- Технология TIG: преимущества метода
- Сварка алюминия аргоном: плюсы метода
- Оборудование
- Сварка постоянным и переменным током
- Выбор защитного газа
- Предварительная подготовка деталей
- Заточка вольфрамового электрода
- Особенности сварки методом TIG
- Сварка алюминия аргоном: пошаговая инструкция
- Выбор режимов аппарата
- Применение аргонодуговой сварки
- Что необходимо учитывать при проведении работ?
- Преимущества и недостатки сварки алюминия аргоном
- Как подготовить к сварке соединяемые детали
- Применение импульсно-дуговой сварки
- Технология аргоновой сварки
- Проверка качества сварки алюминия аргоном
- Техника безопасности
- Подготовка поверхности металла
- Режимы автоматической и полуавтоматической сварки алюминия в аргоне плавящимся электродом
- Как устроена горелка аргонового аппарата для сваривания
- Технология сварки с помощью аргона
- Используемые аппараты и типы электродов
- Почему алюминий сложно сваривать
- Cварка алюминия постоянным и переменным током
- Особенности работы с металлом
- Сварка алюминия переменным током
- Сваривание постоянным током
- Некоторые способы сварки
- Необходимое оборудование и расходные материалы
- Выбор присадочного материала
- Как правильно работать с горелкой
Технология TIG: преимущества метода
В отличие от стальных сплавов, алюминий более сложен с точки зрения термической обработки. Основная проблема — образование оксида при контакте с кислородом воздуха. Подача аргона в зону сварки прерывает подачу кислорода к алюминию, создавая благоприятные условия для сварки. Во время работы алюминиевый пруток расплавляется, образуя сварное соединение.
Сварка алюминия аргоном: плюсы метода
- Устойчивое горение дуги.
- Равномерное проникновение.
- Получение аккуратного и тонкого шва.
Метод универсален: технология TIG подходит не только для алюминия, но и для других металлов и сплавов.
Оборудование
Для сварки алюминия аргоном используется инвертор аргонодуговой сварки. Также вам понадобятся:
- Вольфрамовые электроды. Материал содержит небольшое количество редкоземельных элементов. Чем меньше их содержание, тем выше качество электродов и стабильнее дуга.
- Алюминиевый заправочный стержень. Расходные материалы длиной до одного метра предлагаются различных диаметров в диапазоне 1,6–4,0 мм. Рекомендуется использовать материал после вскрытия упаковки.
Длительное хранение приводит к образованию оксидной пленки, которая усложняет процесс сварки алюминия. Состав бруса должен соответствовать характеристикам свариваемых поверхностей.
- Горелка TIG и сопла для равномерной подачи инертного газа в зону плавления. Если вы планируете сваривать алюминий аргоном на открытом воздухе, вам нужно использовать сопла большого диаметра, так как инертный газ снаружи с большей вероятностью уйдет из зоны сварки под действием ветра.
- Баллон с аргоном с регулятором давления.
- Газовая труба.
Сварка постоянным и переменным током
Аппарат для сварки алюминия и аргона может работать как на постоянном (DC), так и на переменном (AC) токе (также существуют инверторы с двумя режимами AC / DC). Если подключить постоянный ток с обратной полярностью, произойдет резкое повышение температуры пайки. Условия приводят к перегреву вольфрамового электрода, в результате чего металл разрушается. Чтобы этого не произошло, сварщик должен снизить сварочный ток. В этом режиме можно сваривать только детали небольшой толщины.
Переменный ток сварки алюминия и аргона электрически запускает процесс удаления оксидной пленки. Когда на электроде меньше, деталь нагревается и плавится. После изменения направления заряженных частиц на электроде появляется знак плюс и начинается разрушение Al2O3. В таких условиях электрод практически не перегревается, поэтому можно увеличить сварочный ток.
Зависимость величины переменного тока от диаметра электрода в процессе сварки алюминия аргоном.
Диаметр электрода, мм | 1-2 | 3 | 4 | 5 | 6 |
Величина тока, А | 20–100 | 100–160 | 140–220 | 200–280 | 250–300 |
Выбор защитного газа
Для сварки используется аргон марки В (применяется для металлов и сплавов, чувствительных в расплавленном состоянии к газовым примесям). Чистота 99,96%. Этот же газ можно использовать и для работы на постоянном токе, т.е.защита универсальная.
На практике, особенно при соединении массивных деталей, металл бывает трудно расплавить. В таких случаях необходимо использовать аргон в смеси с гелием.
