Технология сварки алюминия электродом — рассматриваем досконально

Легкий, серебристый металл сегодня прочно закрепился в домашнем хозяйстве. Что только не производят из алюминия — от посуды до деталей автомобилей. Но часто нужно починить вещь, а ремонт возможен только одним методом — сварочным.


Блок: 1/5 | Кол-во символов: 231
Источник: https://WikiMetall.ru/metalloobrabotka/svarka-alyuminiya.html

Чем объясняется плохая свариваемость алюминия

Сложности и особенности сварки алюминия и его сплавов объясняются целым рядом уникальных свойств этого металла.

  • Основная трудность тепловой обработки алюминия состоит в том, что поверхность данного металла всегда покрыта окисной пленкой, которая отличается очень высокой температурой плавления – 20440 (сам металл плавится при значительно более низкой температуре – 660 градусов).
  • Капли расплавленного алюминия, которые образуются в сварной зоне, моментально покрываются тугоплавкой окисной пленкой, которая препятствует формированию сплошного шва. Это определяет некоторые особенности сварки алюминия: сварную зону надежно защищают от взаимодействия с окружающим воздухом, для чего используется газ аргон.
  • В расплавленном состоянии алюминий обладает высокой текучестью, что серьезно затрудняет процесс формирования сварочной ванны. Именно поэтому технология сварки алюминия предполагает использование специальных теплоотводящих подкладок.
  • В составе алюминия содержится растворенный водород, который при застывании расплавленного металла стремится выйти наружу. Это способствует образованию в шве пор, а также кристаллизационных трещин. Кроме того, сплавы данного металла характеризуются повышенным содержанием в них кремния, что также способствует образованию трещин, возникающих при охлаждении деталей.

Трещина в сварном шве, возникшая в результате нарушения технологии работ

Трещина в сварном шве, возникшая в результате нарушения технологии работ

  • Алюминий обладает приличным коэффициентом линейного расширения. По этой причине происходит значительная усадка металла при его застывании, что ведет к серьезным деформациям соединяемых деталей.
  • Сварка алюминия и его сплавов осуществляется на высоких значениях сварочного тока. Это объясняется тем, что данный металл отличается высокой теплопроводностью. Примечательно, что при сварке стали (а у нее температура плавления выше, чем у алюминия) используются токи меньшей силы (в 1,2–1,5 раза).
  • Сварка деталей из данного металла (особенно сварка алюминия в домашних условиях) часто затруднена и тем, что точную марку сплава, из которого изготовлены соединяемые детали, определить очень сложно. Это серьезно осложняет выбор режимов сварки и используемых для ее выполнения методов.

Блок: 2/7 | Кол-во символов: 2225
Источник: http://met-all.org/obrabotka/svarka/svarka-alyuminiya-v-domashnih-usloviyah.html

Что нужно знать сварщику


По заявлениям опытных сварщиков, электросварка этого “крылатого” металла без аргона  может быть не хуже аргонной. Те мастера, которые говорят о посредственном качестве сварного шва и плохой свариваемости данным способом либо не варили алюминий электродом вообще, либо неправильно подходили к этому методу.

Обратите внимание на следующие рекомендации:

  1. Стыковое соединение является наиболее приемлемым. Тавровые и нахлесточные типы сварных соединений стараются избегать из- за большой вероятности затекания шлака в зазоры, который вызывает коррозию.
  2. После сварки шов промывается водой для удаления шлака;
  3. Подготовка алюминия перед сваркой обязательна. Удаление оксидной пленки, защита от ее повторного образования;
  4. Сварка массивных деталей толщиной более 3 мм сопровождается разделкой кромок под углом 60° с V-образной формой.
  5. Предварительный прогрев Al перед сваркой до 150-250 °C.

Не стоит забывать, что технически чистый алюминий сваривается лучше, чем его сплавы, содержащие магний и марганец (дюралюмилий, силумин).

 Progrev-pered-svarkoj

Прогрев перед сваркой

Именно поэтому следут правильно подойти к выбору сварочных электродов в зависимости от химического состава сплава.

Блок: 2/5 | Кол-во символов: 1183
Источник: https://svarkagid.ru/tehnologii/kak-varit-alyuminij-invertorom.html

Сварка алюминия: что следует знать

Легирующие элементы

Таблица характеристик электродов для сварки

Таблица характеристик электродов для сварки.

