Чем варить алюминий в домашних условиях?

Содержание

Как сварить алюминий: описание технологии сварки электродом

Чем варить алюминий в домашних условиях?

В настоящее время алюминий используется в самых различных сферах деятельности. Этот тонкий и гибкий материал часто присутствует в деталях транспортных средств, включая блоки двигателя, коробках передач и кузовных элементов. Также на его основе создаются нержавеющие ёмкости для бытовых и промышленных нужд и множество других важных предметов ежедневного обихода.

Если же в подобной конструкции образуется трещина или проблемное отверстие, закрыть его лучше посредством специального аппарата в среде аргона. Однако, не у каждого среднестатистического человека есть в распоряжении подобный агрегат, поэтому приходится искать более доступные решения. Одним из них является сварка алюминия электродом.

Чтобы успешно провести такое действие, необходимо получить определенный набор навыков и приобрести соответствующее оборудование и расходные материалы. Принцип и технология подобной сварки вполне простые, поэтому при правильном подходе вы сможете выучить их за короткое время.

Особенности работы с алюминием

Посредством электрической дуги соединяют множество видов железа. Подобная методика обеспечивает достаточно высокую температуру горения, в результате чего происходит качественное проплавление разной толщины пластин, создавая надёжную и герметичную защиту. Однако сварка алюминия с помощью инвертора считается самой сложной из-за определенных специфических характеристик.

Первая сложность заключается в гигроскопических свойствах материала, который может накапливать в себе окружающую влагу. И хоть это нельзя заметить в естественном охлажденном состоянии, но при начале сварочных работ обязательно появятся проблемы.

При зажигании дуги и прогревании металла до повышенных температур частицы влаги начинают испаряться с поверхности и неизбежно проникать в зону сварку. В результате образуются чрезмерные брызги и помехи, которые мешают провести нормальный шов.

Для предотвращения подобного явления достаточно предварительно подогреть конструкцию при температурном режиме 150−190 градусов Цельсия. В таком случае можно заметить интенсивное выделение влаги на поверхности.

Следующая сложность — наличие окисной пленки, которой покрыты все изделия. Её предназначение заключается в защите конструкции от агрессивного воздействия кислотной среды. Однако это существенно утрудняет обработку с помощью инвертора.

Основная неприятность связано с большой разницей температур плавления. Известно, что сам алюминий начинает расплавляться при показателях 500 градусов Цельсия, а его оксид при 2000 градусов.

Для устранения подобного перепада достаточно очистить место сварки с помощью железной щетки, чтобы обеспечить требуемый доступ к металлу.

Взаимодействие с окружающей средой обеспечивает правильное формирование пор в структуре шва, что существенно ухудшает герметичность. Для защиты сварочной ванны применяют аргон или газовое облако при инверторной сварке.

Не секрет, что чистый алюминий практически не применяется для изготовки деталей, поэтому входящие в его состав наполнители и дополнительные элементы могут стать проблемой. Для примера, марки Ал2 и Ал2 содержат в себе силумин от 4 до 13%, поэтому их принято называть ограниченно свариваемыми. Подобные показатели характерны для моделей АМ r 1 и Amr 6, где марганец добавляется в пропорции 2−6%.

Этапы сварочных мероприятий

Разобраться с ключевыми тонкостями сварки алюминия не так сложно, как может показаться на первый взгляд. Посредством многочисленных попыток и экспериментов можно достичь успешных результатов и выучить подобное мастерство наизусть. Итак, пошаговые действия качественного соединения металлических изделий состоят из таких этапов и особенностей:

  1. Если толщина свариваемой пластины превышает 5 миллиметров, необходимо провести разделку кромок. Для этого рекомендуется сделать срез краев под углом 45 градусов, хотя другие значения тоже допускаются. Не секрет, что от величины угла разделки зависит ширина сварочного шва. Если толщина пластин превышает 7 миллиметров, то придётся сделать технический зазор между каждой деталью в два миллиметра. Если рабочий объект представлен трещиной, то её расширяют с помощью отрезного диска и «болгарки». В противном случае шов будет поверхностным.
  2. Подготовленную заготовку тщательно прогревают. Для удаления лишней жидкости используют пропан-кислородное пламя. Роль рабочего инструмента выполняет резак или обычный баллончик с бытовой горелкой. Необходимо прогреть поверхность до 150 градусов и убедиться, что материал достаточно сухой.
  3. После тщательно прогрева необходимо выполнить зачистку оксидной пленки. В этом случае вы можете воспользоваться обычной щеткой для очистки металла. Важно снять тугоплавкий слой в начале зоны сварки. Следующие действия проводятся посредством электрода, состав и температура которого способны разъедать оксид и проводить повторную сварку.
  4. На подготовленном изделии устанавливают прихватки, которые фиксируют все свариваемые части. Корневой шов должен быть ровным и полностью заполнять зазор. Угол относительно свариваемых частей должен составлять не меньше 90 градусов. Это может показаться непривычным для неопытных сварщиков, или тех, кто вынужден был работать с углеродистыми сталями. Однако подобным образом расплавляемый металл будет более точно попадать в место соединения. После остывания поверхности происходит осыпание шлака. К сожалению, такое действие осуществляется с большим трудом, поэтому без острого молоточка не обойтись.
  5. Следующие слои шва наносятся до того уровня, пока не заполнится вся толщина.

