Сварка алюминия полуавтоматом

MIG сварка алюминия

Для полуавтоматической сварки алюминия использую как универсальные, так и импульсные инвенторы. Последние позволяют получить очень качественное соединение.

Электродом выступает специальная алюминиевая проволока со сплошным сечением (Св-АМг5, Св-АМЦ и т.д. в зависимости от материала заготовок), подающаяся в сварочный аппарат с помощью роликов.

Параметры сварки – постоянный ток, обратная полярность. Для защиты ванны в зону сварки подают аргон или его смеси с гелием или углекислотой в соотношении 80/20% соответственно.

Режимы сварки (величину тока, расход газа, напряжение дуги, вылет электрода) подбирают по справочникам, исходя из толщины свариваемых деталей.

Как варить алюминий полуавтоматом? Ответ зависит от пространственного положения и вида соединения. Так, для стыковых швов без скоса кромок в нижнем положении сварку ведут без поперечных колебаний электрода. При многослойной сварке деталей с разделкой последние швы накладывают с небольшими поперечными перемещениями электрода.

Для предотвращения образования на концах шва кратеров используют выводные планки.

Технология сварки дюралюминия

Хотя в домашних условиях и на производстве для сварки дюралевых деталей используют разное оборудование, технология проведения работ одинаковая. Обязательно учитывают высокую текучесть этого материала, поэтому чаще всего работу выполняют в нижнем положении.

Аргонодуговая

Данная технология подразумевает использование неплавящегося вольфрамового электрода, который работает в среде защитного газа. Сварку выполняют переменным током, в современных аппаратах есть все необходимые настройки, что помогает упростить процесс. Использование данного метода помогает получать прочный и качественный шов, при этом вероятность его коррозии будет минимальной.

Полуавтоматическая

Применение полуавтомата при сварке дюраля похоже на то, как этим способом соединяют стальные элементы. Различие заключается в том, что надо более тщательно контролировать мощность дуги и продвижение проволоки, а также увеличить ее подачу.

Методы сварки деформацией

Обязательным условием этой технологии является очистка с последующим обезжириванием заготовок. Деформация алюминия производится постоянным или переменным давлением. В зависимости от размера заготовок и необходимой надёжности выбирается один из трёх методов.

Точечный

Холодная сварка алюминия точечным методом

Самый распространённый способ, так как не требуется зажимное устройство. Заготовки кладутся внахлёст, по их длине вдавливаемыми пуансонами создаются интервальные точки соединения. Полученный шов негерметичен. Качество крепления определяется степенью деформации, показывающей отношение глубины вдавливания к толщине материала. Норма по алюминию равна 60 — 70%, для сплавов — 75 — 90%. Не рекомендуется использовать листы толще 15 мм.

Шовный

Применяется для создания герметичных швов любой длины. Выполняется кольцевыми пуансонами или вращающимися роликами с помощью фрезерного или ручного станка. Протяжка осуществляется при одностороннем варианте между роликом и опорой, при двухстороннем — между двумя роликами. Недостатком шовной сварки считается уменьшение толщины по шву, что снижает сопротивление на изгиб.

Стыковой

Холодная сварка алюминия стыковым методом

Сварка алюминия этим методом производится в зажимном устройстве, размеры которого ограничивают длину и габариты заготовок. Детали закрепляются в губках, и за счёт осевого давления сопрягаются торцами. Несмотря на высокое качество швов, применение метода ограничено, так как в месте соединения образуется выпуклость. Участки, зажатые в губках, сильно деформируются, поэтому их извлечение затруднено. Метод используется для сваривания алюминиевых проводов, стержней, реже труб. Рекомендуется использовать металл сечением не более 30 мм².

https://youtube.com/watch?v=Nu_Yopf7z44

Технология сварки

В домашних условиях заготовки варят бытовым полуавтоматом постоянным током обратной полярности. Своими руками можно сделать вполне приличный шов, если соблюдать технологию:

