Сварка алюминия аргоном

Достоинства и недостатки

Подводя итог, стоит заметить, что сварка алюминия полуавтоматом удобна, но все же не идеальна. Она имеет свои достоинства и недостатки.

При оценке преимуществ, несомненно, следует упомянуть следующие:

• Относительно низкую, по сравнению с другими технологиями, стоимость процесса. Благодаря этому он доступен как для больших предприятий, так и для частных специалистов.
• Универсальность оборудования. Оно может быть использовано для сварки различных материалов. Достаточно просто заменить подаваемые в сварочный пистолет газ и проволоку и произвести не слишком сложные регулировки.
• Доступность необходимых материалов. С ростом популярности технологии в проволоке, газе и флюсах не стало недостатка.
• Высокая скорость выполнения работ, подготовка к которым также не занимает много времени.

Что до недостатков, то к ним относятся:

• Обязательное использование защитного газа или флюсов. Без них качества соединения будет крайне низким
• Трудность подбора сварочной проволоки при отсутствии информации о составе материала, из которого изготовлены детали.
• Скорость протекания процесса требует от сварщика сноровки. Людям с плохой реакцией освоить сварку алюминия полуавтоматом бывает не под силу.

Вникать в особенности технологии можно очень долго, ведь на эту тему написано немало серьезных научных прудов. Но надеемся, что изложенной информации будет достаточно для того, чтобы на первом этапе оценить возможности процесса и принять решение о необходимости его использования.

Методы

MIG – быстрый процесс с использованием обратной полярности и инертного газа. Это может быть работа в среде аргона, который создает необходимую защитную оболочку для формирования качественного шва. Метод подходит для того, чтобы сварить толстые алюминиевые пластины в любом положении.

Нередко работа проводится в среде углекислого газа. С углекислотой предпочитают работать профессионалы.

Для сварки алюминия используется аргон, гелий или смесь этих газов. Аргон производит более ровную и более стабилизированную дугу, чем гелий. При определенном токе и длине дуги гелий обеспечивает более глубокое проникновение и более горячую дугу, чем аргон.

Напряжение дуги с гелием выше, и данное изменение приводит к большему изменению напряжения. Смесь из приблизительно 75% гелия и 25% аргона дает преимущества обоих защитных газов без каких-либо нежелательных последствий.

В этом случае стабильность дуги сравнима с аргоном. Угол наклона пистолета или горелки более критичен при сварке алюминия с инертным защитным газом. Рекомендован ведущий угол перемещения в 30 градусов. Наконечник электродной проволоки должен быть небольшим для алюминия.

Алюминиевый сварной шов, выполненный с использованием GMAW, предполагает, что сварщик «закладывает шарик» из расплавленного металла, который потом и становится бесшлаковым сварным швом.

Электродная проволока должна быть чистой и выступать приблизительно на 12,7 мм. Часто используемый метод состоит в том, чтобы ударить по дуге примерно на расстоянии 25,4 мм, а затем быстро довести ее до начальной необходимой точки для сварки и изменить направление движения.

При завершении или прекращении сварки такая практика может допускать одновременное увеличение скорости наложения шва для сужения его ширины до разрыва дуги. Это помогает предотвратить образование кратеров и трещин.

Установив дугу, сварщик перемещает электрод вдоль стыка, сохраняя при этом угол наклона рабочей стороны от 70 до 85 градусов по отношению к заготовке. Обычно предпочтительна техника струнного бисера. Необходимо следить за тем, чтобы угол наклона передней части не менялся и не увеличивался по мере приближения конца шва. Скорость перемещения дуги контролирует размер шарика.

Оборудование подачи проволоки для сварки алюминия должно быть хорошо отрегулировано. Профессионалы советуют использовать вкладыши нейлонового типа. Гораздо сложнее проталкивать алюминиевую проволоку чрезвычайно малого диаметра.