Подготовительные действия

Независимо от условий сварки — производственных или домашних, нужно правильно отнестись к подготовке кромок заготовки. Подобное действие заключается в таких процессах:

  1. Поверхность детали, которая будет поддаваться сварке (а также поверхность присадочного материала), тщательно очищают от грязи, масла и жира. Для обезжиривания поверхности используют уайт-спирит, ацетон, авиационный бензин и множество других растворителей.
  2. К подготовительному этапу относятся и такие действия, как разделка кромок свариваемых деталей, которую выполняют только при острой необходимости. Если при сварке вы не используете покрытые электроды, то разделку кромок осуществляют при толщине соединяемых деталей, превышающей 4 миллиметра. Если толщина алюминиевого сплава превышает 20 мм, то без применения электродов не обойтись. Если сварке поддаются алюминиевые листы толщиной до 1,5 миллиметров, то их торцы предварительно отбортовывают перед соединением.
  3. Как уже говорилось выше, непосредственно перед сваркой поверхность детали нужно полностью очистить от оксидной пленки. В таком случае принято использовать качественный напильник или щетку с ворсинками для зачистки металла. В некоторых случаях тонкий слой оксидной пленки удаляется и посредством специальных химических средств, таких как, каустическая сода, бензин и другие. При обработке каустической содой заготовку нужно тщательно промыть проточной водой.

Оборудование и электроды

Обратите внимание на список самых необходимых инструментов и приспособлений. В большинстве случаев действие проводят с помощью обычного инвертора. Такой прибор обладает удобной конструкцией, поэтому его легко перемещать или передвигать по мастерской. Полярность выставляется таким образом, чтобы в руках рабочего размещался «плюс», а на заготовку воздействовал «минус». В этом случае нужно обзавестись розеткой с 220 V.

При выборе электродов нужно отдавать предпочтение специализированным моделям типа UTP 48 или подобным аналогам. Они могут обладать разным диаметром и подбираться с учётом толщины металла. Состав расходного сырья тоже обладает некоторыми гигроскопичными свойствами, поэтому его приходится предварительно просушивать, чтобы обеспечить более качественное соединение.

Как заявляют опытные специалисты, электрическая сварка такого гибкого металла без применения аргона, иногда осуществляется так же хорошо, как при аргонной сварке. Если кто-то отговаривает вас от такого решения, аргументируя это низким качеством конечного шва и плохой свариваемостью, не верьте. Скорее всего, он неправильно подошёл к методу или никогда не пробовал варить алюминий с помощью электрода.

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

  1. Метод стыкового соединения считается самым перспективным. Остальные разновидности в виде таврового или нахлесточного сварного соединения нецелесообразны, т. к. они повышают вероятность затекания шлака в зазоры, что станет причиной коррозийной реакции.
  2. После сварочных мероприятий шов промывают водой для очистки заготовки от шлака.
  3. Непосредственно перед обработкой материал нужно правильно подготовить. Для этого следует провести удаление оксидной пленки, а также предотвратить её появление в будущем.
  4. При сварке массивных деталей с толщиной от трёх миллиметров требуется разделить кромки под углом 60 градусов с V — образной формой.
  5. Первичный прогрев алюминия осуществляется при 150−250 градусах Цельсия.

Не забывайте, что технически чистый алюминий поддаётся свариванию гораздо лучше, чем сплавы с содержанием магния или марганца. Речь идёт о дюралюминии или силумине. Однако, изделия из чистого материала практически не эксплуатируются, поэтому при сварке могут возникать некоторые сложности.

Причины ухудшения свариваемости металла

Если в процессе сваривания вы столкнулись с какими-либо трудностями и неприятными моментами, необходимо учесть множество уникальных свойств металла:

  1. Ключевая трудность тепловой сварки заключается в наличии окисной пленки, которая поддаётся плавлению лишь под воздействием температур 20440 градусов Цельсия. Плавление самого металла начинается при более низкой температуре — от 660 градусов.
  2. Капли расплавленной детали, появляющиеся в сварной зоне, очень быстро покрываются тугоплавкой окисной пленкой, которая предотвращает образование сплошного шва. Чтобы защитить заготовку от подобного явления, сварную зону защищают от контакта с окружающим воздухом с помощью аргона.
  3. Расплавленный алюминий характеризуется высокой текучестью, а это существенно усложняет дальнейшее формирование сварочной ванны. По этой причине работы проводят с помощью дополнительных теплоотводящих подкладок.
  4. В состав алюминия входит растворенный водород, который направляется наружу после застывания расплавленного металла. В результате это вызывает появление пор и кристаллизационных трещин в шве. К тому же для сплавов такого метала характерна повышенная концентрация кремния, что тоже вызывает появление трещин от охлаждения изделия.
  5. Для алюминия характерен приличный коэффициент линейного расширения. Из-за этого может происходить значительная усадка металла при застывании, что вызывает ряд серьёзных деформаций соединяемых деталей.
  6. Сварку чистого алюминия и его сплавов проводят под воздействием высоких значений сварочного тока. Для металла характерна высокая теплопроводность. Также при сварке стали принято использовать токи с меньшей силой.
  7. Сварку деталей из этого метала считают сложной в тех случаях, если определить точную марку сплава не удаётся. В таком случае приходится долго и усердно выбирать подходящий режим сварки и используемые методы.
Читайте также  Электроножовка по дереву как выбрать?

Постичь все тонкости сварки алюминия электродом может любой желающий. Достаточно запастись терпением и желанием выделить несколько часов своего времени на изучение соответствующего материала и руководства. В таком случае вы сможете выполнять множество важных операций в домашних условиях, без обращения за помощью к квалифицированным сотрудникам.