Сначала нужно подготовить оборудование. Подбирают наконечник под полуавтомат для сварки алюминия. Он должен быть на несколько мм больше размера проволоки.
Детали в рабочей зоне зачищают до блеска, используя шлифовальную машинку или металлическую щетку.
Выбирают режим работы с учетом толщины заготовки, сплава. Можно использовать настроечные таблицы, оговоренные ГОСТ.
Подачу защитного газа включают за несколько секунд до розжига дуги, чтобы образовалось защитное облако газа.
Разжигают дугу, поддерживая расстояние между ванной расплава и насадкой не более 15 мм, минимальный зазор – 1 см.
Скорость подачи присадки регулируют постепенно, сразу на максимум не устанавливают, следят, чтобы металл хорошо проваривался.
Дугу ведут ровно, формируя равномерный наплавочный валик.
В конце работы дугу сначала плавно отводят в сторону, только после этого отключают ток. Подачу защитного газа не прекращают в течение 10-20 секунд, пока остывает рабочая зона. Она предохраняет расплавленный металл от воздействия кислорода.

Особенности

Разговор про сварку алюминия стоит начать с того, как на ее ход повлияют свойства этого металла. Для него характерны:

небольшой удельный вес;
повышенная теплопроводность;
отличная электропроводность;
появление на поверхности неустранимой в обычных условиях оксидной пленки;
сравнительно низкая (около 660 градусов) температура плавления (при этом пленка плавится только после нагрева до 2044 градусов);
текучесть в жидком состоянии (крайне усложняющая нормальную работу в сварочной ванне);
подверженность образованию кристаллизационных трещин в сварных соединениях;
необходимость применять существенно более сильный ток, чем при сварке сталей любой марки.

Порядок дуговой сварки алюминия описан в ГОСТ 14806-80. Тот же нормативный акт описывает правила работы с различными алюминиевыми сплавами в химически стабильной газовой среде. Стандарт описывает ключевые типы соединений (стыков), их линейные размеры и другие важные моменты. Приводимые документом требования относятся как к ручной, так и к механизированной и автоматизированной сварочной практике. При подготовке к свариванию алюминиевого профиля его придется основательно зачищать и обезжиривать — даже более старательно, чем любую сталь.

Отдельно стоит рассказать о сварке проводов из «небесного металла». Она в основном практикуется на серьезных производствах — просто потому что в домашнем хозяйстве легче использовать другие способы соединений. Для работы применяют как обычные сварочные технологии, так и создание аргоновой среды, но в обоих случаях требуется низкая мощность.

При использовании аргонового аппарата обязательно надо носить спецодежду. Понадобятся не только сварочные маски, не обойтись без особых перчаток и очков. Необходимо также учитывать использование токсичного марганца в электродах, испарение его из электродов при нагреве неизбежно. Есть и ряд других опасностей, от которых предохраняют (по рекомендациям санитарных врачей):

неукоснительное применение средств защиты;
использование коллективных защитных приспособлений на производстве;
применение производственной вентиляции;
предварительные и профилактические осмотры на систематической основе;
санаторно-курортные программы;
ограничение предельного сварочного стажа 12,5 годами;
отказ от курения.

Достоинства и недостатки

У горячего метода обработки дюралюминия есть ряд преимуществ:

Из нескольких горячих способов всегда можно выбрать приемлемый для конкретных условий.
Для сварки дюралюминия не требуется высокой квалификации. Достаточно навыков работы со сварочным аппаратом.
Большой выбор расходных материалов, используют плавящиеся электроды, проволоку нескольких марок.
Подготовительный этап не трудоемкий. Не нужно дополнительно обрабатывать образовавшийся шов.
Себестоимость сварных работ ниже других способов монтажа дюралюминия.
Для работы подходят бытовые аппараты, работающие от стандартной сети.

