высококлассной сварки в больших объемах
на производстве и в промышленности.
климатических условиях, где температура
понижается до –40 °С.
предназначены для промышленного использования.
По своим свойствам алюминий имеет немало преимуществ перед другими видами металлов. Он обладает высокой прочностью, малым весом, хорошей стойкостью к температурным перепадам и коррозии. Эти характеристики обуславливают востребованность алюминия практически во всех отраслях. Но, при всех положительных моментах, этот материал имеет и важный недостаток – сложность технологии сварки алюминия.
Сферы применения
Сварное соединение алюминиевых деталей активно востребовано в следующих сферах:
- в быту;
- производстве оборудования для пищевой промышленности;
- химического производства;
- автомобилестроении и автомастерских;
- самолетостроении.
Данную технологию используют для производства установочных рамок, патрубков, конвейеров, фильтров, фланцев, емкостей, резервуаров, кузовных деталей, и пр.
Причины сложности сварки алюминиевых заготовок
Трудности возникают из-за следующих особенностей сварки алюминия:
- Низкая температура, при которой начинается процесс плавления. Алюминий начинает плыть уже при 660°С, что в комбинации с повышенной теплопроводностью материала увеличивает риск прожига детали.
- Без специальной очистки поверхности методом травления на алюминии сохраняется оксидная пленка с температурой распада свыше 2050°С. Она не только препятствует сплавлению основного металла с материалом сварочной ванны, но и преобразуется в неметаллическое включение, ухудшающее качество шва.
- Повышенная текучесть при нагреве, из-за чего сложно работать со сварочной ванной и формировать качественный шов, который часто имеет наплывы, а ширина становится неравномерной. Избавиться от этой проблемы можно, только используя теплоотводящие подкладки.
- Активное выделение водорода во время нагрева, что приводит к формированию неоднородного по плотности шва с образованием пор на границе сплавления металлов.
- Высокая степень усадки чистого алюминия, которая в процессе охлаждения металла может стать причиной деформации места соединения заготовок.
- Необходимость вложения большого количества энергии из-за высокой проводимости тепла алюминия, избежать которого можно с помощью предварительного прогрева свариваемых деталей.
Способы сварки: их плюсы и минусы
Существует три способа сварки алюминия, каждый из которых имеет свои технологические особенности, отличается применяемым оборудованием и материалом, обладает особыми достоинствами и недостатками.
TIG
К главным преимуществам TIG сварки алюминиевых деталей относится:
- аккуратность шва, имеющего правильную форму;
- плотность формируемого соединения, не имеющего пор;
- чистота поверхности вдоль граней, не требующей механической обработки;
- отсутствие деформации и шлака.
Минус этой технологии заключаются в дороговизне сварочного процесса, обусловленного высокой стоимостью расходников и оборудования, необходимостью применять специальную подложку из более толстого материала для быстрого отвода тепла и предотвращения провалов.
TIG сварка алюминия – соединение заготовок с применением инвертора и неплавящихся вольфрамовых или угольных электродов. Сваривают металл в среде аргона или другого инертного газа на любом токе. В обоих случаях устанавливают обратную полярность.
Работа на постоянном токе имеет недостатки, так как требует предварительной продувки газом в течение пары секунд с обязательным интервалом от 4 до 6 секунд. Кроме того, швы, получаемые на постоянном токе, уступают по качеству соединения, сформированному на переменном токе.
Метод сварки алюминия аргоном подходит для сваривания заготовок как с острыми, так и тупыми углами. Для каждого случая ГОСТом предусмотрен особый вариант соединения и подготовки граней. Но, для всех ситуаций, существует общий принцип ведения сварочных работ:
- горелку удерживают относительно свариваемых деталей под углом от 45 до 80 градусов;
- силу тока подбирают исходя из следующего – на 1 мм толщины заготовки необходимо 25 А;
- при необходимости увеличения ширины шва используют поперечные легкие движения.
MIG сварка
MIG сварка алюминия полуавтоматом позволяет получать высококачественный шов и имеет другие плюсы:
- минимальное разбрызгивание металла;
- удобство работы, так как всегда сохраняется возможность корректировать положение заготовки второй рукой;
- высокая скорость сварки с гарантией формирования качественного шва;
- отличная видимость области сварочной ванны.
При всех плюсах, данный вид сварки имеет и важные минусы. Один из них – высокая стоимость сварочного оборудования, комплектующих и расходников, из-за чего использование MIG сварки оправдано на производствах, занимающихся регулярным изготовлением конструкций из алюминия. Кроме того, удержание горелки требует особой точности, так как шов получается ровным только при максимально вертикальном положении проволоки.