Источник: https://tokar.guru/svarka/tehnologiya-svarki-alyuminiya-elektrodom.html

Правила сварки алюминия в домашних условиях инвертором

Чем варить алюминий в домашних условиях?

Алюминиевые и изготовленные из сплавов этого металла изделия широко применяются как на производственных предприятиях, так и в быту. Их популярность обусловлена достоинствами металла, в том числе легкостью и пластичностью.

При этом алюминий – материал не самый прочный, из-за чего изделия часто ломаются.

И если ранее их починка осуществлялась только в производственных условиях, то сейчас возможна сварка алюминия в домашних условиях инвертором – для этого нужно изучить свойства материала, приобрести необходимый инвентарь и выполнить работу согласно инструкции.

Сложности при сварке изделий из алюминия

Выполненные из алюминия детали покрыты оксидной пленкой, которая обладает высокой температурой плавления – 2000 градусов Цельсия. В то время как сам металл плавится уже при 600 градусах.

Поэтому перед началом работ пленку нужно удалить: химическим или механическим путем.

Стоит помнить, что сваривать алюминий следует начинать сразу после удаления тугоплавкой пленки, чтобы избежать повторного окисления поверхности – это происходит при контакте металла с содержащимся в воздухе кислородом.

Необходимо учитывать, что прочность изделий снижается при резких перепадах температур. А из-за того, что электродуга нагревается до высокой температуры, алюминий плавится и начинает вытекать из зоны сварки.

Дополнительные сложности создает тот факт, что при нагревании цвет металла не меняется. Поэтому сложно контролировать, чтобы сварной шов был одного размера на всем участке. Свариваемая конструкция может изменить форму из-за низкого значения модуля упругости. По этой же причине при остывании изделия в районе сварочной ванны могут образовываться микротрещины.

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

Требования к сварке

Сваривать алюминий необходимо строго следуя следующим правилам:

  1. Сварка производится только под защитой, которую обеспечивают инертные газы. Как правило, используется аргона и его смесь с гелием. Соответственно, инверторный аппарат необходимо оснастить оборудованием аргонодуговой сварки.
  2. Использовать лучше вольфрамовые электроды для алюминия – они не плавятся. В процессе работы нужно периодически счищать с них окислы, иначе качество шва ухудшится.
  3. Работы производятся при помощи переменного электрического тока, силу которого устанавливают больше, чем при работе со стальными изделиями.
  4. Чтобы сварной шов не деформировался из-за перепада температур, необходимо прогреть рабочую поверхность перед сваркой.
  5. Присадочные электроды для алюминия предварительно прогревают, помещая их в муфельную печь.

Оборудование для работы

Для сварки алюминиевых или изготовленных из сплавов алюминия заготовок могут использоваться аппараты инверторного типа, отличающиеся по производительности и степени автоматизации процессов работы. Если нет возможности приобрести полуавтомат, можно установить приставку к инвертору, которая будет генерировать переменный ток. Это позволит эффективно работать.

В случае, когда производится сварка алюминия инвертором типа «TIG», используются неплавящиеся вольфрамовые электроды и присадочная проволока диаметром 2-5 мм нескольких маркировок: АО, АД и АК. В ней содержится большое количество присадок сплавов магния.

Также в работе можно использовать следующие электроды для сварки алюминия инвертором: российские марок ОЗА, ОЗР ОЗАНА; либо импортные образцы марок ОК 96.20, ОК 96.40, Kobatek-213.

Проволока для полуавтоматических сварочных инверторов для алюминия обладает диаметром 0,8-1 мм. Она выпускается в катушках, вес которых составляет полкилограмма. Оптимально использовать проволоку, изготовленную из литий-кремниевого сплава двух марок – ER 4043 и ER 5356. Либо марки проволоки из сплава магния с алюминием – Св-АК 5 или Св-АМг 5.

Аргонодуговой метод (AC TIG) сваривания алюминиевых деталей в основном используется при тщательной сварке. В результате не образуется пор и грубых швов.

Переменный ток позволяет расплавить тугоплавкий оксидный слой на поверхности материала и создать сварочную ванну, которая необходима для соединения элементов конструкции. При использовании аппарата такого типа можно ремонтировать тонкостенные изделия из чистого металла и его сплавов.

Однако, он довольно чувствителен к загрязнению используемых электродов – по этой причине их очистку нужно производить своевременно.

Инструкция выполнения работы

Сварка алюминия инвертором производится по строгому алгоритму. В первую очередь настраивается аппарат для инверторной сварки. Тумблер переводится в режим переменного тока, соответствующее значению АС. Следующим этапом производится установка баланса полярности на значение – при работе с изделиями из чистого алюминия его необходимо смещать из исходного положения (50/50) в отрицательную сторону, а при сварке сплавов – в положительную.

Значение величины сварочного тока устанавливается в зависимости от таких параметров, как толщина листа и диаметр электрода. Например, при толщине листа в 2 мм и диаметре присадочной проволоки в 3 мм она устанавливается на значение 60 Ампер.

От толщины изделия также зависит замедление процесса затухания электродуги для заварки кратера окончания сварочной ванны. Так, при работе с 2-милиммитровым листом это значение устанавливается на 3 секунды.

Заканчиваются настройки сварочного инвертора для сварки алюминия установкой времени и интенсивности продувки шва инертным газом (без аргона работать нельзя), которое требуется для того, чтобы охлаждать сварочный шов.