Дуговая сварка вольфрамом используется для сваривания более тонких листов чистого алюминия и сплавов

Существует несколько мер предосторожности, которых следует придерживаться

Переменный ток рекомендуется применять для общецелевых работ. Сварка обычно с частотой коротковолнового диапазона активно применяется в ручных и автоматических установками

Особое внимание уделяется типу вольфрамового электрода, размеру сварочной насадки, типу и расходу газа. При ручной сварке длина дуги должна быть короткой и равной диаметру электрода

Вольфрамовый электрод не должен выступать слишком далеко за конец сопла и обязательно должен содержаться в чистоте.
Обязательно должны использоваться сварочные установки, предназначенные для газовой вольфрамовой дуговой сварки. Новое современное оборудование предусматривает программирование, пре- и постпоток защитного газа, а также пульсирование.
Очистка должна быть чрезвычайно эффективной. Если использовать отрицательный электрод постоянного тока, можно получить чрезвычайно глубокое проникновение и высокую скорость создания качественного шва.

Как подготовить к сварке соединяемые детали

Хорошо демонстрирует все этапы такой подготовки пошаговое видео ниже:

Для получения качественного соединения необходимо тщательно очистить соединяемые детали от грязи, жира и следов машинного масла. Для такой очистки лучше всего использовать любой растворитель. В случае, если толщина соединяемых листовых заготовок превышает 4 мм, необходимо выполнить разделку кромок, а саму сварку алюминия выполнять только встык. Чтобы удалить с поверхности заготовок тугоплавкую окисную пленку, место их соединения необходимо обработать при помощи напильника или щетки с металлическими ворсинками. Если место соединения имеет сложную конфигурацию, то такую зачистку можно выполнить при помощи шлифовальной машинки.

Правильные режимы сварки

Настройка оборудования

Сварка алюминия полуавтоматом в условиях гаражного применения, на аппаратах, не оснащенных дополнительными функциями: горячий старт, плавный подъем и опускание сварочного тока и т.д., подбор оптимальных режимов можно осуществить только опытным путем, путем проб и ошибок.

Оптимальные значения напряжения и сварочного тока могут быть различны в зависимости от толщины металла и степени. К примеру, для сварочного полуавтомата OVERMAN 180 AuroraPRO для сварки алюминия толщиной 2 мм настройки выглядят следующим образом:

• напряжение в районе 15 в;
• ток в пределах 130-150 А на медленной подаче;
• индуктивность устанавливается в положении 3.

Настройка “индуктивности” позволяет не повышать температуру сварочной ванны

В более продвинутых моделях сварку алюминия ведут в 4-х тактном режиме. При нажатии на кнопку горелки запускается сварочный процесс, дальше ее можно опустить и контролировать наложение сварочного шва. По завершении кнопка нажимается повторно, процесс сварки в аргоне  прекращается. При нажатии и опускании кнопки могут подключаться различные функции, облегчающие сварку алюминия. Применение 4- х тактного метода наиболее оправдано на длинных швах при продолжительной сварке.

Положение газовой горелки

Положение горелки следует располагать под углом 10–20° к вертикали. Оптимальным расстоянием между соплом и свариваемыми деталями будет 10-15 мм, его увеличение значительно повышает расход газа.

Скорость ведения шва

Сварку следует производить быстро, активной горячей дугой. Высокая  теплопроводность алюминия диктует правила на высокие занчения токов и напряжений и более высокие поступательные скорости движения горелки во избежание прожогов.

Выпуклые швы

При сварке алюминия наиболее распространенным видом брака является растрескивание, возникающее в результате значительного расширения алюминия при нагреве и, соответственно, значительного сжатия при остывании сварного соединения. Наиболее существенная угроза растрескивания возникает в кратерах, так как кратер сжимается при охлаждении, что приводит к появлению в нем разрывов.
Кратеры следует наваривать до образования  куполообразной поверхности. При охлаждении сварного соединения выпуклая поверхность будет препятствовать действию сил сжатия.

https://youtube.com/watch?v=uNXJqHWAa6k

Виды проволоки

Проволока для сварки алюминия полуавтоматом является присадочным материалом. Она, в процессе сварки, плавясь, входит в состав шва. Поэтому основное требование к ее выбору — должна по химическому составу приближаться к химическому составу материала, который будет свариваться. Также ее температура плавления должна быть или такой же, как свариваемые элементы или чуть ниже.

