого потенциала ионизации, который при таком способе воспламенения приведет к загрязнению металла труб, стальные диски, латунь и другие материалы.

Сущность сварочного процесса

Сила тока определяет качество сварного шва и производительность, является важнейшим и важным параметром сварки.

Тепло, необходимое для надежного соединения, исходит от дуги. Он образуется между электродом и свариваемым металлом. Для образования и горения электрической дуги существует устройство — генератор, подающий необходимое количество тока. Существует два типа этих устройств.

Генератор — трансформатор.

Ток, выходящий из устройства, имеет форму прямоугольной волны, которая меняет полярность в зависимости от частоты в зависимости от генератора. В этом случае выпрямитель преобразует сетевой ток в переменный ток, пригодный для сварки.

Генератор постоянного тока — инвертор или выпрямитель.

Для новичков оба способа, но начинать нужно с ДК. Ток на выходе устройства имеет форму постоянной волны. При этом переменный ток сети преобразуется в постоянный. Возможны два варианта подключения полюсов инвертора к свариваемому материалу:

при прямой полярности – электрод подключается к отрицательному полюсу преобразователя, а деталь к положительному;

с обратной полярностью – электрод подключается к «+», заготовка – к „–“

Особенности сварки прямой полярностью: увеличение количества тепла в изделии и уменьшение в электроде; зона сплавления металла узкая, но глубокая. Это основной режим для сварки TIG всех типов сложных металлов и сплавов.

При обратной полярности: подача тепла к изделию уменьшается, а к электроду — увеличивается. Сварочная ванна широкая, но не глубокая. Кроме того, возникает эффект катодной очистки поверхности металла, когда разрушается оксидная пленка. Это улучшает сплавление краев и формирование шва.

Алюминий и магний, а также их сплавы можно и нужно сваривать на переменном токе.

Существуют также генераторы, вырабатывающие импульсный постоянный ток – импульсные преобразователи. Такие генераторы имеют устройства, изменяющие амплитуду сварочного тока путем наложения прямоугольных импульсов на постоянный ток заземления. Появляется периодическая пульсация дуги. В импульсном режиме шов формируется непрерывным перекрытием точек сварки.

Применяется в основном на тонких изделиях, когда необходимо поддерживать необходимую температуру во избежание прожога металла и при этом не нарушать глубину проплавления.

Регулировка параметров процесса на сварочном аппарате

Перед началом работы необходимо отрегулировать значения показателей, чтобы шов имел правильный размер и хорошее качество. Устройство настраивается в зависимости от типа металла, толщины и рабочего газа.

Для каждого сварочного аппарата предусмотрена таблица настройки параметров сварки. Ориентируясь на таблицу, на передней панели выставляем режим tig и основные индикаторы:

• размер потока;
• время продувки газа перед пуском — 0,5, а в конце — 1,5 с;
• значение тока зажигания дуги — 25 % рабочего тока;
• период нарастания значения рабочего тока 0,2 -1,0 сек;
• текущее время затухания и его значение для заполнения кратера выбираются в зависимости от толщины металла.

По таблице сначала устанавливаем расход газа при нормальных условиях — 8-10 л/мин.

Начинать готовить нужно на аналогичной пробной порции. Если дуга нестабильна и гаснет, ток необходимо увеличить. Уменьшите ток при сжигании металла или формовочной распиловке.

Увеличиваем подачу газа, если дуга нестабильная и шов на кривой. После окончания, когда дуга погаснет, еще некоторое время обдуваем зону сварки во избежание окисления шва и электрода. Современные аппараты оснащены множеством функций, и если нет, например, времени очистки или чего-то еще, то сварщик контролирует процесс самостоятельно.

Подготовка деталей

В отличие от других видов сварки, TIG очень чувствителен к загрязнению. Это обязательно для всех начинающих. Поэтому очищать детали следует особенно тщательно: обезжирить растворителем и отшлифовать свариваемую поверхность до блеска.

Сам брусок перед сваркой, если есть необходимость его подточить, и обязательно протереть спиртом.

Толстые детали вырезаются путем снятия фаски под углом 45°. Это обеспечит хорошее проникновение. Зафиксируйте положение деталей по отношению друг к другу с помощью скоб или струбцин.

