Технология сварки алюминия
Сварка алюминия затрудняется его химическими свойствами. Все дело в способности металла образовывать оксидную пленку от контакта с атмосферным кислородом.
Легкий, серебристый металл сегодня прочно закрепился в домашнем хозяйстве. Что только не производят из алюминия — от посуды до деталей автомобилей. Но часто нужно починить вещь, а ремонт возможен только одним методом — сварочным.
Сварка алюминия — это специфический процесс и требует применения отдельной технологии. В этой статье мы рассмотрим, какими способами можно варить «крылатый» металл в домашних условиях с использованием различных приемов и оборудования.
- 1 Специфика материала
- 2 Способы сваривания
- 3 Сварка алюминия электродами
- 4 Сварка с аргоном
- 4.1 Ручная TIG сварка
- 4.2 Полуавтоматическая сварка в аргоне
Специфика материала
Сварка алюминия затрудняется его химическими и физическими свойствами.
Все дело в способности этого металла образовывать оксидную пленку от контакта с атмосферным кислородом. Эта способность является как главным достоинством, так и недостатком.
Преимущество в том, что оксид на поверхности надежно защищает изделие от коррозии, алюминий практически не поддается этому разрушающему процессу.
Но, в то же время, пленка окиси затрудняет соединение изделий путем сварочных работ. Окислы, образующиеся в сварочной ванне, имеют более высокую температуру плавления, чем сам металл, на выходе сварной шов неоднородный, а значит не прочный.
Также сильный нагрев, значительно превышающий температуру плавления (660°), приводит к следующим негативным последствиям.
- Текучесть расплавленного металла способствует вытеканию его из зоны сварки и быстрому прожиганию детали насквозь. Заварить такие недостатки можно, но с еще большими дефектами.
- Высокая температура может способствовать растрескиванию материала вокруг места сваривания.
- В сплавах алюминия образовываются поры ухудшающие прочность соединения.
- Значительная теплоемкость приводит к рассеиванию тепла по всей детали, а значит нужно более высокая мощность аппарата для качественной сварки.
- Металл образовывает кристаллизационные трещины в теле сварного шва.
Так как варить алюминий правильно и возможно ли делать такие соединения в домашней мастерской?
Способы сваривания
Распространенность алюминия в промышленности способствовала разработке различных способов сварных соединений для деталей. Но в домашних условиях возможны такие способы, для которых можно использовать доступное оборудование.
- Тиг сварка алюминия — этот процесс варки обеспечивается за счет применения специального неплавящегося электрода из вольфрама и аргоновой среды.
- Полуавтоматическое сваривание — соединение алюминиевых деталей за счет проволоки (имеющей необходимый присадочный материал), подающейся механизмом в зону электрической дуги.
- Электродуговая сварка алюминия с использованием покрытых электродов.
При использовании любого из этих методов, главным условием получения качественного шва будет разрушение пленки оксидов. Для этого оборудование настраивают на постоянный или переменный ток с обратной полярностью. Это обеспечивает необходимый процесс (катодное распыление), не допускающий образование окиси.
Алюминиевые изделия нельзя варить постоянным электрическим током при прямой полярности, так как не происходит разрушение оксидов в зоне сварки!
Сварка алюминия электродами
Такой способ сварки алюминия (ММА) возможен только для соединения деталей, не несущих ответственной нагрузки. При этом толщина самого металла должна быть не менее чем 4 миллиметра.
Недостатками варки алюминия электродами является недостаточное качество шва (пористость и плохая прочность). Также в процессе сваривания расплавленный металл разбрызгивается вокруг соединения, а шлаки, образующиеся сверху шва, очень плохо отделяются. А это может привести к коррозионным процессам.
Но все-таки покрытыми электродами и обычным инвертором ММА можно соединять алюминий. Для этого раньше использовались расходники с маркировками ОЗА-1 или ОЗА-2. Есть и более качественные модели — УАНА, а также ОЗАНА. Это отечественные электроды, позволяющие варить чистый металл и сплавы.
Также можно использовать расходные материалы от шведских производственников ESAB. Для чистого алюминия подойдут электроды ОК 96.10., а сплавы можно варить маркой ОК 96.50.