Алюминиевая сварочная проволока для полуавтомата выпускается производителями российскими и зарубежными Ø 0,8 ÷ 3,2 мм. Сварка алюминия проволокой осуществляется марками, указанными в таблице.

Марка по международной классификации	Отечественный аналог
ОК Autrod 1070 (18.01)	Св. — А85, Св.- А97, Св. — Амц
ОК Autrod 1450 (18.11)	Св. — 1201
ОК Autrod 4043 (18.04)	Св. – АК5, Св. – АК6
ОК Autrod 5183 (18.16)	Св. – АМг5
ОК Autrod 5356 (18.15)	Св. – АМг3

Проволока для сварки алюминия полуавтоматом по еще одной распространенной классификации EN ISO 18273 может иметь маркировку ER 4043, ER 5356. Это чаще всего используемые присадочные материалы для сварки литейных сплавов типа АД31, АД33и АД35, если им не нужна операция анодирования. Поставляется в бухтах или на кассетах разного веса.

Сварка алюминия полуавтоматом без газа ведется с применением порошковой проволоки, ее еще называют самозащитной. Имеет трубчатую конструкцию внутри которой находится порошкообразный наполнитель. Он одновременно выполняет несколько функций — раскисляет, легирует, защищает от вредного воздействия воздуха, формирует шов и т. д.

Выбор диаметра и марки самозащитной проволоки зависит от толщины изделий, которые будут свариваться и состава алюминиевого сплава.

Сварка в домашних условиях

Сварка алюминия в домашних условиях обладает рядом особенностей. Рассмотрим их:

• Все работы нужно проводить в хорошо проветриваемых помещениях с низкой влажностью воздуха. Сварку можно проводить на улице в теплое время года (температура воздуха должна быть не менее 10 градусов). Если на улице недавно был дождь, то сварочные работы противопоказаны (лишняя влага в воздухе негативно влияет на шов).
• Сварочный стол должен быть пустым. Уберите с него посторонние металлические объекты, химически активные вещества, пластиковые изделия. Перед работами стол необходимо вымыть и вытереть насухо, чтобы избежать контакта расплавленного металла с водой.
• При выборе газа предпочтительней чистому аргону (без гелия), поскольку он обладает более высокой температурой детонации. Проволоку и компоненты сварочного аппарата (инвертор, горелка) не рекомендуется держать на столе. Это же правило распространяется на запасные компоненты аппарата.
• Если для очистки пленки Вы применяете химическое травление, то процедуру рекомендуется выполнять на открытом воздухе.
• Сварочные работы следует проводить в защитной рабочей одежде. Не забудьте также купить защитные очки, чтобы не повредить глаза. Если сварку Вы проводили на открытом воздухе, то по ее завершении детали нужно занести в помещение. Запрещено касаться шва до его полного остывания.

Обратите внимание, что многие алюминиевые изделия, которые можно встретить в продаже, не из чистого алюминия, а из дюралюминия (сплав с добавлением магния, меди, марганца). Сварка дюралюминия в домашних условиях отличается

У этого сплава немного отличаются физико-химические свойства (температура плавления, теплоемкость, текучесть). Перед проведением работ рекомендуется выполнить пробную сварку. Оптимальным методом сварки дюралюминия является аргонная технология в среде аргоно-гелиевой смеси.

Это интересно: Технология газовой сварки металлов: материалы, техника

Методы сварки алюминия

Для работы с алюминием и его сплавами применяются различные методы соединения, подразумевающие использование разного оборудования и материалов. Далее мы рассмотрим, как правильно сваривать алюминий по каждой отмеченной технологии.

Ручная дуговая сварка алюминия электродами

1. Ручная дуговая сварка алюминия покрытыми электродами (технология ММА). Данный способ применяется для неответственных конструкций из чистого алюминия и его сплавов: AlSi, AlMg и AlMn; толщина изделий не превышает 4 мм.

Этот метод обладает несколькими недостатками:

• пористость и низкая прочность шва подразумевает невысокое качество соединения;
• большое количество брызг расплавленного металла;
• плохая отделяемость шлаковой корки, которая может вызвать коррозию.