Приборы (аппараты) для сварки

Для tig-сварки неопытному сварщику лучше всего подойдет инверторный аппарат MMA с функцией tig, оснащенный осциллятором. На этом инверторе новичок может обучиться tig сварке нержавейки, низколегированной стали и т.д., что не требует от новичка большого мастерства.

Для работы с алюминием, магнием и т.д.нужен более серьезный инвертор, переключающийся на переменный ток.

Профессиональные преобразователи оснащены дополнительными функциями:

• стабилизация свода;
• модуляция сварочного тока;
• ускоренное зажигание;
• заполнение кратера.

Только квалифицированные сварщики могут правильно их использовать и настраивать. Чайнику полезно почитать про тиг сварку алюминия на сайте mrmetall.ru.

Сварочная горелка

При работе на малых токах — 50-150А горелка успевает остыть естественным путем — газовым охлаждением. Фонарик с водяным охлаждением, встроенным в ручку, рассчитан на рабочий ток 200-600А. Вода циркулирует по всему кабельному каналу от прибора к горелке.

Сборка горелки выглядит следующим образом:

• Устанавливаем держатель втулки;
• вставляем в него втулку;
• закручиваем колпачок (не до края) — для защиты от замыканий на массу;
• вставьте нерасходуемый электрод;
• наматываем на рукав керамическую насадку;
• отрегулируйте диапазон электродов – как можно меньше;
• плотно затяните крышку.

Электрод вставляется в центр сопла, по окружности подается аргон.

Рукоятка горелки крепится к кабельному шлангу статически или с помощью гибкой шейки, что позволяет выполнять тонкую и непрерывную работу в любой плоскости. Кнопка на ручке активирует подачу электричества на электрод и газ.

Держатели рукавов бывают с линзами и без них. Газовая линза похожа на фильтрующую сетку, которая обеспечивает равномерный поток газа и более широкую зону защиты. Это особенно полезно при работе с нержавеющей сталью и активными металлами. Без газовой линзы можно работать с алюминием и черной сталью. Новичкам лучше учиться на черной стали и не пользоваться газовой линзой.

Неплавящиеся электроды

Температура плавления вольфрама более 3400 градусов, поэтому электрод не горит и не плавится под воздействием высокой температуры. Существуют электроды из чистого вольфрама или с легирующими добавками. Наконечники окрашены в разные цвета, в зависимости от назначения.

Для достижения надежного шва и стабилизации дуги рабочий кончик электрода необходимо через равные промежутки времени затачивать. При работе с переменным током он должен быть закругленным, с постоянным — под конус.

Длина шлифования составляет ок. 2-3 диаметра электрода. Для устойчивости лука риску от заточного инструмента следует располагать вдоль острия, а не поперек. Недопустимо перегревать электрод при заточке, т к вольфрам становится более хрупким.

Выбор электродов зависит от текущего режима сварки.

Диаметр электрода, мм	Толщина металла и т.д.	Сила тока, А
1,5	один	45 — 55
2	2	80 — 90
3,5	3	120 — 150
5	четыре	170 — 190

Новички чаще всего работают с электродами диаметром 1,6 и 2,4 мм.

Присадочные расходные материалы

Дополнение необходимо для создания шва, когда расплавленного металла по краям детали недостаточно для заполнения сварочной ванны. Дополнением является сварка катанки. По составу они должны быть аналогичны или близки к свариваемому металлу.

Осциллятор

Для бесконтактного зажигания дуги в начале сварки и ее устойчивости в процессе работы используется высоковольтный высокочастотный генератор — осциллятор. Он может быть как отдельным блоком, так и интегрированным в сварочный аппарат.

С помощью устройства зажигается дуга без контакта электрода с металлом. Это очень удобно для начинающих. Во время сварки дуга постоянна в зависимости от изменения зазора между электродом и поверхностью металла. В результате работы осциллятора получается ровный шов.

Как подготовить к сварке соединяемые детали

На качество сварки алюминия аргоном влияет не только техническое состояние применяемых полуавтоматов и других приспособлений, но и тщательность подготовки соединяемых деталей.