Чтобы была понятна технология сварки этого металла, прежде необходимо понять некоторые основы его металлургии. Алюминий можно легировать рядом различных элементов для увеличения прочности, стойкости к коррозии и/или общей свариваемости.

Главными легирующими алюминий составляющими служат Cu, Si, Mg, Mn и Zn.

Медь (Cu) обеспечивает высокую прочность алюминия. Эта серия сплавов является термостойкой и используется для изготовления частей самолетных двигателей, заклепок и винтов. Большинство этих сплавов считаются малопригодными для дуговой сварки из-за их чувствительности к горячим трещинам. Эти сплавы свариваются 4043 электродами с наполнителями, обладающими низкой температурой плавления с целью уменьшения вероятности горячих трещин.

Схема дуговой сварки алюминия

Схема дуговой сварки алюминия.

Марганец (Mn) — с ним алюминий дает сплавы холодной закалки общего назначения, обычно отлично подходящие для аргонно-дуговой сварки с 4043 или 5356 электродами, не склонные к горячим трещинам. Кремний (Si) уменьшает плавление алюминия и улучшает его текучесть. Сплавы обладают хорошей свариваемостью.

Магний (Mg) придает сплавам отличную свариваемость с минимальной потерей прочности. Кремний и магний в совокупности создают термостойкие сплавы средней прочности, несколько склонные к горячим трещинам. Наиболее распространенными электродами для этой серии являются все те же универсальные 4043.

Цинк (Zn) в сплаве с алюминием и медью придает высокую прочность сплавам из алюминия. Свариваемость этой серии имеет недостаток: многие сорта чувствительны к образованию горячих трещин.

Чистый алюминий без легирующих добавок широко используется благодаря своей превосходной стойкости к различным видам коррозии, в оборудовании химической промышленности, легко сваривается с электродами 1100 и 4043 сплавов.

Химические свойства алюминия

Схема процесса сварки алюминия полуавтоматом.

С точки зрения химии алюминий имеет высокий потенциал растворимости атомов водорода в жидкой форме и низкую растворимость в точке кристаллизации. Это означает, что даже небольшое количество водорода, растворенное в металле шва, будет стремиться выйти из него по мере затвердевания, а возникшая пористость шва может стать большой проблемой во время сварки алюминия.

Кроме того, алюминий, соединяясь с кислородом в форме оксида алюминия, создает пористый слой, который может стать ловушкой для влаги, масла, смазки и других материалов. Другими словами, алюминий защищен оксидной пленкой, которая обеспечивает металлу превосходные антикоррозионные свойства. Но, поскольку оксидная пленка имеет высокую температуру плавления (2037°С), в три раза превышающую температуру плавления самого алюминия, она препятствует соединению частей металла. Поэтому сварка алюминия требует предварительного удаления оксидной пленки, для чего можно использовать любой способ:

  • механическая очистка;
  • растворители;
  • химическое травление и др.

Важно! Вот некоторые из признаков наличия оксидной пленки:

  • блуждающая дуга, когда вы не можете получить лужу без прожига и искажения металла;
  • ваш наполнитель не смешивается с лужей, вместо этого он скатывается в трудно расплавляемый шарик;
  • при попытке соединения двух краев заготовок алюминия они завиваются друг от друга и образуют еще больший разрыв;
  • 8 часов экспозиции после очистки вполне достаточно для работы до повторной очистки.

Механические свойства

Механические свойства сварного шва, такие как прочность на растяжение, упругость и удлинение, зависят от выбора вида сплава алюминия и наполнителя.

Для канавки сварных швов зона термического влияния (ЗТВ) диктует прочность соединения:

Схема устройства сварочного полуавтомата.

  1. В сплавах холодной закалки ЗТВ будет полностью отожженной и станет слабым местом.
  2. Термостойкие сплавы требуют гораздо большего времени для отжига в сочетании с медленным охлаждением.

При таком режиме прочность сварного шва пострадает меньше.

Для угловых швов прочность зависит от состава наполнителя сплава электрода, используемого для сварки.