Сваривание выполняется постоянным током обратной полярности без поперечных колебаний. Силу тока следует рассчитывать следующим образом: 25-30 А на 1 мм. электрода.

Для сварки алюминия предназначены несколько марок электродов: ОЗА, ОЗАНА и УАНА. Полный перечень представлен в разделе “Электроды по алюминию”.

Для получения более качественного соединения рекомендуется подогреть детали перед сваркой: изделия средней толщины до температуры 250-300°С, для массивных  конструкций – до 400°С.

Важно! Если производитель электродов рекомендует иную температуру прогрева, примените его рекомендацию.

Полная информация представлена в статье “Сварка алюминия электродами”.

2. Ручная дуговая сварка также может осуществляться угольными электродами. Данный метод предназначен для неответственных конструкций. Сварка алюминия угольным электродом производится постоянным током прямой полярности. При работе с изделиями толщиной более 2,5 мм выполняется разделка кромок. Диаметр прутка составляет от 2 до 8 мм. Флюс наносится на стержень или на рабочую поверхность в виде пасты.
3. Ручная дуговая сварка вольфрамовым электродов проводится в инертном газе (технология AC TIG). Данный способ является самым распространенным, применяется в тех случаях, когда к соединению предъявляются высокие требования по следующим свойствам: прочность и эстетичность. При работе используются стержни диаметром от 1,6 до 5 мм. и присадочные прутки – от 1,6 до 4 мм. в поперечном сечении.

Сварка алюминия вольфрамовым электродом проводится в защитной среде из аргона или гелия. Питание электрической дуги осуществляется от источника переменного тока, что позволяет разрушать оксидную пленку.

• Угол между электродом и рабочей поверхностью должен составлять 70-80°; между присадочной проволокой и электродом – 90°. Длина дуги – от 1,5 до 2,5 мм.
• Присадка подается короткими возвратно-поступательными движениями. Поперечные движения электрода и присадочного прутка недопустимы.
• Горелка движется вслед за прутком.
• Под алюминиевое изделие следует класть прокладку из меди и стали, которая будет выполнять теплоотводящую роль. Это исключит образование дыр, особенно при работе с тонким металлом.
• Размеры сварочной ванны должны быть минимальными.
• Подача аргона начинается за 5-7 секунд до возбуждения дуги, а выключается через 5-7 секунд после её обрыва.

Автоматическая дуговая сварка

На фото: автоматическая сварка под флюсом. Сваривается сталь, картинка приведена для общего представления процесса.

Автоматическая сварка алюминия производится полуоткрытой дугой по слою флюса или закрытой дугой под флюсом.

В первом случае используются плавящиеся электроды и фторидно-хлоридные флюсы. С обратной стороны сварного соединения рекомендуется использовать стальную подкладку, что поможет избежать протеков расплавленного металла. Сваривание осуществляется постоянным током обратной полярности. Высокая концентрация энергии обеспечивает глубокое проплавление основного металла. Достаточно мощная дуга хорошо прогревает изделие, поэтому предварительный подогрев не нужен. Также нет необходимости в скосе кромок при работе с деталями толщиной более 20-25 мм.

Автоматическая сварка под флюсом проводится расщепленным электродом (т.е. двумя электродными проволоками, одновременно подаваемыми в сварочную ванну) с применением переменного или постоянного тока обратной полярности. Необходимо использовать флюсы с пониженной электроводностью.

Оборудование для работы с аргоном

Техника сварки аргоном подразумевает довольно широкий и разнообразный набор оборудования. Этого не нужно бояться, так как сварочные аппараты для аргонодуговой сварки со всеми сопутствующими причиндалами в виде универсальных наборов выпускаются серийно и стоят недорого.

Все оборудование для аргонно-дуговой сварки можно разделить на три группы:

• Специализированное оборудование производится для работ с заготовками одного типа.
• Специальное оборудование для аргонной сварки обычно устанавливается на промышленных предприятиях и используется для заготовок одного типоразмера.
• Универсальное оборудование подходит для всех видов работ в аргоне, например, для сварки нержавеющей стали полуавтоматом.