После настроек оборудования необходимо подготовить саму заготовку – очистить ее от пленки, повышающей термостойкость материала. Применяется как механическая очистка (железной щеткой, наждачной бумагой), так и химический способ.

В последнем случае используется водный раствор хлорида цинка или иной растворитель. Затем изделие необходимо предварительно прогреть до 400 градусов. Только после этого можно переходить к чистовым сварочным работам.

Действовать следует неторопливо, чтобы свариваемые элементы прогревались с одинаковой интенсивностью.

Чтобы в результате сварочный шов был равномерным с характерной ребристостью, присадочная проволока либо электроды по алюминию для сварки должны подаваться легкими прикосновениями под определенным углом – 15 градусов, начиная с начала сварочной ванны. При этом по шву выполняется несколько проходов.

Таким образом, при наличии необходимого оборудования, в домашних условиях можно сварить изделия из алюминия на совесть, используя инвертор. При этом важно учитывать, что новичкам не следует сразу выполнять чистовые работы. Сначала лучше потренироваться под надзором специалиста, чтобы приобрести необходимые навыки и опыт выполнения подобных операций.

С процессом сварки алюминия можно ознакомиться на видео:

[Всего : 0    Средний: 0/5]

Источник: https://svarkaed.ru/svarka/svarka-metallov/pravila-svarki-alyuminiya-v-domashnih-usloviyah-invertorom.html

Сварка алюминия инвертором в домашних условиях: видео, электроды и их виды

Чем варить алюминий в домашних условиях?

Почти каждый человек, который когда-либо занимался работами с металлом, не раз сталкивался со сваркой алюминия. Этот металл отличается своим небольшим весом и большей проводимостью тока и тепла, обладает высокой прочностью.

Практически в каждом бытовом приборе имеются детали, сделанные из алюминия или из его сплавов. Также этот металл пользуется популярностью и в промышленных отраслях. Сегодня у нас есть возможность делать сварку в домашних условиях, что позволяет работать даже с таким металлом, как алюминий.

Сварка алюминия собственными руками

Данный процесс требует определённых знаний, а также необходимо помнить и о мерах безопасности. Сварочные работы дома, процесс очень сложный, но вполне осуществимый.

Имея у себя инверторный или трансформаторный аппарат для дуговой сварки, можно не прилагая особых усилий, сварить необходимый шов. Для того чтобы начать работу, вам необходимо иметь две вещи, такие как:

  • Электрод. К сожалению, не все магазины или организации знают об электродах, поэтому следует приобретать их в специализированных магазинах для аргонщиков;
  • Осциллятор. Данное устройство позволяет повышать частоту сварочной дуги, которая должна быть примерно 10000 Герц.

Также можно использовать газовую горелку, результат которой будет тоже вполне неплохим. Температура пламени при смешивании кислорода и ацетилена получается намного выше, чем температура плавления самого алюминия, что дает возможность расплавить и соединить детали вместе.

Однако существует еще одна проблема, на поверхностях алюминия образуется своеобразная оксидная пленка, которая превышает температуру плавления самого алюминиевого металла, что приводит к затруднениям при создании сварочного шва.

Такая пленка образуется моментально, при соприкосновении с кислородом, поэтому в производственной практике используется аргон — инертный газ.

Технологический процесс инверторной сварки алюминия

Для того чтобы осуществить инверторную сварку алюминия в домашних условиях, нужно придерживаться определенных условий. Основное внимание нужно уделить расходным материалам, так как к самому аппарату предъявляются относительно небольшие требования.

Электроды имеют несколько маркировок:

  • ОЗА;
  • ОЗА-1;
  • ОЗР;
  • ОЗР-1;
  • ОЗАНА;
  • ОЗАНФ-1.

Данные электроды, имеющие такую маркировку, специально предназначены для работы с алюминием и другими металлами, имеющими такую же высокую энерго- и теплопроводность.

Что такое сварочные электроды и их использование

Электрод, это стрежень, предназначенный для подвода тока к свариваемому изделию. Есть два вида электродов, металлический или неметаллический. В данный момент на «рынке» можно встретить около трехсот марок различных электродов, причем большинство из них, являются плавящиеся, предназначенные для ручной дуговой сварки.

Читайте также  Как отделать дверные откосы входной двери?

Для сварки алюминия, производитель инвертора может быть любой.

Во многих случаях, когда сварка алюминия подвергается неудаче, связана с тем, что электроды, перед началом работы с ними небыли подготовлены. Условием успеха является «прожарка расходника», которая проводится предварительно и является неотъемлемой частью работы с алюминием.

Инвертор для работы с алюминием

Сварочные инверторы для алюминия могут быть очень разными, как по конструкции, так и по разной модификации. Чаще всего в работе с алюминием используют полуавтоматы, но иногда и электродуговые установки.

Инверторные модели отличаются стабильностью подачи напряжения, что является определённой гарантией улучшения самого шва сварки. Как и в сварочных полуавтоматах, у инверторного имеется специальная приставка, которая служит защитой при работе в среде газов. Такая приставка имеет маркировку TIG , и чаще всего на аппаратах уже установлен быстрый переход в режим эксплуатации среды защитных газов.