Совет: по возможности лучше подкладывать под область сварки радиатор из меди или алюминия. Поскольку алюминий имеет хорошую теплопроводность, то тепло из области сварного шва быстро передается остальным частям заготовок, которые становятся настолько горячими, что это может вызывать усадки и деформации в их структуре. С помощью некоторого теплопоглощения материалом, находящимся под областью сварки, можно защитить работу от деформации.

Блок: 2/5 | Кол-во символов: 4499
Источник: https://moyakovka.ru/process/svarka-alyuminiya-elektrodom.html

Преимущества и недостатки сварки алюминия


Несмотря на то, что сварка по алюминию имеет некоторые сложности. Она все равно пользуется высоким спросом. Это связано с тем, что данный металл позволяет сделать конструкции с высокой прочностью. Его активно используют в разных областях промышленности, и без алюминия не обходится ни одно оборудование.

Фото: качества при сварке алюминия

Сварка алюминия и стали имеет целый ряд положительных особенностей:

  • процесс обходится достаточно не дорого, он позволяет сэкономить приличное количество финансов. Это положительное качество особенно актуально для тех специалистов, у которых имеются в распоряжении профессиональное оборудование;
  • сварка занимает немного времени, она производится в один момент, а сам результат можно сразу же проверить;
  • для проведения сварочных работ могут применяться подручные средства;
  • нет особых требований к качеству шва;
  • сварной шов получается прочным и износостойким.

Но помимо положительных качеств сварочные работы по алюминию имеют недостатки:

  • при сварке алюминия своими руками сварной шов часто получается низкого качества;
  • иногда могут возникать сложности во время выбора присадочного материала;
  • чтобы получить качественное сваривание металла в домашних условиях необходимо применять современные технологии, которые используют на производствах. Но при их применении дома могут возникнуть серьезные сложности;
  • тяжело соблюдать правила техники безопасности;
  • часто хранение электродов проводится в неподходящих условиях, они могут быстро отсыреть или испортиться;
  • нет точных методов контроля качества готового соединения.

Блок: 3/13 | Кол-во символов: 1571
Источник: https://osvarka.com/svarka-metallov/svarka-aluminia-i-ego-splavov

Как правильно варить алюминий

Сварочный процесс начинается с предварительной подготовки рабочих кромок. Главная цель — очистка поверхности, которая проводится в несколько этапов:

  • заготовки нужно тщательно зачистить с помощью химических составов;
  • после высыхания поверхность необходимо обезжирить любым растворителем: ацетон, авиационный бензин, уайт-спирит или другой жидкостью;
  • если свариванию подлежат изделия толщиной свыше 4 мм., то кромки следует разделать;
  • завершающей процедурой является очищение кромок от оксидного слоя; для этого применяются следующие инструменты: напильник, наждачная бумага, щетка с ворсинками из стали.

Блок: 3/7 | Кол-во символов: 633
Источник: https://WeldElec.com/info/kak-pravilno-varit/alyuminiy/

Сварка алюминия электродами


Проведение электросварки алюминия электродом в домашних условиях возможно только в тех случаях, если выполняется соединение деталей, не несущих высокой ответственности и нагрузки. Но при этом показатель толщины используемых алюминиевых изделий должна быть не меньше 4 мм.

Фото: шов при сварке алюминия

Однако данный процесс может сопровождаться некоторыми негативными особенностями:

  • после сваривания шов получается не сильно прочным и низкого качества. У него отмечается высокая пористость;
  • расплавленный алюминий в сварке начинает разбрызгиваться вокруг соединения, а шлаки, которые образуются на поверхности шва, достаточно плохо отделяются. Все это может спровоцировать развитие коррозионных процессов.

Но все же сварка алюминия со сталью с использованием электродов и обычного инвертора ММА активно применяется для соединения металла. Раньше для этих целей применялись расходники с маркировками ОЗА-1 или ОЗА-2. Имеются наиболее качественные варианты — УАНА и ОЗАНА. Это отечественные электроды, при помощи которых можно варить чистый металл и сплавы.

Фото: сварка алюминия с электродами

Сварка алюминиевых проводов и других элементов из этого металла может выполняться с использованием расходных материалов от шведских производителей ESAB. Если в процессе сваривания применяется чистый алюминий без примесей и сплавов, то лучше применять электроды ОК 96. 10. А вот для сварки сплавов подойдут электроды марки ОК 96. 50.