Предварительная подготовка деталей
Качество сварного шва зависит от подготовки деталей к сварке.
- Рабочие поверхности обезжириваются (подойдет уайт-спирит, ацетон или бензин).
- Механические зачищаются наждаком или гравируются химическим методом (например щелочью).
- После химической очистки поверхности дают высохнуть.
Для повседневной сварки достаточно удалить оксид механическим способом; в профессиональной работе рекомендуется гравировать поверхности. В производственных условиях после гравировки детали промываются струей воды, осветляются и сушатся.
Заточка вольфрамового электрода
В процессе сварки рабочая часть электрода постепенно разрушается, что приводит к скосу стержня. В результате глубина проникновения уменьшается. Для получения аккуратного качественного шва электрод должен быть острым. Угол выбирается исходя из силы тока.
- Если предполагается работа на постоянном токе, стержень затачивают на конус. Длина стамески не должна превышать двух диаметров.
- Для сварки на переменном токе используется сферическая форма. После заточки кончик стержня слегка притупляется, режется от 0,2 до 0,5 мм.
На малых токах угол заточки держится в пределах 10-20 градусов. Для средних значений используется диапазон 20-30 градусов. При высоких значениях используется резкость в диапазоне 60-120 градусов.
Если использовать заточку под углом менее 20 градусов при средних токах, срок службы вольфрамового стержня уменьшится. И наоборот, слишком большое значение угла резания прутка сделает дугу нестабильной.
Заточка осуществляется механически с помощью абразивного круга или химически с помощью специальной пасты.
Стержень затачивают строго по длине, направляя движение инструмента по оси. Для лучшей работы электрода поверхность после заточки полируется.
Особенности сварки методом TIG
Вольфрамовый электрод используется для сварки алюминия и сплавов. Некоторые электроды производятся со специальными добавками, улучшающими качество шва. В начале работы присадочный стержень всегда ставят перед электродом, плавно перемещая пучок по шву.
В работе используются следующие приемы:
- Вольфрамовый электрод держат близко к поверхности, чтобы дуга была как можно короче.
- Устойчивое горение дуги достигается при вертикальном положении электрода. Именно в этом положении электрод необходимо удерживать в процессе сварки. Необходимо постараться, чтобы электрод не «ходил» в поперечном направлении.
- Штанга для наполнения подается плавно. С опытом операция доведена до автоматизма; в начальной фазе возможен разрыв, приводящий к разбрызгиванию расплава. При сварке присадочным стержнем соблюдайте угол 15-20 градусов.
- Сварку поверхностей нужно производить как можно быстрее. Скорость работы напрямую влияет на качество шва.
Сварка в атмосфере аргона отличается от плавки в зонах с другими газами. Допускается соединение деталей в разных пространственных положениях, однако наилучший и наиболее ровный шов будет получен, если соединяемые изделия будут находиться в горизонтальной плоскости. Аргон на 38% тяжелее воздуха, поэтому он будет собираться внизу. Если вам нужно приварить алюминиевые детали к потолку или стене, используйте мягкую смесь аргона и гелия.
Давление в редукторе подбирается по условиям. В закрытом помещении достаточно подачи аргона со скоростью 7-8 литров в минуту; для наружных сварочных работ увеличился запас.
Сварка алюминия аргоном: пошаговая инструкция
- Рабочие поверхности очищены от оксида.
- Перед началом процесса плавления свариваемые кромки нагреваются до температуры около 150 ° C (удаляется остаточная влага).
- Горелка приближается к поверхности на расстояние около 3,0 мм, и дуга зажигается. Оптимальная длина прожига 1,5–2,5 мм.
- Как только появляется расплавленный металл (скорость зависит от сплава и содержания примесей в металле), присадочный стержень плавно вводится в зону сварочной ванны.
- Для стыковки толстостенных изделий с образованием широкого шва горелку перемещают справа налево без рывков.
- Чтобы алюминий не окислялся во время работы, рабочая зона присадочного стержня должна быть постоянно защищена от аргона.
- Окончание сварного шва (этап заполнения кратера) проводят в режиме постепенного уменьшения силы тока. Если оставить на том же уровне, ширина шва увеличится, испортив работу.
- После слияния деталей дуга гаснет.
- Горелку удерживают близко к поверхности до завершения продувки инертным газом. Использование функции Post Flow позволяет подавать газ на металл до тех пор, пока область сварки не остынет.