При работе с алюминием нужно помнить несколько важных деталей:

  • Оксид алюминия, он образуется на поверхности металла, обволакивая его пленкой. Даная пленка мешает работе с алюминием, поэтому перед эксплуатацией деталь из этого сплава обрабатывают абразивом, дабы избавится от этой пленки;
  • Алюминий, как и его сплавы не меняют цвет во время нагревания, из-за этого достаточно сложно следить за состоянием сварочной ванны;
  • Необходимо помнить, работа со сварочным инвертором дома, должна выполняться без спешки, дабы обеспечить нужное нагревание материала;
  • Если перегреть металл слишком сильно, это может привести к деформации детали, что в нашем случае не есть хорошо. Делая сварку дома, рекомендуем использовать приставку к инверторному аппарату, это позволит обеспечить контроль над проведением работы и дать нам возможность сделать качественный, прямой, прочный шов;
  • Способы сварки цветных металлов мало чем отличаются от сварки черных. Чтобы справиться с обработкой алюминия дома, достаточно минимальных навыков. Также можно обратиться к специальной литературе или к видео.

Перечисленные нами способы, конечно, не дадут такого качественного шва. Сварка в домашних условиях, процесс весьма затратный и трудоемкий. Наилучшим вариантом все-таки является приобретение осциллятора, выдающего необходимые нам параметры тока. В этом случае, работа с алюминием производится вольфрамовым электродом – как плавящимся, так и неплавящимся. Это зависит от того, какой шов вам нужен и с каким материалов вам предстоит работать.

Достаточно прочные сварные соединения алюминиевых деталей можно получить методом термического сваривания. Только такой способ в домашних условиях невозможен. Для этого готовится специальная смесь из свинцовой стружки, марганцовки, алюминиевой пудры, и канифоли, естественно, надо также знать пропорции. Данная смесь засыпается в трещину и поджигается, это приводит к небольшому взрыву, который и сплавляет шов.

Принципы инверторной сварки алюминия

Полуавтоматы для сварки алюминия используются чаще, чем инверторные, хотя если исходить из качества, то инверторный тип аппарата намного лучше справляется с работой.

Перед тем как начать работу с алюминиевой деталью, необходимо обработать торцы и поверхность, дабы шов был прочным. Электроды перед эксплуатацией подогреваются в специальной печи.

Шов накладывается медленно, чтоб обеспечить нужную глубину провара детали. После того как наш шов готов, необходимо, чтобы подача газа не прекращалась хотя бы еще 5-7 секунд. Это предотвратит деформацию шва и возможного расклеивания. Такую тонкую работу следует проводить, подготовившись, поэтому желательно, чтобы вы уже наблюдали данную работу, хотя бы со стороны или по видео.

Подводим итог

На промышленных предприятиях для работ с алюминием используют неплавящиеся электроды для сварки инвертором и инертный газ, данный электрод обеспечивает прочность и равномерное наложение сварочного шва.

Алюминий плохо поддается термической обработке, но зная некоторые тонкости, с этой проблемой можно справиться и в домашних условиях, имея у себя специальные расходные материалы и нужное оборудование.

  • Александр Романович Чернышов
  • Распечатать

Источник: https://stanok.guru/metalloobrabotka/svarka/svarka-invertorom-alyuminiya-v-domashnih-usloviyah.html

Техника сварки алюминия в домашних условиях инвертором

Чем варить алюминий в домашних условиях?

[Процесс сварки алюминия в домашних условиях] инвертором несколько отличается от сварки других видов металлов. Алюминий относится к трудносвариваемому типу металлов.

Поэтому, чтобы сварочный процесс не превратился в мучение, стоит заранее познакомиться со всеми возможными нюансами предстоящего дела.

По сути, сварка алюминия в домашних условиях не отличается от сварки на производстве ни оснащением, ни требованиями техники безопасности.

Особенно важно обратить внимание на газы, выделяемые стандартными электродами, — они токсичны и требуется своевременно организовать работу по их нейтрализации.

Большое значение имеет также квалификация мастера.

Работа с алюминиевыми сплавами считается в среде сварщиков сложной, и выполнить ее без определенных навыков и опыта затруднительно.

Чтобы избежать появления сквозных отверстий или оплавления, домашний сварщик должен быть очень внимательным, понимать механику температурного расширения, уметь правильно подобрать электроды, учитывая свойства и особенности материала.

Даже самые простые сварочные технологии требуют практического опыта и хотя бы минимальной теоретической базы.

Частично решить эту задачу поможет видео, в котором сварка алюминия в домашних условиях показана поэтапно.

Алюминий — свойства и особенности

В силу своих химических и физических свойств, алюминий получил широкое распространение в различных сферах деятельности человека.

Для сварки различных конструкций или деталей могут применять не только алюминий, но и сплавы из него. Правда, сам процесс под силу только опытным сварщикам.

Потому что этот металл капризен, и чтобы сварить его качественно, нужна высокая квалификация.