Особенности проведения электродуговой сварки

Чтобы технология электродуговой сварки алюминия была проведена правильно, ее необходимо выполнять с учетом важных правил. От этого будет зависеть качество, прочность и внешний вид сварных соединений. К основным правилам электродуговой сварки относят следующие:

  • сваривание алюминия должно проводиться с проведением постоянного тока, но при этом он должен иметь обратную полярность (для этого на инверторе требуется поменять местами разъемы). Во время этого обязательно должны соблюдаться соотношения показателей мощности и диаметра электрода. Во время сварки алюминия постоянным током должна постоянно регулироваться его сила, она должна быть примерно по 30 ампер на каждый миллиметр диаметра;
  • рекомендуется предварительно выполнить нагревание деталей для сваривания. Изделия из алюминия со средней толщиной нагревают до показателей 200-300 градусов. А вот большие массивные части требуется нагреть до 400 градусов;
  • зажигание дуги выполняется, так как и обычно, но все же стоит учитывать, что скорость горения электродов для алюминиевого металла значительно выше, чем у обычных. По этой причине шов требуется вести немного быстрее;
  • ни в коем случае не стоит обрывать сваривание, так и не закончив соединение. В конце полученного шва может появляться корка шлака, которая в последующий период станет препятствием для разжигания дуги в этой области. Важно проводить планирование свариваемых швов на плавление одного электрода;
  • во время выполнения свариваемого соединения нельзя производить поперечных движений, как это может делаться при варке стали;
  • после того как процесс сваривания будет закончен весь шлак в области соединения необходимо полностью удалить. Обязательно зону сварки требуется зачистить щеткой с ворсом и хорошо промыть при помощи горячей воды.

Блок: 6/13 | Кол-во символов: 3203
Источник: https://osvarka.com/svarka-metallov/svarka-aluminia-i-ego-splavov

Газовая сварка

В качестве горючего газа, чаще всего, используется ацетилен, расход которого (по мощности горелки) должен составлять 100 л/ч на 1 мм. толщины свариваемого изделия.

Также исполнителю понадобится присадочный пруток, представляющий собой проволоку из алюминия или его сплавов. Ее диаметр зависит от толщины рабочего изделия и варьируется в диапазоне от 1,5 до 5,0 мм.

Данная технология подразумевает использование специальных флюсов, которые предотвращают окисление металла и способствуют удалению оксидов. Флюс вводится в рабочую зону либо вместе с присадочным прутком, либо в виде пасты на свариваемые кромки. Флюсы удаляются после сварки посредством промывания сварных швов теплой водой или двухпроцентным раствором хромовой кислоты.

При сваривании деталей, толщина стенок которых превышает 4 мм., необходимо выполнять разделку кромок; свыше 8 мм. — нужен местный или общий подогрев. Сварка проводится левым способом.

Блок: 5/7 | Кол-во символов: 937
Источник: https://WeldElec.com/info/kak-pravilno-varit/alyuminiy/

Заключение


Ядовитый дым, выделяющийся при сварке, а также дороговизна электродов и их капризность в хранении не сделают данный метод популярнее MIG или TIG. Применяют его, как правило, в тех случаях, где невозможно использование или нецелесообразно использование газового оборудования.

Блок: 5/5 | Кол-во символов: 303
Источник: https://svarkagid.ru/tehnologii/kak-varit-alyuminij-invertorom.html

Сварка с аргоном

Метод стал доступным для домашнего использования сравнительно недавно, когда в широкой продаже появились относительно недорогие инверторы с дополнительными функциями подключения газового оборудования.

Сварка в среде аргона может осуществляться в двух видах: ручная с неплавящимся электродом и полуавтоматическая со специальной плавящейся проволокой.

Ручная TIG сварка

Это наиболее распространенный вид соединения алюминиевых деталей. Он обеспечивает надежность соединения.

Аргон, который подается в сварочную ванну, закрывает доступ атмосферному кислороду, что не позволяет образовываться оксидной пленке.