Классификация сварки. Одним аппаратом для сварки аргоном вам не обойтись. Аргонная сварка требует целый пакет оборудования, понадобится целый список.

Не обязательно все покупать в магазине, большинство предметов из списка вполне можно сделать самостоятельно:

• Специальная горелка с вольфрамовым расходником.
• Основной и вспомогательный трансформаторы. В качестве основного может быть использован аппарат для дугового способа с напряжением до 70 В. Вспомогательный трансформатор нужен для электропитания коммутирующих устройств.
• Осциллятор подключается параллельно источнику питания. Он нужен, чтобы зажечь дугу при работе с неплавящимся вольфрамовым расходником с помощью подачи высокочастотных импульсов. В результате дуговой промежуток ионизируется. Если обычная сетевая частота насчитывает 55 Гц и напряжение в 220 В, то после преобразования осциллятором частота и напряжение поднимаются до 500 кГц и 6000 В соответственно.
• Контактор для подачи напряжения на горелку.
• Реле для включения и отключения контактора и осциллятора.
• Вольфрамовые электроды с проволокой соответствующего диаметра.
• Аргоновый баллон, оборудованный редуктором.
• Выпрямитель для получения постоянного тока с напряжением 24 В.
• Амперметр для измерения силы тока.
• Таймер для контроля времени обдува аргоном.
• Клапан электро-газовый для подачи постоянного или переменного тока в 24 или 220 В соответственно.
• Фильтр для контроля высоковольтных импульсов из осциллятора.
• Аккумулятор для последовательного включения в электрическую цепь с целью стабилизации переменного тока.

Виды прутков для сварки. Прогресс не стоит на месте, сварка аргоном в том числе.

Для возможности работать с более толстыми краями свариваемых металлов и повышения производительности в последнее время в технологии сварки аргоном внесены усовершенствования:

• Специальная горелка для использования сразу нескольких вольфрамовых электродов для получения высококачественного шва на высокой скорости.
• Приспособление для нагревания присадочной проволоки.
• Пульсирующий ток для периодических пауз его поступления, во время которых металл кристаллизуется. Если движение дуги синхронизировать с импульсами тока, плавка получается эффективной по всех положениях в пространстве.

Сварка алюминия аргоном для начинающих

Опытные сварщики рассказывают, что соединение алюминиевых деталей посредством аргона состоит из ряда разноплановых действий. Качество соединения деталей зависит непосредственно от того, насколько согласованными они будут друг с другом.

Процедура сварки предусматривает применение ряда специальных материалов, приборов и узлов. Например, сварочный аппарат для сварки алюминия аргоном включает в себя несколько элементов, каждый из которых перед работой потребуется привести в работоспособное состояние.

Окончательная стоимость работы зависит от того, каким будет расход сопутствующих ресурсов. Постарайтесь экономно расходовать присадочную проволоку и аргон.

Материалы для работы

Аппарат для сварочных работ состоит из следующих частей: баллона с аргоном; источника электропитания; механизма подачи присадочной проволоки. Такая проволока бывает на катушках или бобинах.

На больших производственных предприятиях подобные аппараты подключают к централизованной магистрали, по ней идет инертный газ. Верстаки для монтажа свариваемых деталей делают на основе нержавеющей стали.

Подготовка деталей

Когда вы привели оборудование для сварки алюминия в рабочее состояние, потребуется подготовить детали для сваривания. Это делается так:

1. С их поверхности удалите жир, грязь или машинное масло с помощью растворителя.
2. Если толщина деталей составляет 4 мм и больше, нужно разделать кромки.
3. Согласно техническим условиям и рекомендациям экспертов листовой алюминий с толщиной в 4 мм и больше нужно сваривать исключительно встык. Перед началом работы всегда нужно уточнять такие параметры, как толщина листа и ширина кромки в миллиметрах.
4. Зачистите кромку на наждачном станке или с помощью напильника. Если деталь сложной формы, то место сваривания нужно зачистить мобильной шлифовальной машинкой. Так или иначе, оксидную пленку обязательно нужно убрать с поверхности.