Итак, как сварить алюминий ручной электродуговой сваркой?
- Сваривать алюминий нужно на постоянном токе, но обязательно с обратной полярностью (меняем разъемы на инверторе местами). При этом соблюдается соотношение мощности и диаметра электрода. Сила тока регулируется в соотношении приблизительно 30 ампер на каждый миллиметр диаметра.
- Желательно осуществить предварительный нагрев свариваемых деталей. Алюминий средней толщины нагревают до показателя в 200-300 градусов, а большие массивные части нужно нагреть до 400°.
- Дуга зажигается как обычно, но стоит учесть, что скорость горения электродов для алюминия значительно выше, чем обычных. Поэтому и шов нужно вести несколько быстрее.
- Нельзя обрывать сварочный процесс не закончив соединение. При этом в конце шва образуется корка шлака, которая не даст зажечь дугу снова в этом месте. Все свариваемые швы нужно планировать на плавление одного электрода.
- При ведении сварного соединения не нужно делать поперечных движений как при варке стали.
- По окончанию сваривания нужно тут же удалить весь шлак в месте соединения, также нужно зачистить место сварки щеткой с металлическим ворсом и промыть горячей водой.
Это основные нюансы, которые нужно соблюдать при сваривании деталей из алюминия с использованием плавящихся электродов.
Сварка с аргоном
Метод стал доступным для домашнего использования сравнительно недавно, когда в широкой продаже появились относительно недорогие инверторы с дополнительными функциями подключения газового оборудования.
Сварка в среде аргона может осуществляться в двух видах: ручная с неплавящимся электродом и полуавтоматическая со специальной плавящейся проволокой.
Ручная TIG сварка
Это наиболее распространенный вид соединения алюминиевых деталей. Он обеспечивает надежность соединения.
Аргон, который подается в сварочную ванну, закрывает доступ атмосферному кислороду, что не позволяет образовываться оксидной пленке.
Что нужно для такого типа сварки?
- Во-первых, электроды используются неплавящиеся из вольфрама. Их диаметр зависит от толщины деталей, а также от вида стыка у заготовок.
- Во-вторых, присадочный материал — обязательное условие для получения качественного сварного шва.
- В третьих, это защитный газ, чаще всего аргон или гелий.
Какие параметры нужно учитывать перед началом сварочного процесса?
Если вы новичок в сварочном деле,то найдите таблицу, где указываются все необходимые данные по расходу газа, диаметрам электродов и присадочных прутков. Но обычно сварщик руководствуется уже полученным опытом.
Стоит знать, что зажечь электрическую дугу в аргоне довольно затруднительно. Поэтому современные аппараты имеют осциллятор, который повышает частотность тока для быстрого поджога.
Алгоритм работы следующий.
- Заготовки выставляют в нужное положение, подключается масса. При этом аппарат настраивают на переменный ток!
- Дугу лучше всего зажигать в стороне на отдельной графитовой пластинке (нежелательно стучать вольфрамом по заготовке, это испортит электрод).
- Конец электрода ведут под углом наиболее приближенном к прямому (60-80 градусов). Расстояние электрода от ванны до 2 мм.
- Присадочный пруток подают постепенно к краю сварочной ванны под углом в 90 градусов к электроду. Не нужно подавать присадку непосредственно под электрод, это испортит шов.
- Горелку с электродом ведут за присадочным прутком, а не наоборот.
- Также не стоит слишком притапливать дугу или наоборот очень далеко отодвигать. Сварочная ванна (зона расплавленного металла) должна иметь овальную немного вытянутую форму.
- После завершения шва дугу гасят и возвращают горелку к сварочной ванне. Это делается для того, чтобы застывание проходило под аргоном. Подачу аргона перекрывают через 7-10 секунд после окончания сварки.
На выходе должен получиться волнообразный, немного вытянутый в направлении движения, сварочный шов. Если все сделать правильно, то соединение будет качественным.
Полуавтоматическая сварка в аргоне
Преимущество такого способа сварки в том, что он обеспечивает качественное соединение за счет высокого импульса. Каждая точка поставленная полуавтоматом надежно «впитывается» в шов. К тому же, проволока используемая как электрод. Имеет уже необходимые присадочные материалы, а сам сварочный процесс происходит намного быстрее.