Что нужно для такого типа сварки?Положение горелки и присадочного прутка при сварке

  • Во-первых, электроды используются неплавящиеся из вольфрама. Их диаметр зависит от толщины деталей, а также от вида стыка у заготовок.
  • Во-вторых, присадочный материал — обязательное условие для получения качественного сварного шва.
  • В третьих, это защитный газ, чаще всего аргон или гелий.

Какие параметры нужно учитывать перед началом сварочного процесса?

Если вы новичок в сварочном деле,то найдите таблицу, где указываются все необходимые данные по расходу газа, диаметрам электродов и присадочных прутков. Но обычно сварщик руководствуется уже полученным опытом.

Стоит знать, что зажечь электрическую дугу в аргоне довольно затруднительно. Поэтому современные аппараты имеют осциллятор, который повышает частотность тока для быстрого поджога.

Алгоритм работы следующий.

  • Заготовки выставляют в нужное положение, подключается масса. При этом аппарат настраивают на переменный ток!
  • Дугу лучше всего зажигать в стороне на отдельной графитовой пластинке (нежелательно стучать вольфрамом по заготовке, это испортит электрод).
  • Конец электрода ведут под углом наиболее приближенном к прямому (60-80 градусов). Расстояние электрода от ванны до 2 мм.
  • Присадочный пруток подают постепенно к краю сварочной ванны под углом в 90 градусов к электроду. Не нужно подавать присадку непосредственно под электрод, это испортит шов.
  • Горелку с электродом ведут за присадочным прутком, а не наоборот.
  • Также не стоит слишком притапливать дугу или наоборот очень далеко отодвигать. Сварочная ванна (зона расплавленного металла) должна иметь овальную немного вытянутую форму.
  • После завершения шва дугу гасят и возвращают горелку к сварочной ванне. Это делается для того, чтобы застывание проходило под аргоном. Подачу аргона перекрывают через 7-10 секунд после окончания сварки.

На выходе должен получиться волнообразный, немного вытянутый в направлении движения, сварочный шов. Если все сделать правильно, то соединение будет качественным.

Полуавтоматическая сварка в аргоне

Преимущество такого способа сварки в том, что он обеспечивает качественное соединение за счет высокого импульса. Каждая точка поставленная полуавтоматом надежно «впитывается» в шов. К тому же, проволока используемая как электрод. Имеет уже необходимые присадочные материалы, а сам сварочный процесс происходит намного быстрее.

Особенности полуавтоматической сварки алюминия следующие.

  • Варить нужно только на переменном токе и с обратной полярностью.
  • Проволока должна соответствовать материалу заготовок.
  • Наконечник держателя нужен немного большего диаметра, чем сама проволока.

Алюминиевые расходники имеют большую скорость горения. Поэтому нужно быстрее вести шов (как и в случае с покрытыми электродами). Также нужно обеспечить соответствующую скорость подачи проволоки.

Технология сварки алюминия полуавтоматом совершенствуется постепенно с опытом. Но, научившись использовать такое оборудование, можно получать соединения намного качественные, чем с обычной электродуговой сваркой или ручной тиг.

А что вы можете добавить к материалу этой статьи? Если у Вас имеется опыт по сварке алюминия в домашней мастерской, то поделитесь им в блоке к этой статье.

Поиск записей с помощью фильтра:

Блок: 5/5 | Кол-во символов: 3771
Источник: https://WikiMetall.ru/metalloobrabotka/svarka-alyuminiya.html

Особенности работы с алюминием


Электрическая дуга позволяет соединять различные виды металлов, в том числе и алюминий, с помощью значительного нагрева деталей. Она позволяет проплавить металлические пластины различной толщины, что способствует созданию прочного соединения. Но соединение алюминиевых деталей сопряжено с определенными трудностями работы.

Сварочный шов на алюминиевой детали

Сварочный шов на алюминиевой детали

Алюминий обладает некоторыми характеристиками, несвойственными большинству металлов, одной из которых является гигроскопическое свойство. Это свойство металла заключается в его способности впитывать влагу из окружающей среды. Многие не подозревают об этом, так как холодный алюминий не имеет видимых свидетельств накопления влаги.

Но при значительном нагреве, в месте сварочных работ начинается испарение влаги. Это приводит к излишним брызгам, трудностям в работе и получении некачественного соединения.