Недостатки горячего метода соединения дюралюминия:

При температурном воздействии прочностные характеристики дюралюминия снижаются, это связано с химической активностью алюминия, он легко окисляется.
Обязательность использования флюса.
При скоростной электросварке сложно контролировать качество шва.
При выборе электродов бывают проблемы, по внешнему виду сложно определить марку дюралюминия.
Обмазка не защищает ванну расплава.
Для выполнения прочных соединений приходится использовать аргоновую сварку.

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:

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.
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.
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.
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.
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:

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.
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.
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.

Особенности сварки инвертором

Инверторная сварка является самой подходящей и лучшей для изделий из алюминиевой основы. Процесс сварки металла выполняется в специальной оболочке из защитного газа, которая зачастую состоит из аргона. Обязательно используются вольфрамовые электроды с неплавящейся структурой.

Однако во время проведения сварочных работ поверхность данного электрода всегда требуется чистить. Дело в том, что на них скапливаются наросты, которые состоят из окисей вольфрама. В результате этого сильно ухудшается качество сварного шва.

Для удаления наростов применяется абразивный диск. При помощи него производится заточка электродов. Это позволяет сделать их поверхность чистой и гладкой, на ней не возникают заусенцы и канавки. Для заточки рекомендуется использовать отдельный диск, которые не применяется для других элементов.

Кроме этого можно самостоятельно снизить появления больших наростов на поверхности вольфрамовых электродов. Для этого данные элементы рекомендуется подвергнуть сильному охлаждению при помощи газа.

Инвертор для работы с алюминием

Изучая вопрос, чем сваривают алюминий стоит обратить внимание на функциональные устройства – инверторы. Данные приборы для сварки этого металла могут быть разными – они могут отличаться по конструкции и по модификациям

Чаще всего применяются полуавтоматические модели, но иногда могут использоваться электродуговые установки.

Основное преимущество инверторных устройств состоит в том, что они всегда подают стабильное напряжение. Именно это обеспечивает высокое качество сварного шва. Также как и у полуавтоматических устройств, у инверторного оборудования предусмотрена специальная приставка, которая обеспечивает высокую защиту во время работы в газовой среде.

Обычно данная приставка имеет маркировку TIG. Зачастую на многих аппаратах предусмотрена функция, которая позволяет производить быстрый переход в режим эксплуатации в среде защитных газов.

При проведении сварки алюминиевых труб и других элементов из данного цветного металла при помощи инверторного оборудования важно помнить несколько важных рекомендаций:

на поверхности изделий из алюминия всегда образуется оксидная пленка, которая может затруднить сварочный процесс

Именно по этой причине важно предварительно поверхность обработать при помощи абразивного диска, он поможет полностью устранить пленку;
при нагревании алюминий и его сплавы не изменяют цвет. Именно это намного усложняет процесс контролирования состояния сварочной ванны;
важно помнить, что сварочные работы с использованием инвертора, которые проводятся дома, должны выполняться правильно

В этом деле не стоит спешить, необходимо выждать время, чтобы было нужное прогревание;
если металл прогреть слишком сильно, то это может привести к деформированию детали. При проведении сварки алюминия с медью и другими цветными металлами в домашних условиях требуется дополнительно вместе с инвертором использовать специальную приставку, она позволит обеспечить контроль над проведением работы и предоставить возможность создать качественный, прямой и прочный шов;
способы и особенности сварки алюминия и его сплавов практически ничем не отличаются от сварки черных металлов. Для того чтобы справиться самостоятельно с процессом обработки алюминия достаточно иметь минимальные навыки. Дополнительно можно изучить специальную литературу и видеоматериалы.

Конечно, если соблюдать вышеперечисленные рекомендации при сварке алюминия в домашних условиях, все равно не получится получить шов высокого качества. Стоит учитывать, что процесс сваривания достаточно тяжелый и затратный. Самым лучшим вариантом будет приобретение осциллятора. Данный прибор позволит выдавать необходимые параметры тока.

Если при сварке будет применяться осциллятор, то обязательно дополнительно потребуются вольфрамовые электроды. Могут использоваться плавящиеся и неплавящиеся расходники. Все зависит от вида шва, который требуется получить в результате, а также от материала, применяемого в процессе работы.