Особенности полуавтоматической сварки алюминия следующие.
- Варить нужно только на переменном токе и с обратной полярностью.
- Проволока должна соответствовать материалу заготовок.
- Наконечник держателя нужен немного большего диаметра, чем сама проволока.
Алюминиевые расходники имеют большую скорость горения. Поэтому нужно быстрее вести шов (как и в случае с покрытыми электродами). Также нужно обеспечить соответствующую скорость подачи проволоки.
Технология сварки алюминия полуавтоматом совершенствуется постепенно с опытом. Но, научившись использовать такое оборудование, можно получать соединения намного качественные, чем с обычной электродуговой сваркой или ручной тиг.
А что вы можете добавить к материалу этой статьи? Если у Вас имеется опыт по сварке алюминия в домашней мастерской, то поделитесь им в блоке комментариев к этой статье.
Кроссворды на тему «Металлы» с ответами
По горизонтали: 3. Химический элемент с атомным номером 23, обозначающийся химическим символом V, переходный металл. 6. Слиток металла в виде продолговатого бруска. 7. Химический элемент с атомным номером 22, обозначающийся химическим символом Ti, тугоплавкий лёгкий металл серебристо-белого цвета. 10. Магнитострикционный сплав алюминия (12,5—13,8 %) и железа (86,2—87,5 %). 11. Химический элемент с атомным номером 75, обозначающийся химическим символом Re, светло-серый тяжелый и тугоплавкий металл, устойчивый к химическим реагентам. 12. Химический элемент с атомным номером 47, обозначающийся химическим символом Ag, драгоценный блестящий металл серовато-белого цвета.
По вертикали: 1. Технологическая операция, применяемая для получения неразъёмного соединения деталей из различных материалов путём введения между этими деталями расплавленного металла (припоя), имеющего более низкую температуру плавления, чем материал соединяемых деталей. 2. Химический элемент с атомным номером 3, обозначающийся химическим символом Li, серебристо-белый, мягкий, очень легкий щелочной металл. 4. Сплав меди (основа) с никелем (4-20 %) и алюминием (1-4 %). 5. Химический элемент с атомным номером 20, обозначающийся химическим символом Ca, мягкий, химически активный щёлочноземельный металл серебристо-белого цвета. 8. Французская радиохимик, первооткрывательница химического элемента франция. 9. Имя английского инженера-изобретателя Бессемера, известного своими изобретениями и революционными улучшениями в области металлургии.
Ответы:
По горизонтали: 3. Ванадий. 6. Чушка. 7. Титан. 10. Алфер. 11. Рений. 12. Серебро.
По вертикали: 1. Пайка. 2. Литий. 4. Куниаль. 5. Кальций. 8. Перей. 9. Генри.
Статистика: Всего слов – 1 2 ; 6 букв – 8 слов, 5 букв – 4 слов а.
Кроссворд на тему «Металлы» №2
Вопросы:
По горизонтали: 3. Специалист по металлам, металловедению. 5. Лёгкий прочный сплав алюминия с медью, магнием и некоторыми другими элементами; то же, что дюралюминий. 6. Сплав никеля, железа и хрома. 9. Литая металлическая заготовка, предназначенная для дальнейшей переработки. 10. Химический элемент с атомным номером 82, обозначающийся химическим символом Pb, тяжёлый мягкий легкоплавкий металл синевато-серого цвета. 11. Окускованный рудный концентрат, полученный в процессе агломерации.
По вертикали: 1. Простое вещество (или сплав простых веществ), обладающее твёрдостью, ковкостью, особым блеском, хорошей электропроводностью и теплопроводностью. 2. Химический элемент с атомным номером 77, обозначающийся химическим символом Ir, переходный благородный металл. 3. Имя французской радиохимика Перей, первооткрывательницы химического элемента франция. 4. Радиоактивный фосфатный минерал сложного состава, содержащий медь и уран; медноурановая слюдка. 7. Французский химик и фармацевт, известный, в частности, открытием двух новых химических элементов — хрома и бериллия. 8. Способ соединения металлических деталей.
Ответы:
По горизонтали: 3. Металлист. 5. Дюраль. 6. Нихром. 9. Слиток. 10. Свинец. 11. Агломерат.