Ключевое описание процесса сварки

Чтобы работа была выполнена качественно, нужно, как уже говорилось ранее, применять вольфрамовые электроды. Их диаметр при этом должен составлять 1,5−5,5 мм.

Во время процесса обязательно следите за ориентацией электрода относительно рабочей поверхности металла. Держите электрод под углом 80 градусов. А присадочную проволоку по отношению к электроду нужно держать под прямым углом.

Максимальная длина дуги составляет 3 мм. В данном положении расход материалов будет наиболее оптимальным. Во время работы присадочная проволока будет двигаться впереди горелки. Она и вольфрамовый электрод должны передвигаться исключительно вдоль сварочного шва. Нельзя допускать поперечных движений.

Если вы работаете с тонкими алюминиевыми листами, то для подкладки хорошо подойдет лист нержавейки. В этом положении выполняется интенсивный отвод тепла от рабочего места сквозь лист нержавейки, при этом риск прожога сократится. Также сократится и расход энергии, потому что работа будет выполняться оперативно.

Сложности процесса

Прежде чем переходить к непосредственному описанию процесса, необходимо рассмотреть, какие именно особенности металла считаются уникальными, так как основная задача сварщика – повысить и без того низкую свариваемость алюминия.

Алюминий достаточно активен, особенно это касается химических реакций с кислородом. В результате окисления на поверхности, даже после обработки, достаточно быстро появляется окисная пленка. Она по физическим свойствам отличается от основного металла.

Расплавленный алюминий после сварки начинает кристаллизоваться, при этом капли, покрытые снаружи оксидной пленкой, образуют ячеистую структуру. Сварной шов не получается сплошным, а это ведет к образованию свищей и пор. Дефекты шва негативно сказываются на его прочности и герметичности. Чтобы пресечь взаимодействие алюминия с кислородом, околошовную зону защищают от атмосферного воздуха. Обычно для подобных целей используется аргон. В силу сваей инертности, он не взаимодействует с металлом, а также вытесняет кислород, так как инертный газ тяжелее воздуха.

Несмотря на высокую теплопроводность, расплавленный алюминий не успевает отводить тепло в окружающую среду. Повышенная текучесть существенно осложняет процесс формирования шва. Необходимо дополнительно использовать различные теплоотводящие подкладки. Если применять различные средства, обеспечивающие интенсивное охлаждение, то резкий перепад температур может стать причиной возникновения мелких трещин.

Еще одной проблемой является растворенный в жидком металле водород. Он в виде пузырьков поднимается на поверхность ванны, но наружу выходит не весь. В застывшем металле могут образовываться поры или скопления пор. Наличие кремния в сплаве способствует образованию трещин при кристаллизации.

При нагревании алюминиевая заготовка увеличивается в размерах. тепловое расширение присуще каждому металлу, однако у алюминия высокий коэффициент линейного расширения. Тем не менее, на качество сварки влияет не столько расширение металла, сколько его усадка при кристаллизации ванны. Сварочный шов может подвергаться серьезным деформациям.

Высокая теплопроводность алюминия сказывается и на параметрах сварки. Чтобы достичь нужной температуры дуги приходится увеличивать силу тока. Отметим, что сварка черных металлов производится при более низких значениях сварного тока, несмотря на то, что их температура плавления выше, чем у алюминия.

Наконец, последняя сложность, препятствующая проведению работ в домашних условиях, состоит в том, что без специальных средств и материалов практически невозможно определить состав сплава, из которого изготовлены детали.

Сварка чугунных изделий

Аргон применяется не только при работе с цветными металлами. Нередко приходится сваривать чугун или сталь. Чугун – это сплав на основе железа и углерода. Чугун очень сложно сваривать благодаря тому, что получаемые сварочные швы склонны к образованию трещин. Кроме того, могут образовываться поры.

Еще одной его особенностью является способность к быстрому окислению. Для сваривания чугунных изделий лучше всего подходит порошковая проволока. Что же касается аргона, то он обеспечивает формирование сварных швов на изделии без шлака. Интересен тот факт, что соединение металлических изделий из чугуна используется в процессе ремонтных работ автомобилей старого производства.