Выбор режимов аппарата
Настройка сварки алюминия аргоном зависит от толщины соединяемых поверхностей.
Диаметр электрода, мм | 2 | 3 | 5 | 6 |
Диаметр заправочного стержня, мм | 1.6 | 2,5 | 3.5 | 4.0 |
Толщина свариваемых листов, мм | 1.0-2.0 | 4,0-6,0 | 6.0-10.0 | 11,0-15,0 |
Сила тока, А | 50-70 | 100–130 | 220-300 | 280–360 |
В процессе работы важно следить за текущим показателем силы. Сварка TIG при слишком высоком токе может вызвать выгорание детали, а слишком низкое значение предотвратит плавление металла. Для изготовления мелких швов выбран двухтактный режим (нажать кнопку — включить дугу, отпустить — дуга гаснет). Величина пускового тока выставляется в 2 раза выше рабочего, чтобы было легче зажигать дугу. Четырехэтапный режим используется для выполнения расширенных швов. Работа ведется по упрощенной схеме: нажать кнопку — зажечь дугу — отпустить — дуга продолжает гореть, для ее завершения нужно снова нажать кнопку. В этом случае пусковой ток применяется до тех пор, пока кнопка удерживается нажатой.
Применение аргонодуговой сварки
Метод используется для получения сварных швов высокого качества. Технология TIG полезна для работы с тонкостенными деталями и соединения металлов, которые трудно сваривать.
Аргонодуговая сварка применяется для следующих материалов:
- Алюминий и сплавы.
- Все виды стали, в том числе оцинкованные, нержавеющие и оцинкованные.
- Чугун.
- Титан.
- Цветные металлы.
Что необходимо учитывать при проведении работ?
Сварка аргоном используется 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 валик сварного шва. На обрабатываемую поверхность поступает поток инертного газа.
При проведении работ необходимо учитывать ряд особенностей:
- Формирование оксидных пленок. Пленку можно плавить при 2000 градусах Цельсия. При этом алюминий плавится при 500 градусах. Чтобы сделать качественный шов, необходимо предварительно очистить заготовку от оксидной пленки. Это можно сделать кистью или растворителем.
- Гигроскопичность. Алюминий активно впитывает влагу из окружающей среды. Когда заготовка нагревается с помощью сварочной дуги, материал начинает выделять скопившуюся влагу. Для улучшения шва сварщики рекомендуют предварительно нагреть заготовку до 150 градусов.
- Очистка обработанной поверхности воздухом. Для этого нужно настроить правильный поток аргона. Если газа не хватит, материал вспенится. Вольфрамовый стержень будет поврежден. Когда подается слишком много газа, это будет мешать формированию шва. Повышенный расход сделает процесс присоединения более дорогим.
При сварке аргоном возникают трудности с формированием шва. Для начала часто оставляют выемку (картер). Это связано с длительным нагревом поверхности. Чтобы избежать этой проблемы, необходимо правильно настроить режим затухания дуги. При равномерном снижении температуры можно добиться качественного шва без образования кратеров.
Преимущества и недостатки сварки алюминия аргоном
Преимущества универсальность метода; стабильность дуги; формирование аккуратного шва; достаточная прочность сварного шва; уменьшение площади обогрева; экономный расход газа и присадок; формирование шва без примесей и пор.
Важно! В целом сварка алюминия в аргоне обеспечивает высокое качество и прочность соединения, что особенно важно в ответственных конструкциях.
Как подготовить к сварке соединяемые детали
На качество аргонной сварки алюминия влияет не только техническое состояние используемых полуавтоматов и других устройств, но и точность подготовки соединяемых деталей.
В пошаговом видео ниже хорошо показаны все этапы такой подготовки:
Чтобы получить качественное соединение, необходимо тщательно очистить соединяемые детали от грязи, жира и следов машинного масла. Лучше всего для этой чистки использовать любой растворитель. Если толщина соединяемых листов превышает 4 мм, необходимо проточить края, а сам алюминий приваривать только встык. Чтобы удалить тугоплавкую оксидную пленку с поверхности деталей, место их соединения необходимо обработать напильником или щеткой с металлическими волокнами. Если шов имеет сложную конфигурацию, то такую очистку можно произвести при помощи болгарки.
Применение импульсно-дуговой сварки
Импульсная дуговая сварка позволяет повысить производительность сварки, благодаря этой методике создается прямой струйный перенос металла, уменьшаются его разбрызгивания, а также повышается стабильность электрической дуги.