:

Трудности сварки алюминия обусловлены рядом характерных особенностей металла:

  • Высокая текучесть. Под воздействием высоких температур металл теряет прочность и в процессе сварки, расплавленная часть металла может разрушить нижнюю, нерасплавленную часть. В этом случае, алюминий просто вытечет через шов. Сложность контроля ситуации усугубляется тем, что цвет металла при нагревании не меняется. Поэтому, чтобы сохранить форму сварочной ванны, сварщики используют специальные подкладки из керамики или металла;
  • Образование оксидной пленки. При взаимодействии с кислородом, на поверхности алюминия появляется пленка, свойства которой отличаются от его свойств более высокой плотностью и тугоплавкостью. Во время сварки оксид алюминия препятствует сплавлению металла в монолитный шов. Поэтому его удаляют с помощью катодного распыления. А чтобы не допустить появления оксидной пленки, зону сварки защищают от контактов с воздухом. Для этого используют аргоновую сварку;
  • При достаточно высоком коэффициенте линейного расширения алюминий отличается низким модулем упругости, что может спровоцировать деформацию свариваемой конструкции. Снизить вероятность деформации можно с помощью различных технологических приемов — электросварки в оптимальном режиме или подогрева;
  • Сварочный процесс способствует появлению пористости в алюминиевых сплавах. Это происходит потому, что в соединениях металла содержится водород, выход которого наружу происходит через новообразованные поры. Также, при повышенном содержании кремния возможно появление мелких кристаллизационных трещин, что может заметно ослабить сварочный шов;
  • Алюминий обладает высокой теплопроводностью. Поэтому для его сваривания необходимы мощные источники сварочного тока;
  • В ходе сварки в алюминиевых швах могут образоваться горячие трещины. Это происходит вследствие процессов внутренних изменений в момент застывания расплавленного металла. Чтобы предотвратить их появление, применяют специальные модификаторы, которые добавляют в сварные швы. Также, нежелательно близкое расположение швов по отношению друг к другу.

READ  Советы по пайке медных труб своими руками

Кроме того, в домашних условиях нередки случаи, когда сварка применяется к алюминиевым сплавам неизвестной марки, что без особых материалов и специальных режимов сварки не всегда выполнимо.

Как подготовить алюминий к сварке?

Оптимальным выбором оборудования для сваривания алюминия и сплавов считается сварочный инвертор.

Потому что именно этот тип аппаратов обеспечивает быстрый поджиг, стабильность дуги и аккуратность шва.

Кроме того, для сварки алюминия подходят все виды инверторных сварочных устройств, независимо от производительности, куда важнее правильно выбрать электроды.

:

В домашних условиях сварка алюминия инвертором требует соблюдения некоторых условий.

Во-первых, необходимо обеспечение таким оборудованием, как:

  1. Электроды, которые подходят для обработки алюминия (маркировка ОЗА, ОЗА-1, ОЗАНА, ОЗАНА-1, ОЗР, ОЗР-2);
  2. Печь для прокалки электродов. Чтобы сварка алюминия инвертором прошла успешно, электроды перед применением прогревают в специальной печи.

Во-вторых, следует помнить о правилах:

  • Поверхность металла необходимо обезжирить и очистить от грязи. Для этого применяют ацетон, уайт-спирит или авиационный бензин. Чтобы зачистить поверхность от оксидной пленки, используют абразив, наждачную бумагу или напильник;
  • Если свариваемые детали имеют толщину более 4 мм, то нужно выполнить разделку кромок. Если для сварки используются покрытые электроды, без разделки кромок можно обрабатывать металл толщиной до 20 мм;
  • Чтобы перегрев алюминия не стал причиной его деформации, используют специальную приставку для сварочного инвертора.

READ  Способы контроля качества сварных швов и соединений

Общая подготовка к работе с инверторным сварочным аппаратом

Для качественного осуществления сварки алюминия, производительность инвертора не играет особой роли.

Но с правилами эксплуатации устройства лучше ознакомиться заранее.

Также необходимо подготовить защитные перчатки, маску со светофильтром, щетку для металла, молоток и специальную одежду.

Подготовка рабочего места в домашних условиях предусматривает устранение всех воспламеняющихся предметов и наличие ведра с песком.

Перед началом работы сварочный инвертор проверяют на предмет исправности и изоляции.

Обработка алюминия инвертором — специфика работ

В силу того, что аргоновая среда обеспечивает защиту от кислородного воздействия, сварку алюминия инвертором иногда называют газовой.

Инертные газы препятствуют появлению оксидной пленки, поэтому для газовой защиты применяют аргон или смесь аргона с гелием.

Использование такой смеси актуально для газовой защиты толстых слоев металла.

Аргонодуговая сварка возможна только при переменном токе и происходит так: электрическая дуга разжигается между неплавящимся электродом, расположенным в горелке и свариваемой поверхностью.

При этом подача инертного газа также обеспечивается горелкой, сопло которой находится в зоне сварки, так же, как основной расходный материал — присадочная проволока.

READ  Как правильно применять холодную сварку для алюминия?

:

За поджиг дуги отвечает осциллятор, так как свойства инертного газа препятствуют подключению дуги касанием.

После того как газ вышел из сопла и окружил электрод, происходит расплавление металла и образуется сварочная ванна с жидким алюминием.

Затем, в сварочную ванну попадает присадочная проволока. Важно, чтобы этот элемент сварки был такой же марки, как и основная свариваемая деталь.

Читайте также  Сибит или вармит что лучше?

Поэтому, прежде чем приступить к аргоновой варке, нужно определить необходимую марку присадочной проволоки.

Этот параметр зависит от того, какой химический состав имеет свариваемый металл.

Например, если диаметр алюминия составляет от 2 до 5 мм, применяется проволока марки АД, АК или АО.

Накладку шва следует производить медленно и постепенно, глубоко проваривая деталь.

Недопустимо прекращение газовой подачи сразу после завершения шва — лучше задержать процесс на несколько секунд, чтобы предотвратить возможное растрескивание шва или его деформацию.

Для лучшей защиты шва горелку передвигают после присадочного прутка. Нельзя, чтобы электрод и пруток двигались поперек.