Обычно самые прочные сварные алюминиевые конструкции получаются при проведении термического сваривания. Однако данный способ невозможно выполнить в домашних условиях. Для него потребуется подготовить специальную смесь, которая должна состоять из свинцовой стружки, марганцовки, алюминиевой пудры, канифоли.

Для этого обязательно требуется знать точные пропорции всех компонентов. Полученная смесь высыпается в область трещины и поджигается, это все приводит к возникновению небольшого взрыва, который и вызывает сплавление шва.

Холодная сварка клеем

Состав продаётся в хозяйственных магазинах в виде мастики или двух жидких компонентов, упакованных в тюбики. Основа состоит из эпоксидной смолы с добавленными наполнителями и присадками для улучшения адгезии, прочности, стойкости к агрессивным веществам и предельным температурам. Имея клей для жидкой сварки и алюминиевые изделия с повреждениями ремонт можно производить даже в полевых условиях.

Клей холодная сварка для алюминия

Выбор клея

В магазинах имеется обширный ассортимент составов отечественного и зарубежного производства. При выборе клея для холодной сварки необходимо:

сравнивать характеристики имеющихся марок с требуемыми для выполнения работы;
обращать внимание на универсальные виды, предназначенные для склеивания деталей из алюминия с другими материалами;
внимательно изучать инструкцию;
консультироваться с продавцами;
ознакомиться с отзывами покупателей;
учитывать, что жидкие составы сохнут дольше, чем мастика.

Пошаговый процесс

Инструменты для подготовки смеси не должны быть металлическими, чтобы она не взаимодействовала раньше срока. Для безопасной работы потребуются защитные перчатки, респиратор. Технология сварки алюминия клеем имеет следующую последовательность:

Средство извлекается из упаковки.
Отливается или отрезается необходимое для работы количество.
Ингредиенты перемешиваются до образования однородной массы. Срок до начала затвердевания составляет 30 минут.
Соединяемые участки обезжириваются ацетоном.
Наносится клей, затем детали сжимаются на 40 минут.
Затем выступившая смесь удаляется наждачной бумагой.
Изделию дают отстояться пару часов до полного затвердевания средства.
Заделка дефектов и отверстий производится последовательным нанесением слоёв толщиной 5 мм с полной просушкой каждого.

Преимущества и недостатки клеевого метода

Помимо того что клей «холодная сварка» — это простой способ соединения, он и стоит недорого. Большую популярность метод приобрёл благодаря следующим качествам:

быстрое, 20 — 30 мин, создание соединений;
отсутствие затрат на электроэнергию;
возможность выбора способов соединения (встык, внахлёст, заделка дефектов);
возможность сварки разнородных материалов;
соединяемые участки не деформируются.

Однако специфика метода накладывает ограничения на его использование. Применение холодной сварки клеем нежелательно:

в местах с высокой температурой;
если изделие должно быть экологически чистым;
для скрепления деталей, подвергающихся ударным и вибрационным нагрузкам;
при ремонте сосудов и труб высокого давления;
для восстановления изделий, эксплуатируемых в агрессивных средах;
если ёмкость контактирует с продуктами питания и питьевой водой.

После освоения способов холодной сварки любой человек сможет в домашних условиях самостоятельно производить ремонт алюминиевых изделий. Никакого сложного оборудования и навыков для этого не нужно.

Доступные способы сварки алюминия в домашних условиях

Сварщик для сваривания алюминия может использовать разное оборудование и материалы, но в домашних условиях он достаточно ограничен, поэтому мы рассматриваем наиболее распространенные и доступные способы:

сварка газовой горелкой;
сварочный аппарат инверторного типа (MMA, MIG, TIG);
полуавтоматом (MIG).

Сварка алюминия с использованием газовой горелки

Оптимальным средством для проведения сваривания является газовая горелка. Выбирая этот метод, следует подготовить необходимые инструменты:

присадочная проволока из алюминия (благодаря которой можно получить качественный шов);
газовая горелка;
сварочный флюс (для блокировки появления оксидной плёнки).