Использование импульсной дуговой сварки очень перспективно для сварки алюминиевых конструкций. Благодаря высокой концентрации энергии в импульсе, с оптимальным временем импульсов и пауз, можно обеспечить стабильный проплав и правильное формирование корня шва, а также значительно снизить сварочные деформации.
При сварке металла толщиной 6 мм плавящимся электродом диаметром 1,6 мм рекомендуются следующие режимы: Частота следования импульсов 100 имп. / С. Ток I = 160-180А, рабочее напряжение U = 18-21В, скорость сварки v = 18-25м / ч. Сварка выполняется за один прием.
Сварка больших толщин из-за высокой теплопроводности металла требует предварительного и одновременного нагрева до температуры 150°.
Технология аргоновой сварки
Соединение алюминиевых деталей осуществляется с учетом некоторых правил. Нарушение технологии способствует ухудшению эксплуатационных характеристик металлоконструкции.
Для начинающих сварщиков разработаны следующие рекомендации:
- Чтобы получился ровный шов, детали захватывают с двух сторон.
- Наполнитель подается после образования ванны расплава. Не сомневайтесь, это приводит к прожогу.
- Длина дуги при аргонной сварке 3 мм.
- Электрод расположен под углом 80 °. Проволока размещается перпендикулярно стержню. Плавный поток расходных материалов снижает вероятность разбрызгивания.
- При сварке тонких листов стержень направляется вдоль стыка в продольном направлении. При работе с толстыми деталями допускаются боковые движения.
- Завершите, нажав кнопку запуска таймера затухания дуги.
- Горелку оставляют в неизменном положении до завершения подачи аргона.
Проверка качества сварки алюминия аргоном
В машиностроении используются изделия и конструкции из алюминия и сплавов с ним. Это трубопроводы, цистерны, емкости и т.д. Их надежность и долговечность определяется качеством сварных швов.
Основными методами контроля сварных соединений алюминиевых изделий являются ультразвуковая дефектоскопия, рентгеновское и гамма-построение графиков, визуальный контроль и измерения, гидравлические испытания с помощью гелиевого течеискателя.
Обязательно проверяйте механические свойства сварных швов, созданных аргоном, выполняйте металлографию — проверяйте состав и структуру стыка (в случае работ, технологически предусматривающих термический контроль сварки аргоном).
Осмотр возложен на сотрудников отдела контроля качества производителя алюминиевых конструкций, иногда осмотр проводится с участием представителей заказчика, так как аргонная сварка алюминия, цена на которую не считается высокой, при этом проводится время очень ответственно.
Методы контроля, параметры и объем работ устанавливаются для каждой группы продуктов, типа конструкции, а иногда и для конкретных продуктов в соответствии с «Правилами контроля» или техническими спецификациями.
При проведении контроля изделий из алюминия и его сплавов есть свои особенности, так как материал имеет свойство образовывать поры внутри соединения, выполненного с использованием аргона. Помимо пор, в шве может образоваться неплавление, возникающее между краями и швом, а также между бусинами. Поиск не термоядерных соединений затруднен, так как они не могут быть обнаружены рентгеновскими и гамма-лучами. Для этого специалисты используют ультразвук, проводя дефектоскопию.
Отсутствие плавления в основании сварного шва — довольно распространенный дефект, который возникает при работе с неплавящимся электродом во время сквозной разливки, когда корень сварного шва создается на не удерживающей опоре. Корень сварного шва, если нет доступа к сварному шву, следует проводить под защитой нейтрального газа. А непосредственно перед сваркой аргоном необходимо очистить края, чтобы удалить оксидную пленку.
При обработке многослойного металла поры нижних слоев можно переплавить во время нанесения верхних валков! Вот почему пористость не принимается во внимание в процессе промежуточного просвечивания продукта.
Все сварные соединения проходят контрольную процедуру внешнего осмотра, за исключением швов с внешними дефектами: провисания, свищей в начале шва, трещин, кратеров, которые не были заварены и ведут к основному металлу, сплошным порам и сетке цепи, непровары и подрезы.
Техника безопасности
При проведении работ необходимо учитывать наличие электрического тока, яркое свечение дуги, горячий металл, который может быть напылен, высокие температуры. Сварщик должен носить специальную маску с фильтром синего света. Перчатки нужны для защиты рук от брызг расплава и одежда, способная защитить от них все тело.