Чугун сваривают проволокой на основе вольфрама. Очень часто используется подогрев металла. Он бывает общим и местным. Холодный способ тоже применяется. Для сварки чугуна подходит как постоянный, так и переменный ток. Сила тока определяется толщиной материала и диаметром проволоки. На 1 мм проволоки приходится от 50 до 90 А тока. Проволока может браться графитная, чугунная, на основе меди и железа, никеля.

Правильно заточить вольфрамовый электрод

Заточка вольфрамового электрода, точнее способ и угол заточки, оказывают существенное влияние на форму дуги и ее поведение и, как следствие, на форму сварного шва и срок службы неплавящегося электрода.

Для заточки необходимо применять круги с мелким абразивным зерном (идеальный вариант – это алмазный круг). Целесообразно применять шлифовальные круги с зернистостью 40 и менее (размер абразивных части менее 400 мкм), поскольку в данном случае риски от абразива на поверхности будут менее глубокие и в процессе заточки будет стачиваться меньше драгоценного вольфрама. Глубокие канавки от абразива вызывают потери энергии и нестабильное поведение дуги. Желательно на абразивном круге, где производится зачистка не работать с другими материалами т.к. их частички могут осаживаться на поверхность электрода.

Заточку вольфрамового электрода необходимо производить в продольном (по оси электрода), а не в поперечном направлении.

Поскольку вольфрамовые электроды в процессе изготовления имеют структуру зерна, которая расположена вдоль оси и заточка в поперечном направлении является шлифованием поперек зерна. Но это является не столь существенным как тот факт, что электроны текут с большой плотностью по поверхности электрода и, если на нем канавки от заточки расположены поперек – электронам тяжелее их преодолевать. Поскольку дуга ищет места с наименьшим сопротивлением – она может возникнуть не на конце вольфрамового электрода, а в канавках от шлифования и будет вращаться вокруг заостренного конца, что в свою очередь вызывает перегрев электрода и его быстрый износ.

Если следы от абразива расположены вдоль – электроны текут равномерно к заостренному концу электрода с меньшим сопротивлением. В данном случае дуга зажигается на конце, является более стабильной и менее нагревает вольфрамовый электрод, что увеличивает срок его службы.

В процессе заточки следить чтобы металл не перегревался. Признаком перегрева является изменение цвета поверхности и показывает, что на поверхности образовались оксиды, которые имеют большее сопротивление чем вольфрам и будут препятствовать зажиганию дуги.

Угол заточки вольфрамового электрода, играет главную роль при сварке аргоном.

Чем тупее угол заточки >30°:

• тяжелее зажигание дуги;
• более узкий сварной шов;
• необходима больше сила сварочного тока;
• увеличение возможности блуждания дуги;
• возрастание глубины проплавления металла;
• дольше срок службы электрода из вольфрама.

Чем острее угол заточки <30°:

• легче зажигание дуги;
• более широкий сварной шов;
• необходима меньше сила сварочного тока;
• уменьшение возможности блуждания дуги;
• снижение глубины проплавления металла;
• меньше срок службы электрода из вольфрама.

В процессе аргонной сварки на переменном токе на конце неплавящегося электрода выделяется значительное количество тепла, которое расплавляет вольфрам, поэтому необходимо делать небольшое притупление, которое позволит сформировать шарик расплавленного вольфрама на конце.

Особые требования

Механические характеристики применяемой для сварки алюминия проволоки заставляют предъявлять определенные требования к конструкции полуавтоматов и их эксплуатации.

Недопустимо, чтобы длина подающего шланга превышала три метра, а его защитная оплетка была склонна к скручиваниям или изломам

Важно, чтобы канал, по которому проходит проволока, был максимально ровным, без резких поворотов. Оптимально, если сам подающий канал изготовлен из тефлона.
Механизм подачи должен протягивать проволоку без рывков, обеспечивая минимальное механическое воздействие на ее поверхность

Его компоненты следует своевременно осматривать на наличие повреждений и почаще смазывать, обеспечивая свободное вращение роликов.
Наилучшие результаты удается получить на оборудовании, в конструкции которых предусмотрена возможность плавной и точной регулировки всех параметров. Важно все – сила тока, скорость, с которой подается проволока, количество поступающего газа. Поскольку воздействие внешней среды может сказаться на качестве сварного шва в процессе его формирования, прекращение подачи газа должна происходить не одновременно с выключением тока, а с задержкой порядка 5 – 7 секунд.