Чтобы препятствовать возникновению дефектов, следует предварительно нагреть алюминиевые изделия до температуры 150 градусов. Это можно сделать с помощью газовой горелки. При этом влага испарится из поверхности алюминия и не будет препятствовать выполнению качественных сварочных работ.

Сварка алюминия своими руками также сопряжена с проблемой покрытия металла оксидным слоем. Оксидная пленка возникает в процессе химической реакции между молекулами алюминия и кислорода. Она защищает изделия от воздействия кислотной среды, в то же время препятствуя выполнению сварочных работ. Это связано с большой разницей температуры плавления чистого металла и его оксида. Температура плавления алюминия составляет 500 градусов, а его оксида – 2000 градусов. Поэтому перед тем как варить алюминиевые изделия рекомендуется очистить поверхность металла с помощью металлической щетки. Это позволяет получить доступ к чистому металлу.

Однако очищенная поверхность очень быстро воздействует с кислородом, в результате чего на поверхности образуется новый оксидный слой. Поэтому в промышленных условиях сваривание деталей проводят одновременно с подачей инертного газа – аргона. Он препятствует доступу кислорода к металлу и возникновению новой оксидной пленки.

В домашних условиях также следует создать газовое облако при сварке с помощью инвертора.

Следует также учитывать тот факт, что алюминий в чистом виде практически не используется. Чаще всего применяются сплавы на его основе, которые обладают улучшенными свойствами. Некоторые дополнительные компоненты могут препятствовать созданию качественного шва.

Блок: 2/4 | Кол-во символов: 2480
Источник: http://StankiExpert.ru/spravochnik/svarka/svarka-aljuminija-elektrodom.html

Сварка алюминия в домашних условиях: возможно ли?

 Потребность в сварке алюминия может возникнуть не только в промышленных и производственных условиях, но и в быту. Некоторые вышеперечисленные методы сваривания алюминия успешно применяются в домашних условиях:

  • технология ММА, подразумевающая использование инвертора/трансформатора и плавящихся электродов с обмазкой;
  • сварка алюминия газом;
  • технология DC MIG (полуавтоматом);
  • сварка аргоном (АС TIG).

Каждый из этих способов обладает своими особенностями, рассмотренными ранее. Однако, выполнение бытовой сварки требует особого внимания. Поэтому рекомендуем ознакомиться с полным перечнем нюансов, возникающих при сварке алюминия в домашних условиях. Четко следуя указаниям и советам, каждый исполнитель сможет качественно выполнить соединение изделий и конструкций из алюминия.

Блок: 7/7 | Кол-во символов: 853
Источник: https://WeldElec.com/info/kak-pravilno-varit/alyuminiy/

Интересное видео


Блок: 13/13 | Кол-во символов: 21
Источник: https://osvarka.com/svarka-metallov/svarka-aluminia-i-ego-splavov

Кол-во блоков: 13 | Общее кол-во символов: 21910
Количество использованных доноров: 7
Информация по каждому донору:

  1. http://met-all.org/obrabotka/svarka/svarka-alyuminiya-v-domashnih-usloviyah.html: использовано 1 блоков из 7, кол-во символов 2225 (10%)
  2. https://WeldElec.com/info/kak-pravilno-varit/alyuminiy/: использовано 3 блоков из 7, кол-во символов 2423 (11%)
  3. https://osvarka.com/svarka-metallov/svarka-aluminia-i-ego-splavov: использовано 3 блоков из 13, кол-во символов 4795 (22%)
  4. https://WikiMetall.ru/metalloobrabotka/svarka-alyuminiya.html: использовано 2 блоков из 5, кол-во символов 4002 (18%)
  5. http://StankiExpert.ru/spravochnik/svarka/svarka-aljuminija-elektrodom.html: использовано 1 блоков из 4, кол-во символов 2480 (11%)
  6. https://svarkagid.ru/tehnologii/kak-varit-alyuminij-invertorom.html: использовано 2 блоков из 5, кол-во символов 1486 (7%)
  7. https://moyakovka.ru/process/svarka-alyuminiya-elektrodom.html: использовано 1 блоков из 5, кол-во символов 4499 (21%)



Поделитесь в соц.сетях:

Оцените статью:

1 Звезда2 Звезды3 Звезды4 Звезды5 Звезд (Пока оценок нет)
Загрузка...

Добавить комментарий