Электрооборудование должно быть надежно защищено. Необходимо использовать УЗО и автоматические выключатели. Газовый баллон снабжен редуктором давления. Перед тем, как приступить к работе, необходимо изучить правила безопасности и неукоснительно их соблюдать.
При сварке алюминия возникают трудности из-за его специфических свойств. Сварка аргоном при правильном подходе, использовании качественных материалов и оборудования обеспечивает надежное соединение.
Подготовка поверхности металла
Важный этап — очистка краев деталей. В первую очередь необходимо провести механическую обработку и обезжиривание. Для удаления следов жира и масла используется ацетон или другой растворитель. Также может потребоваться обрезка краев — обычно это требуется для деталей толщиной более 4 мм. Этот процесс заключается в снятии фаски с них так, чтобы сварочная ванна находилась ниже поверхности детали, образуя основание сварного шва. Чтобы исключить ожоги, оставляют небольшую непрозрачность. Для тонких деталей применяется метод отбортовки, то есть края загибаются под прямым углом к листу, чтобы при стыковке они плотно прилегали друг к другу. Правильная подготовка кромок перед аргонной сваркой алюминия поможет уменьшить деформацию и напряжение в заготовке и улучшить качество формирования сварного шва.
важно удалить с металла оксидную пленку. Для этого края заготовок шириной до 30 мм подвергают абразивной обработке, например, пропускают наждачной бумагой. Вы также можете использовать.
Рекомендации специалистов. Чтобы обеспечить эффективный отвод тепла, заготовку кладут на стальную или медную распорку. Это измерение особенно важно при работе с тонкими листами — это поможет избежать пригорания.
Режимы автоматической и полуавтоматической сварки алюминия в аргоне плавящимся электродом
При сварке плавящимся электродом и в частности тонкой электродной проволокой на полуавтоматах необходим правильный выбор параметров с учетом характеристик алюминиевых сплавов. Их теплопроводность имеет большое значение, с увеличением глубины проплавления уменьшается по мере увеличения толщины, подлежащей сварке.
Рабочее напряжение дуги играет важную роль. Его величина зависит от трех составляющих: состава защитного газа (марка аргон), силы сварочного тока и скорости подачи электродной проволоки. Примерные режимы сварки приведены в таблице:
Автоматический и полуавтоматический режим сварки алюминия плавящимся аргоновым электродом
Толщина металла, мм | Диаметр электродной проволоки, мм | Тип подключения и подготовка к сварке | Сила тока, А | Рабочее напряжение, В | Скорость подачи проволоки, м / ч | Скорость сварки, м / ч | Расход аргона, л / мин | Количество проходов |
4 | 1,0–1,5 | Стык, бесшовные, рифленый, двусторонний | 120–250 | 19–55 | 325–360 | 25–29 | 10–12 | 2 |
10 | 1,6–2,0 | 250–300 | 25-30 | 290-325 | 15-25 | 14–18 | 2 | |
5-6 | 2.0 | Приклад, без разреза, на подкладке | 260-300 | 23-25 | 250–290 | 15-25 | 11–12 | 1 |
15–16 | 2,5–3,0 | Без бороздок, сварка с одной стороны | 380-430 | 24–28 | 145-215 | 11-15 | 12–16 | — |
20-22 | 3.0 | 420-480 | 30-33 | 215–250 | 11-15 | 14–18 | 2-4 | |
25-30* | 4.0 | Двусторонний, с X-образным пазом | 480-540 | 28030 | 145-215 | 11-15 | 15-20 | 4-6 |
5 | 2,5 | 400-420 | 26-32 | — | 11-15 | 16–22 | 5-8 | |
* При сварке металла толщиной 40-50 мм следующие этапы выполняются в режиме: сила тока 420-450 А, напряжение 26-28 В, скорость сварки 23-25 м / ч |
При сварке горизонтальных швов силу тока следует снизить на 10%, а при сварке вертикальных швов — на 17%.
Как устроена горелка аргонового аппарата для сваривания
Горелка — один из основных компонентов аппарата для аргонной сварки. Он состоит из:
- газовое сопло;
- вольфрамовый электрод (неплавящийся);
- система охлаждения;
- футляры с щипцами.
Керамическое газовое сопло соединено с газовым баллоном через редуктор. Вольфрамовый электрод используется для создания электрической дуги, но он не плавится сам по себе, для сварки используется присадочный пруток — специальная проволока, которая отдельно подается в зону дуги. Материал прутка подбирается отдельно для каждого металла.