По вертикали: 1. Металл. 2. Иридий. 3. Маргарита. 4. Торбернит. 7. Воклен. 8. Сварка.
Статистика: Всего слов – 1 2 ; 9 букв – 4 слова, 6 букв – 8 слов .
Кроссворд на тему «Металлы» №3
Вопросы:
По горизонтали: 3. Сплав меди, никеля и марганца. 6. Сплав меди и золота (золота обычно 3-5%), использовавшийся в средневековой Японии, в частности, для производства катан. 7. Химический элемент с атомным номером 11, обозначающийся химическим символом Na, лёгкий легкоплавкий щелочной металл. 8. Химический элемент с атомным номером 26, обозначающийся химическим символом Fe, один из самых распространённых в земной коре металлов. 10. Имя одного из великих физиков XIX века Кирхгофа, который вместе с Робертом Вильгельмом Бунзеном, изучая с помощью спектрального анализа природные алюмосиликаты, обнаружил в них новый элемент, впоследствии названный рубидием. 11. Французский металлург, разработавший новый способ получения литой стали в регенеративных пламенных печах.
По вертикали: 1. Химический элемент с атомным номером 79, обозначающийся химическим символом Au, драгоценный металл жёлтого цвета. 2. Французский химик, открывший элемент хром и в 1798 получивший его в свободном состоянии. 4. Мастер, занимающийся ковкой металлических изделий. 5. Вид термообработки, заключающийся в нагреве закалённого металла до температуры, не превышающей нижнюю критическую точку, с последующей выдержкой охлаждением. 9. Имитирующий драгметаллы бронзовый сплав, идущий на выделку художественных, галантерейных и отчасти ювелирных изделий (состоит из 58,3 % красной меди, 16,7 % олова и 25 % цинка и имеет подобные золотому цвет и блеск); французское золото. 10. Английский священник и минералог, первооткрыватель титана.
Ответы:
По горизонтали: 3. Копель. 6. Сякудо. 7. Натрий. 8. Железо. 10. Густав. 11. Мартен.
По вертикали: 1. Золото. 2. Воклен. 4. Кузнец. 5. Отпуск. 9. Орайде. 10. Грегор.
Статистика: Всего слов – 1 2 ; 6 букв – 12 слов .
Кроссворд на тему «Металлы» №4
Вопросы:
По горизонтали: 3. Химический элемент с атомным номером 50, обозначающийся химическим символом Sn, белый блестящий металл. 4. Химический элемент с атомным номером 12, обозначается химическим символом Mg, лёгкий, ковкий металл серебристо-белого цвета. 6. Химический элемент с атомным номером 73, обозначающийся химическим символом Ta, тяжёлый твёрдый металл серого цвета. 10. Разговорное название куска самородного золота или серебра. 11. Мастер, занимающийся обработкой металла ковкой. 12. Способ соединения металлических деталей.
По вертикали: 1. Химический элемент с атомным номером 41, обозначающийся химическим символом Nb, блестящий металл серебристо-серого цвета. 2. Продукция, получаемая на прокатных станах путём горячей, теплой или холодной прокатки. 5. Имя английского металлурга, изобретателя и промышленника Бессемера. 7. Химический элемент, серебристо-белый легкий и твердый металл, используемый в самолетостроении, судостроении и т.п. 8. Сплав меди с цинком, где содержание цинка не превосходит 10%. 9. Жаростойкий и коррозионностойкий чугун с высоким содержанием Al (20-24%).
Ответы:
По горизонтали: 3. Олово. 4. Магний. 6. Тантал. 10. Слиток. 11. Кузнец. 12. Пайка.
По вертикали: 1. Ниобий. 2. Прокат. 5. Генри. 7. Титан. 8. Томпак. 9. Чугаль.
Статистика: Всего слов – 1 2 ; 6 букв – 12 слов .
Попробуйте также разгадать (решить) другие классные готовые кроссворды:
Пока функции «скачать» нет, Вы можете скопировать кроссворд, вставить в Word, распечатать и разгадывать совершенно бесплатно.
https://wikimetall.ru/metalloobrabotka/svarka-alyuminiya.html