:

Опытные сварщики рекомендуют прогрев свариваемой детали не только до, но и после обработки сваркой, после чего необходимо обеспечить термические и механические вспомогательные меры.

При тщательном регулировании рабочего процесса горелки и соблюдении указанной последовательности, результаты сварки покажут прочное соединение и аккуратный качественный шов.

Чтобы понять тонкости рабочего процесса, предлагаем посмотреть видео о сварочных работах с алюминием в нашей статье.

Источник: https://rezhemmetall.ru/svarka-alyuminiya-v-domashnix-usloviyax-invertorom.html

Сложности сварки алюминия в домашних условиях инвертором, электродом и полуавтоматом: технологический процесс и возможные нюансы

Чем варить алюминий в домашних условиях?

Многим домашним умельцам, кто имеет сварочную технику и работает на ней, рано или поздно приходится столкнуться с необходимостью сварки деталей из алюминия и его сплавов. Алюминий лёгкий и мягкий металл, серебристо-белого цвета, на воздухе очень быстро покрывающийся тонкой и прочной плёнкой.

Температура плавления алюминия всего 660°C, что почти в три раза меньше температуры плавления стали, но окись алюминия плавится при температуре более 2000°C, поэтому сварка алюминия в домашних условиях связана с некоторыми сложностями. Перед тем как приступить к сварке алюминия рекомендуется ознакомиться с теоретическим материалом.

Чем и как сваривают алюминий

Для сварки алюминия применяют разные технологии, основная задача которых исключить контакт очищенной алюминиевой поверхности с кислородом воздуха, чтобы не допустить образование окисной плёнки.

Алюминий можно сваривать следующими способами:

Аргонно-дуговая сварка

При первом способе используется молибденовый (TIG) или вольфрамовый (WIG) неплавящийся электрод и присадочный материал. Обычно он изготовляется из алюминия высокой степени чистоты. Сварочные работы производятся в среде какого-либо газа, который подаётся в зону сварки из баллона. Для этой сварки используется специальная горелка.

MIG/MAG это обозначение промышленной сварки с применением сварочных полуавтоматов, где присадочная проволока непрерывно подаётся в зону сварки специальным устройством.

От контакта с воздухом точку соприкосновения электрода и свариваемых деталей предохраняет поток газа под давлением.

Технология MIG подразумевает применение нейтральной газовой среды, а при сварке MAG применяются активные газы, такие как азот или углекислый газ. Конструкция сварочных устройств, при этом, остаётся одинаковой.

В бытовых условиях наибольшее распространение получила ручная сварка (MMA) с применением  электродов со специальным покрытием. Поскольку при таких работах газ не используется, перед сваркой осуществляется растворение окисной плёнки специальными жидкостями, которые удаляют плёнку и препятствуют её образованию. Сварка алюминия электродом в домашних условиях, чаще всего производится с  использованием аппарата инверторного типа.

Что требуется для сварки алюминия и сплавов

В зависимости от вида сварки, в этом процессе используются дополнительные принадлежности:

  • Особые электроды;
  • Ёмкости с газом;
  • Осцилляторы.

Для сварочных работ по алюминию и его сплавам применяются электроды, марка которых зависит от вида сварки. Для аргонно-дуговой сварки применяется газ в баллонах под определённым давлением и специальная горелка.

Чаще всего применяются горелки РГА-150 на ток до 150 ампер и электроды с диаметром до 3,0 мм и РГА-400, которая рассчитана на ток до 400 ампер. В этой горелке можно использовать электроды диаметром 4,0-6,0 мм.

Сопло горелки выполнено из жаропрочной керамики, в центре которого располагается неплавящийся электрод.

Часто при сварке цветных металлов и, в частности, алюминия, применяется осциллятор. Это устройство позволяющее облегчить поджог сварочной дуги. Осциллятор преобразует ток низкого напряжения промышленной частоты в высоковольтные импульсы с частотой 200-500 кГц.

Электроды для сварки алюминия

При электродуговой сварке с применением нейтрального защитного газа, используются вольфрамовые электроды. Благодаря высокой температуре плавления, они практически не разрушаются в процессе работы. Вольфрамовые стержни имеют цветовую метку и разные характеристики:

  • WP (зелёная метка), изготовлены из чистого вольфрама. Используются для сварки алюминия и его сплавов на переменном токе. При работе с осциллятором дают устойчивую дугу. Тепловая нагрузка ограничена;
  • WZ-8 (белая метка), представляют собой композитные электроды с оксидом циркония. Они отличаются высокой стабильностью дуги и применяются для сварки алюминия, магния и лёгких сплавов на переменном токе;
  • WL-20 (синяя метка) и WL-15 (золотистая метка) могут работать на постоянном и переменном токе. Добавление 2 % оксида лантана позволяет увеличить сварочный ток.