Чтобы продлить срок службы электрода, его необходимо охладить до определенной температуры, ниже критической. В большинстве ручных сварочных аппаратов, как любительских, так и профессиональных, он имеет воздушное охлаждение. Но в мощных промышленных установках жидкостное охлаждение электрода обеспечивается водой, непрерывно циркулирующей в области электрода.
варить алюминий можно как с помощью обычного сварочного аппарата, так и инвертора, оснащенного продувочной горелкой аргоном, и со специальным набором настроек по его ресурсу, а также со специальным аргоном. Особенность сварки алюминия в том, что она производится на переменном токе.
Технология сварки с помощью аргона
Сварка аргоном, подпадающая под определение газовой сварки, требует строгого соблюдения инструкции, устанавливающей последовательность действий, выполняемых специалистом. От того, насколько правильно выполнены все эти действия, зависит как качество сформированного соединения, так и расход недешевых материалов. Если вы никогда раньше не делали подобных сварочных работ, вам необходимо не только изучить пошаговую инструкцию, но и внимательно посмотреть видеоуроки, в которых подробно расписан весь технологический процесс.
Для сварки алюминия и сплавов на его основе в атмосфере аргона требуется не только сам сварочный аппарат, но и дополнительное оборудование, обеспечивающее хранение и подачу расходных материалов. Конечно, техническое состояние такого оборудования и качество всех используемых материалов напрямую влияют на надежность формируемого стыка.
Для выполнения аргонной сварки алюминиевых деталей и сплавов на его основе потребуется следующее оборудование:
- источник электрического тока, к которому будет подключаться сварочный аппарат и все другое оборудование;
- баллон, в котором хранится защитный газ аргон;
- механизм, отвечающий за подачу присадочной проволоки в зону сварки.
При проведении аргонной сварки на крупных промышленных предприятиях защитный газ к сварочному аппарату подается по централизованной сети. Сварочная проволока, используемая на полуавтоматах, предварительно наматывается на специальные катушки, установленные на этом аппарате. Рабочие поверхности верстаков, на которых проводятся сварочные работы, согласно инструкции, должны быть из нержавеющей стали.
Используемые аппараты и типы электродов
При использовании аргона при сварке алюминия можно использовать несколько сварочных аппаратов. В свою очередь, они делятся на агрегаты универсального типа и специальные модели. Есть еще и третья группа устройств — специализированное оборудование.
Все модели универсального типа теперь выпускаются серийными партиями. Они более востребованы у покупателей. В производстве такие устройства используются на специальных площадках. Для управления распаянным процессором лучше выбрать блок переменного тока. Потому что в нем можно сделать регулировку частоты.
На практике было показано, что на заводах по плавке алюминия, в которых используется аргон, лучше всего использовать электроды трех типов. Технический алюминий необходимо сваривать электродами ОК 96.10, ОК 96.20. Благодаря им лук горит равномерно. В результате свойства исходного материала и готового шва практически не отличаются. В этом случае удаление образовавшейся шлаковой корки происходит без особых усилий.
При работе с различными алюминиевыми сплавами используются электроды марок ОЗАНА-1 и 2. Они имеют щелочно-солевое покрытие. При их использовании металл практически всегда перед сваркой необходимо нагреть до 200-300 ° С.
Неплавящиеся вольфрамовые электроды также используются для сварки алюминия аргоном. Благодаря им дуга поддерживается в стабильном состоянии, а сам процесс плавления металла протекает довольно быстро. Этот материал имеет диаметр от 2 до 6 мм. Его выбирают исходя из толщины свариваемого металла. Электроды этого типа с разными добавками хорошо показывают себя в работе. Результат — качественная строчка.
Почему алюминий сложно сваривать
Опытные сварщики знают, что процесс сварки алюминием — один из самых сложных. Работа с ним требует от рабочего определенных навыков и, конечно же, знаний. В то же время аргонная сварка алюминия не исключение. Вот несколько фактов, которые необходимо знать сварщику:
- Оксидная пленка — главный враг при сварке. Его температура плавления выше 2000 ° C, хотя сам алюминий начинает плавиться уже при 660 ° C. Окисление чистого алюминия на воздухе происходит очень быстро, образуя тот же оксид алюминия Al2O3.
- Очистка металла перед сваркой обязательна. Это ключ к разрушению оксидного слоя.