Примерная стоимость газовых горелок на Яндекс.маркет

Популярные виды флюсов для зачистки алюминия:

Калий-содержащие в виде порошка Probat Fluss 2126 (для алюминиевых сплавов).
Натрий-содержащие Probat Fluss Al 224 (порошок) и Arsal 2125 (в гранулах) для алюминиево-кремниевых сплавов.
Алюминиево-марганцевые сплавы можно очистить флюсом AH-A1 или AH-A.

Берется подготовленный материал для сварки, только обязательно после тщательной зачистки кромок. Далее его необходимо обработать флюсом. После этого на горелке выставляется необходимый режим пламени, подходящий для прогрева кромок и плавления присадочного материала. В процессе работы присадочный материал подается в зону сварки, который уже под воздействием огня плавится и смешивается с основным металлом детали.

Сварочный аппарат инверторного типа (ММА)

Инверторная сварочная техника способна подстраиваться под любой необходимый режим сваривания. Ключевым критерием для выбора нужного электрода будет вид конкретного соединяемого материала. Инверторы в основной своей массе выдают постоянный ток. Таким образом, все плавящиеся электроды, которые можно применить для дуговой сварки, используются и для инвертора.

Преимущества инвертора:

относительно меньшее потребление электричества по сравнению с другими типами сварочных аппаратов;
защита от перепадов напряжения;
малогабаритность аппаратуры;
возможность использования электродов любого типа.

Примерная стоимость инверторных аппаратов постоянного тока на Яндекс.маркет

Распространенные виды электродов для алюминиевых металлов и сплавов:

ОЗА-1 – для алюминия без добавок, а ОЗА-2 можно сваривать алюминиево-кремниевые сплавы.
ОЗАНА-1 – используются для сварки из чистого алюминия, а ОЗАНА-2 – для алюминиево-кремниевых металлов. Швы обладают высокой коррозионной стойкостью.
УАНА – подходят для деформированных и литейных алюминиевых сплавов.

Порядок действий сваривания инвертором:

Зачистка и обезжиривание металла.
Зафиксировать деталь, если это необходимо.
Настройка аппарата на необходимый режим сварки в зависимости от диаметра электрода, толщины свариваемой детали и скорости сварки.
Прогреть поверхность необходимо для удаления влаги, если это необходимо из-за состава алюминиевого сплава, но не более 250 оС

Сварка производится на постоянном токе обратной полярности (это важно, не на прямой!)
Аккуратно замкнуть электрод на изделии и быстро переместить его в сварочный шов, сварку выполнять без отрыва, а электрод держать перпендикулярно сварочной ванне, чтобы не образовывались наплывы и брызги, т. к

алюминий достаточно быстро плавится.
После окончания сварки деталь должна остыть, потом отбить шлак и осмотреть сварочный шов, при необходимости он зачищается от оксидной пленки и накладывается следующий слой.

Сваривание алюминия полуавтоматом MIG (аргоном)

Самый распространенный метод сваривания алюминия – полуавтоматом. В сварочный пистолет одновременно подаются сварочная проволока в качестве электрода и защитный газ. Полуавтоматы стали доступными для потребителей, благодаря снижению своей стоимости.

Примерная стоимость полуавтоматов для сварки на Яндекс.маркет

Наиболее практичен в использовании газ аргон. Возможно использование смеси аргона и гелия. Для данного способа также желательна зачистка поверхности порошковым флюсом.

Требования к сварке:

ровный канал, по которому будет проходить проволока. Идеально, если подающий канал изготовлен из тефлона;
механизм подачи должен работать без рывков, то есть механически минимально воздействовать на поверхность проволоки;
прекращение подачи газа должно быть не одновременным с отключением тока, а с задержкой на 5-7 секунд.

Высокая скорость сварки требует от мастера хорошей подготовки, поэтому рекомендуется тренировка, особенно если работу необходимо провести на тонких изделиях.