Технологию MIG применяют для соединения алюминиевых заготовок толщиной от 0.8 до 50 мм при условии ведения сварки полуавтоматом в среде инертных газов. Для работы используют импульсный режим, во время которого на пиковом токе оксидный слой, отличающийся тугоплавкостью, мгновенно выжигается. Это позволяет производить качественное сваривание металла при снижении напряжения, благодаря оптимальной температуре нагрева грани заготовки без ее перегрева.
ММА сварка инвертором
К основным преимуществам ММА сварки алюминия в домашних условиях относится:
- легкость транспортировки сварочной оснастки, обуславливающая мобильность оператора;
- возможность ведения сварочного процесса практически в любых условиях, в том числе и полевых от генератора;
- относительно доступная цена расходников и применяемого оборудования.
Минусом сварки алюминия таким методом является некачественный, неоднородный шов с большим количество застывшего шлака, очищение которого потребует немало времени.
Сварка алюминиевых заготовок с помощью инверторного сварочного аппарата применяется только в бытовых условиях и для изготовления неответственных конструкций. Он осуществляется с применением покрытых электродов и с обязательной обратной полярностью, но, даже в этом случае, шов будет отличаться невысоким качеством. Работы проводятся электродами с алюминиевыми сердечниками с включением в состав кремния или другого компонента. Необходимую силу тока устанавливают исходя из толщины свариваемых заготовок – на каждый мм необходимо от 25 до 30 А. При работе с деталями толщиной свыше 5 мм, нужно предварительно провести разделку кромок, сняв часть металла под небольшим углом. Чтобы избежать создания диэлектрической преграды и образования застывшего шлака, сварку следует вести быстро и не прерываясь. Для гарантированной прочности шва необходимо обеспечить условия для его медленного остывания. Слишком быстрое охлаждение станет причиной хрупкости формируемого соединения. После проведения сварочных работ шов в обязательно порядке очищают от шлака щеткой и горячей водой, так как в процессе эксплуатации они способствуют образованию коррозии.
Какое оборудование выбрать для каждого метода
При выборе типа оборудования, необходимо не только знать, как варить алюминий, но и ориентироваться на объемы работ, особенность конструкции (ответственные или неответственные). Если нужен аппарат для сваривания алюминия пару раз в год, то достаточно приобрести покрытые электроды и инвертор с обычными возможностями. Для более активной работы с алюминиевыми заготовками в бытовых условиях, можно приобрести горелку вентильного типа для TIG сварки, которой можно укомплектовать большую часть ММА инверторов. Но, даже в этом случае, качество шва будет достаточно невысоким.
Для производственных нужд подойдут только промышленные инверторы TIG с импульсным режимом, возможностью понижения тока до 10 А, синергетическим управлением и функцией продувки. Такое оборудование позволяет работать с заготовками любой толщины, значительно сокращая время производственного процесса.
Если рассматривать конкретные примеры, то стоит обратить внимание на следующие модели:
- AuroraPRO INTER TIG 200 AC/DC PULSE для TIG. Он имеет функцию продувки газа и КПД 60%. Напряжение холостого хода аппарата достигает 56 В, а диапазон сварочного тока составляет от 5 до 200 А.
- Сварог MIG 200 REAL (N24002) для MIG сварки, подключаемый к бытовой сети и поддерживающий стабильную работоспособность при снижении напряжения до 160 В. Оборудование предназначено для работы с током от 30 до 200 А и проволокой диаметром от 0.6 до 1 мм.
- Сварог REAL ARC 200 для ММА сварки – бытовой инвертор бюджетного ценового сегмента с горячим стартом и холостым ходом 60 В, обеспечивающий легкий поджиг электродуги. Его вес составляет всего 4 кг, что упрощает транспортировку оборудования и его перемещение. Его диапазон сварочного тока составляет 5–200 А, которого вполне достаточно для сваривания алюминиевых неответственных конструкций.
Сварочные материалы для сварки алюминия
Определившись со сварочным аппаратом, нужно выбрать расходный материал, Из них, внимания заслуживают покрытые электроды Amicron Alutek 5S с минимальным разбрызгиванием и хорошим пределом прочности. Также популярность получил пруток ER-4043 AlSi5 с хорошей коррозийной устойчивостью к влаге и агрессивным средам, а также проволока ER-5356 ALMg5 с хорошим относительным удлинением и стойкостью к образованию горячих трещин.
- Комментарии