Не меняет цвет при нагревании. Степень нагрева детали отследить сложно, из-за чего, особенно у новичков, наблюдаются ожоги и протечки расплавленного металла. - На это уходит много энергии. В отличие от сталей, летучий металл имеет высокую теплопроводность, она во много раз выше. Сварка алюминия аргоном требует большого количества энергии. Кроме того, при соединении крупных деталей не лишним будет его предварительный прогрев. Высокая теплопроводность и низкая температура плавления могут привести к возгоранию деталей.
- Необходимость засыпать кратер. И еще одна технологическая особенность, после окончания процесса сварки в конце шва образуется кратер, это связано с тем, что алюминиевый сплав быстро затвердевает. Чтобы обеспечить устранение этого дефекта, в сварочных аппаратах предусмотрен специальный режим. Когда сварка завершена, к электроду течет более сильный ток. С его помощью в начале шва протыкается оксидная пленка, а образовавшаяся в конце кратер сваривается.
Рекомендуемые! Резка металла кислородом и пропаном
Cварка алюминия постоянным и переменным током
Алюминий и его сплавы отличаются легкостью, прочностью и коррозионной стойкостью. Такой набор свойств делает металл востребованным в различных отраслях промышленности. Сварка алюминиевых изделий осуществляется практически всеми известными промышленными методами. Возможна работа как с постоянным, так и с переменным током обратной полярности.
Особенности работы с металлом
Сварка алюминия постоянным или переменным током сопровождается образованием на поверхности металла защитной оксидной пленки. Оксид алюминия — тугоплавкое соединение. Отрицательно влияет на стабильность процесса сварки и снижает прочность сварного шва (образуется непровар). Эта особенность требует внимательного подхода к выбору материалов и методов работы.
Следовательно, лучше всего работать с вольфрамовыми электродами на переменном токе. Постоянный ток также позволяет сваривать алюминий, но при условии смены полярности. Разрушение тугоплавкой пленки происходит в полупериод обратной полярности. Прямая полярность означает сильное разбрызгивание, проблемы со стабилизацией дуги и черные отложения на поверхности шва (прожог).
Сварка алюминия переменным током
Сварка алюминия переменным током выполняется в среде аргона или гелия. Текущий режим работы — TIG.
Специалисты рекомендуют использовать метод вытянутой руки, но не покидая электрод из защитной среды.
Сварка TIG используется для производства алюминиевых металлических конструкций в химической, пищевой, авиационной и некоторых ядерных технологиях. Алюминиевая проволока используется в качестве добавки. Тонкие листы можно сваривать без добавок.
Особенности процесса:
- Угол наклона горелки в вертикальной плоскости не менее 15 и не более 40 градусов.
- Расход газа может достигать 12 л / мин в зависимости от диаметра сопла.
- По окончании сварки выполняется продувка газом для защиты шва и охлаждения вольфрамового электрода.
При сварке TIG рекомендуется подключать генератор в дополнение к основному источнику питания для облегчения зажигания. Устройство подает на электрод высоковольтные высокочастотные импульсы, которые способствуют ионизации защитного газа. После зажигания дуги генератор работает в режиме стабилизатора, пульсируя только при смене полярности. Это позволяет добиться более равномерного сгорания.
Сваривание постоянным током
Сварка алюминия на постоянном токе с обратной полярностью выполняется в режиме MIG.
лучше всего использовать аппараты с импульсной дугой, у которых есть программа для сварки алюминиевых сплавов.
Аргон используется для создания инертной среды. Положительный полюс подсоединен к электроду, а отрицательный полюс — к металлической конструкции.
Обратная полярность необходима для создания тепловой нагрузки, при которой оксидная пленка плавится. Это обеспечивает надежную сварку кромок изделия. Недостатком метода является невозможность регулировки плотности тока.
Характеристики сварки на переменном токе:
- Угол наклона горелки по вертикали должен составлять от 10 до 20 градусов.
- Не допускайте попадания воздуха в среду защитного газа.
- Сопло должно находиться на расстоянии 10-15 мм от металла.
Существуют технологии безаргонной сварки электродами на основе хлоридов и фторидов металлов. Эти соединения стабилизируют дугу и плавят оксидную пленку.
Выбирая способ сварки алюминия и его сплавов, руководствуются назначением изделий и условиями их эксплуатации. Качество сварного шва должно быть оптимальным для конкретных условий.