Пошаговое видео ниже хорошо демонстрирует все этапы такой подготовки:

Для достижения качественного соединения необходимо тщательно очистить соединяемые детали от грязи, жира и следов моторного масла. Для такой очистки лучше всего использовать любой растворитель. Если толщина соединяемых листовых заготовок превышает 4 мм, необходимо выполнить разделку кромок, а сам алюминий сваривать только встык. Для удаления тугоплавкой оксидной пленки с поверхности заготовок место их соединения необходимо обработать напильником или щеткой с металлическими волокнами. Если место соединения имеет сложную конфигурацию, такую ​​зачистку можно произвести с помощью болгарки.

Некоторые особенности сварки аргоном

Сварка, выполняемая в среде аргона, имеет некоторые технологические особенности, о которых не всегда может рассказать обучающее видео. Как указывалось выше, для такой сварки, выполняемой полуавтоматическим или с ручной добавкой присадки, применяют вольфрамовые электроды, диаметр которых выбирают в пределах 1,5–5,5 мм. Такой электрод, образующий сварочную дугу, располагают под углом 80 градусов по отношению к поверхности соединяемых деталей. Если присадочная проволока подается не полуавтоматически, а вручную, ее располагают под углом 90 градусов к электроду. Если вы внимательно посмотрите видео сварки алюминия аргоном, то заметите, что присадочная проволока движется перед электродом.

Режимы сварки алюминия вольфрамовым электродом

При сварке аргоном очень важно следить за тем, чтобы длина дуги была в пределах 3 мм. Характерной особенностью такой сварки является то, что при ее выполнении присадочная проволока не совершает поперечных движений.

Аргонная сварка, если к ней соединяются алюминиевые листы небольшой толщины, выполняется с вкладышем, в качестве которого можно использовать пластину из нержавеющей стали. Это позволяет улучшить отвод тепла из зоны сварки, избежать прижогов и утечек расплавленного металла. Использование подложки также позволяет экономить электроэнергию, поскольку такая сварка в атмосфере аргона может осуществляться на более высокой скорости.

Выбор присадочного материала

Так как алюминий плавится сравнительно быстро, выбрав неправильный диаметр присадочной проволоки, можно не успеть подать ее в зону сварки и сформировать шов. Поэтому толщина припоя должна быть такой же, как и толщина свариваемых пластин. Также необходимо быть внимательным при выборе химического состава наполнителя. Например, изделие из дюралюминия нельзя сваривать стержнем из пищевого алюминия. В этом может помочь таблица номеров и назначений нитей наполнителя:

Аддитивная маркировка, шт, №	Цель
1070/1100	АД1, АМц.
5754	Для сварки алюминия с примесью магния.
1450	Для сплавов, используемых в авиационной промышленности. Добавка снабжена титановым включением, укрепляющим шов.
5183	Для пищевых контейнеров и судостроения.
5554	Для дисков и контейнеров в химической промышленности.
4043	Для сплавов с силумином, используемых в строительстве.

Что необходимо учитывать при проведении работ?

Аргонная сварка применяется для соединения многих однородных металлов и сплавов. Принцип работы этого оборудования заключается в образовании электрической дуги между вольфрамовым электродом и металлической поверхностью, что позволяет создать сварочный шов. На обрабатываемую поверхность подается поток инертного газа.

При проведении работ следует учитывать ряд особенностей:

1. Образование оксидной пленки. Пленка может плавиться при температуре 2000 градусов Цельсия. При этом алюминий плавится при 500 градусах. Чтобы сделать качественный шов, нужно предварительно очистить заготовку от окисной пленки. Это можно сделать кистью или растворителем.
2. Гигроскопичность. Алюминий активно поглощает влагу из окружающей среды. При нагреве заготовки с помощью сварочной дуги материал начинает выделять накопившуюся влагу. Чтобы шов получился качественнее, сварщики рекомендуют предварительно нагреть заготовку до 150 градусов.
3. Очистка обработанной поверхности для воздуха. Для этого нужно установить правильный поток аргона. Если газа недостаточно, материал будет пениться. Вольфрамовый стержень будет поврежден. При попадании слишком большого количества газа он будет мешать формированию шва. Повышенный расход сделает процесс соединения заготовок более дорогим.

При сварке аргоном возникают трудности с формированием шва. У новичков часто бывает насечка (картера). Это связано с длительным нагревом поверхности. Чтобы избежать этой проблемы, правильно установите режим затухания дуги. При стабильном снижении температуры удается добиться качественного шва без образования кратера.