Сварка алюминия полуавтоматом требует от занимающегося ей специалиста определенных навыков и мастерства. И хотя посмотреть на видео, как работают профессионалы, не составляет проблемы, придерживаться их рекомендаций безоглядно не стоит. Такую информацию лучше всего использовать в качестве отправной точки, оттолкнувшись от которой можно поэкспериментировать и самому набраться опыта

Это важно, поскольку отличающиеся по составу и толщине материалы ведут себя по-разному, так же как и полуавтоматы, выпущенные различными производителями.

Технологические особенности

Как правильно варить алюминий полуавтоматом? В качестве защитной среды применяют аргон, гелий и их смеси. Углекислый газ не подходит. Не применяются также смеси с добавлением углекислоты. Если соединение не является особо ответственным, допустимо варить без газовой среды, с флюсосодержащей, или самозащитной проволокой.

При выборе TIG метода дуга поддерживается неплавким вольфрамовым электродом, проволока используется как присадочный материал. Дуга разжигается высокочастотным импульсом.

При MIG методе плавящиеся электроды служат присадочным материалом. Сварка идет на обратной полярности.

Технология сварки

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

1. Сначала нужно подготовить оборудование. Подбирают наконечник под полуавтомат для сварки алюминия. Он должен быть на несколько мм больше размера проволоки.
2. Детали в рабочей зоне зачищают до блеска, используя шлифовальную машинку или металлическую щетку.
3. Выбирают режим работы с учетом толщины заготовки, сплава. Можно использовать настроечные таблицы, оговоренные ГОСТ.
4. Подачу защитного газа включают за несколько секунд до розжига дуги, чтобы образовалось защитное облако газа.
5. Разжигают дугу, поддерживая расстояние между ванной расплава и насадкой не более 15 мм, минимальный зазор – 1 см.
6. Скорость подачи присадки регулируют постепенно, сразу на максимум не устанавливают, следят, чтобы металл хорошо проваривался.
7. Дугу ведут ровно, формируя равномерный наплавочный валик.
8. 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.

Как сделать выбор

В выборе аппаратуры для сварки алюминия есть свои нюансы и критерии

Для начала нужно обратить внимание на размер шлангового отверстия, из которого происходит подача присадочной проволоки. Его диаметр должен превышать диаметр этой самой проволоки

Объясняется это просто. Алюминиевая сварочная проволока при нагревании имеет свойство расширяться. При равных значениях диаметра, проволока может просто застрять. Либо нарушится скорость подачи в рабочую зону, что не так страшно, однако шов испортит.

Второй критерий – это длина подающего проволоку шланга. Она не должна быть больше 3 м. Алюминий относится к легко деформируемым металлам, а потому длинный шланг может повредить проволоку.

Даже при оптимальной длине нужно следить, чтобы шланг не был изогнут или скручен.

Модель аппарата зависит от того, будет ли важнее качество соединения или скорость сварки. В первом случае стоит выбрать TIG сварку с применением аргона.

Во втором будет достаточно инвертора, предназначенного для сварки алюминия. Он дешевле, и будет соответствовать требованиям сварочного процесса.

Соединение с помощью полуавтомата

Процесс сварки аргоном полуавтоматом существенно повышает производительность работы. Технология применения сварки в полуавтоматическом режиме позволяет получать надежные и внешне привлекательные сварочные швы.

Основным нюансом сварки полуавтоматом является необходимость использования в составе сварочной проволоки никеля. Если возникла необходимость сварки трубы аргоном, то при большой толщине детали в защитный состав добавляется и углекислый газ, который улучшает смешиваемость краев сварки.

Смотреть галерею

Процесс сварки полуавтоматом может осуществляться по нескольким технологиям:

• импульсного режима;
• струйного переноса;
• короткой дуги.