Некоторые способы сварки
Усвоив уроки металлургии для новичков, вы сможете грамотно выбрать конкретный метод сварки алюминия в среде инертного газа.
Для сварки используется следующий тип приспособления:
- установка газового пламени;
- электродуговые приборы;
- аргонодуговый аппарат.
В первом случае используется флюс, который производится на основе солей фтора и хлорида.
Когда место сварки нагревается пламенем, флюс разрушает оксидную пленку на поверхности алюминия, и соединение происходит при температуре, близкой к температуре плавления.
Сварка производится алюминиевым прутком. Расход материала при таком способе минимален.
Следует помнить, что флюс разъедает поверхность металла и после завершения сварочных работ необходимо удалить остатки флюса и промыть деталь водой.
На видео представлена пошаговая инструкция по соединению алюминиевых деталей с помощью флюса.
Видео:
Электродуговая сварка деталей выполняется постоянным током с обратной полярностью. В этом случае используются алюминиевые электроды или присадочная проволока с флюсовым покрытием.
Наивысшее качество стыковки при соединении алюминиевых деталей обеспечивает аргонодуговый аппарат.
Дуга создается с помощью вольфрамового электрода. Такой электрод служит долго, а значит, удешевляет сварку.
Между вольфрамовым электродом и деталью возникает дуга.
В зону горения дуги вставляется алюминиевая проволока. При высоких температурах в зоне горения оксидная пленка на поверхности металла разрушается.
Сварка происходит в ограниченном пространстве с быстрым перемещением электрода.
В этом режиме алюминий не успевает войти в жидкую фазу и вытечь.
Для получения качественного шва проволока должна иметь такую же структуру, что и свариваемый металл. Этот способ сварки выполняется полуавтоматом.
В различных производственных условиях сварка выполняется постоянным или импульсным током. В промышленном производстве есть сварочные аппараты, работающие на переменном токе.
ВАЖНО ЗНАТЬ: Технология лазерной сварки металлов
Необходимое оборудование и расходные материалы
Прежде всего, новичку необходимо узнать, что такое сварка тиглем.
Это процесс сварки металлов в газовой атмосфере неплавящимся электродом. Это комбинация дуговой и газовой сварки, поскольку используются электрическая и газовая дуга.
Во-первых, новичкам важно ознакомиться с необходимым оборудованием и расходными материалами.
Выбор присадочного материала
Поскольку алюминий плавится относительно быстро, неправильно подобрав диаметр присадочной проволоки, вы можете не успеть вставить ее в зону сварного шва и образовать шов. Следовательно, толщина сварного шва должна быть равна толщине свариваемых пластин. Также нужно быть внимательными при выборе химического состава пломбировочного материала. Например, изделие из дюралюминия нельзя сваривать с прутком из пищевого алюминия. Таблица с номерами резьб наполнителя и его назначением может помочь:
Маркировка присадки, n, № | Сфера |
1070/1100 | AD1, AMt. |
5754 | Для сварки алюминия, легированного магнием. |
1450 | Для сплавов, используемых в авиастроении. Добавка имеет включения титана, укрепляющие шов. |
5183 | Для пищевых контейнеров и судостроения. |
5554 | Для колесных дисков и контейнеров в химической промышленности. |
4043 | Для силуминовых сплавов, применяемых в строительстве. |
Как правильно работать с горелкой
При сварке TIG новичку очень важно привыкнуть держать горелку и присадочный стержень. Рука должна опираться на рабочую поверхность для стабилизации движения.
Трубка от горелки оборачивается вокруг руки. Горелка помещается между большим и указательным пальцами и опирается на безымянный и мизинец. Очень похоже на положение пера при письме.
В левой руке находится стержень, который регулярно небольшими шагами подается в сварочную ванну перед горелкой. Направление движения горелки — справа налево.
Боковой угол должен составлять 90 °. Наклон горелки по отношению к столешнице составляет 70 ° — 80 °, а угол наклона планки — 15 ° — 30 °. Между резаком и стержнем должен поддерживаться постоянный прямой угол, т.е если резак меняет положение, стержень следует за ним, сохраняя наклон.
Горелка перемещается под углом вперед до положения под углом к сварному шву. Провести электрод по оси шва, не отклоняясь. Важно следить за тем, чтобы конец стержня всегда находился в газозащитной зоне, иначе он окислится и загрязнит сварочную ванну.
В Интернете есть множество видеороликов для начинающих сварщиков, которые наглядно показывают, как работать с горелкой.