В бытовых условиях для сварки алюминия без газовой среды, чаще всего  применяются сварочные инверторы и специальные электроды:

  • ОЗАНА-1,2;
  • ОЗА-1,2;
  • ESAB 96.10, ESAB 96.50;
  • Capilla ALU 60/12 Si;
  • Aluminil Si 12;
  • EAL 4047;
  • ZELLER 480.
  1. ESAB 96.10, ОЗАНА-1 и ОЗА-1, применяются для соединения деталей из чистого алюминия и некоторых сплавов. Варить следует на постоянном токе, который подаётся в обратной полярности, то есть «+» инвертора подаётся на электрод, а  «–» на свариваемые детали, которые в процессе работы, при необходимости, можно подогреть.
  2. Электроды ОЗАНА-2, ОЗА-2 и ESAB 96.50 применяются для сплавов алюминия с кремнием. Самым распространённым таким сплавом является силумин.
  3. Электроды Capilla ALU 60/12 Si и Aluminil Si12 имеют специальное покрытие. Их можно использовать для сваривания изделий из большинства сплавов. Это соединения с кремнием, магнием и медью. Если свариваемый металл имеет толщину более 15 мм, его необходимо подогреть до 150-2500 С.
  4. Электроды EAL 4047 обычно применяются для сварки деталей из сплавов и практически не используются для чистого алюминия.
  5. Электроды ZELLER 480 находят широкое применение в предприятиях автосервиса. С их помощью выполняется не только сварка, но и наплавка алюминия и любых его сплавов. Электроды этой марки применяются для ремонта блоков двигателей внутреннего сгорания.

Технология сварки алюминия и его сплавов

Сварка алюминия чаще всего выполняется сварочным инвертором с применением особых электродов. Для небольшой частной мастерской можно приобрести оборудование для TIG сварки. Для этого потребуется аппарат укомплектованный горелкой и баллон с газом, который приобретается отдельно.

Алюминий и его сплавы обладают некоторыми особенностями, затрудняющими процесс сварки:

  • Плёнка окиси;
  • Высокая теплопроводность;
  • Текучесть;
  • Неравномерная кристаллизация.

Покрывающая алюминий оксидная плёнка имеет большую температуру плавления и препятствует процессу соединения деталей. Теплопроводность алюминиевых изделий требует увеличения сварочного тока. Алюминий в расплавленном виде активно растекается, поэтому при сварочных работах приходится применять теплоотвод.

При соединении алюминиевых сплавов, особенно с содержанием кремния, часто образуются поры и трещины, которые нарушают прочность сварного шва. Отличительной особенностью алюминия считается то, что он не изменяет цвет при воздействии температуры, поэтому иногда сложно определить начальную точку его плавления.

TIG сварка

Для сварки алюминия в домашних условиях с использованием аргона можно воспользоваться сварочными аппаратами КЕДР ТИГ 200Р или СВАРОГ PRO TIG 200 P DSP AC/DC. Аппараты комплектуются горелками с вольфрамовым электродом.

Подготовка к сварке включает в себя тщательную очистку свариваемого металла с помощью металлической щётки. Абразивные материалы применять не рекомендуется, так как они могут загрязнить место будущего шва.

Тугоплавкий электрод следует заточить, чтобы его конец был острым. Это облегчает зажигание дуги.

Сварка алюминия и деталей выполняется в газовой зоне с помощью присадочного металла. При зажигании дуги нужно следить, чтобы электрод не коснулся свариваемых деталей и присадочного материала, поэтому полезно использовать осциллятор. Присадка движется перед горелкой строго по линии шва, перпендикулярные движения горелкой по шву не допускаются.

В процессе сварки острый конец электрода должен заплавиться в шарик. Если этого не происходит, следует увеличить сварочный ток. При сварке в помещении расход аргона должен составлять 6-8 литров в минуту.

Угол наклона горелки к свариваемому металлу должен составлять 70-80°, а присадочный пруток следует подавать так, чтобы между ним и горелкой был угол 90°. Подача аргона должна продолжаться не менее 15 секунд после завершения сварки. Это способствует хорошей кристаллизации металла и уменьшает возможность возникновения раковин и трещин.

Дуговая сварка тугоплавким электродом с использованием защитного газа производится только на переменном токе. Это уменьшает разбрызгивание и повышает качество шва.

Сварка покрытым электродом

Сварка алюминия в домашних условиях инвертором предполагает использование  электродов с покрытием. Никакой газ при этом не применяется. Следует иметь в виду, что таким образом можно сваривать детали, которые в дальнейшем не будут подвергаться большим механически нагрузкам и деформациям. Сварка алюминия с использованием аппарата инверторного типа осуществляется на постоянном токе при обратной полярности, когда плюс подаётся на электрод.

Перед сваркой металлические поверхности следует обезжирить ацетоном, бензином или другими реагентами. Для удаления плёнки окисла и повышения качества шва можно обработать свариваемые кромки в 30-40% растворе ортофосфорной кислоты.

Сварка алюминия и сплавов производится на короткой дуге. Электрод следует держать строго перпендикулярно свариваемым поверхностям. Сваривать следует в один проход, не допуская разрыва дуги по линии шва. Не допускаются перемещения электрода в поперечном направлении. После каждого прохода необходимо удалять шлак.

Для получения более надёжного шва, при толщине металла свыше 4 мм его края следует обработать. Для этого снимается фаска под углом до 60°. В отельных случаях требуется прогрев свариваемых деталей до температуры 200-400°С. Перед началом сварочных работ электроды с покрытием следует прокалить в печи для удаления влаги. В бытовых условиях это можно сделать в обычной духовке.

Сварка алюминия в бытовых условиях не представляет больших сложностей, если соблюдать все требования к производству данных работ. Начинающим нужно попрактиковаться на алюминиевых отходах, прежде чем приступать к настоящей работе.

Источник: https://voltobzor.ru/svarka-alyuminiya-v-domashnix-usloviyax-texnologiya-i-vozmozhnye-slozhnosti/

Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Справочник домашнего мастера