Как заварить алюминий: Сварка алюминия в домашних условиях

Запросить цену

Сварочный инвертор NEON ВД-183 19 900 руб

Купить

Сварочный полуавтомат РЕСАНТА САИПА-135 17 290 руб

Купить

Прутки алюминиевые ALUMAT AL99,7 ⌀ 2,0 мм (упак. 5 кг) 1 107 руб / кг

Купить

Сварочный инвертор FUBAG IQ 200 (220 В) 7 510 руб

Купить

Аргонодуговой аппарат БАРСВЕЛД Profi TIG-217 DP AC/DC (220 В) 70 850 руб

Купить

Сварочный инвертор БАРСВЕЛД Profi ARC-207 D МОД. II Росс. (220 В) 21 150 руб

Купить

Сварочный инвертор РЕСАНТА САИ-190 7 190 руб

Купить

Баллон аргоновый 5 -150У (новый, 5 л пустой) 3 450 руб

Купить

Рукав газовый имп. ⌀ 6,3 мм, ЧЕРНЫЙ (III кл., бухта 40 м) 42 руб / м

Купить

Редуктор аргоновый БАРО-5МГ, БАМЗ 3 269 руб

Купить

Прутки алюминиевые БАРСВЕЛД AlMg5 ⌀ 1,6 мм (1000 мм, аналог СВ-АМг5) 890 руб / кг

Купить

хит продаж

Сварочный полуавтомат БАРСВЕЛД Profi MIG-200 D (220 В) 29 690 руб

Купить

Проволока алюминиевая БАРСВЕЛД AlMg5 ⌀ 1,6 мм (кассета 6 кг) 900 руб / кг

Купить

Электроды алюминиевые ОЗАНА-1 ⌀ 3,0 мм 2 839 руб / кг

Купить

2. ВЕС:

пачка 2 кг

• пачка 2 кг

ПРОИЗВОДИТЕЛЬ:

Риметалк

• Риметалк
• Спецэлектрод
• ЗЗСМ (Зеленоград)

Как правильно сваривать алюминий

Что действительно важно при сварке алюминия

Рамы велосипедов или мотоциклов, прицепы для грузовых автомобилей, профили рельсовых транспортных средств, материалы для космических путешествий — алюминий — это САМЫЙ материал, когда речь идет о снижении веса и сохранении стабильности . Кроме того, красиво сваренный алюминиевый шов привлекает внимание.

Благодаря низкой плотности и хорошей прочности алюминий стал неотъемлемой частью современного производства. Помимо всех достоинств, при обработке этого металла есть и некоторые каверзные моменты. Любой, кто когда-либо случайно прожигал дыру в алюминиевом листе, знает, о чем мы говорим. Сварка алюминия требует специальных знаний и навыков. Узнайте больше в этом блоге о том, что важно для сварки алюминия и как правильно сваривать алюминий.

Что делает сварку алюминия такой сложной

Алюминий обладает одним свойством, которое делает сварку этого металла такой сложной: как только алюминий подвергается воздействию окружающего воздуха, он образует тонкий слой оксида алюминия. И именно этот слой придает металлу неповторимый серебристо-серый цвет. Но это также делает алюминий коррозионно-стойким к воде, кислороду и даже многим химическим веществам. Он защищает алюминий, так сказать. Эта защита должна быть в первую очередь буквально «расколота», потому что, как и сплошная броня, оксидный слой препятствует образованию соединения между дугой и сварочной ванной.

Оксидный слой имеет температуру плавления 2050°С, сам алюминий плавится при ок. 660°С. Так что вам пришлось бы приложить к поверхности температуру в три раза выше, чтобы расколоть оксидный слой одной лишь сваркой. При такой высокой подводимой энергии существует большой риск того, что алюминий расплавится, как только разрушится оксидный слой. По этой причине очень важно, чтобы алюминий был подготовлен к процессу сварки: необходимо снять оксидный слой.

Если вы соблюдаете и выполняете следующие 5 пунктов, вы все делаете правильно при сварке алюминия

1. Подготовьте надлежащим образом

Прежде чем добраться до оксидного слоя, с заготовки необходимо удалить любые загрязнения, такие как жир или масло. Для сварки алюминия чистая поверхность заготовки является основным требованием для хорошего результата сварки. Лучше всего использовать ткань из микрофибры, предварительно пропитанную такими растворителями, как бутанол, ацетон или растворитель для краски. Следите за тем, чтобы не осталось грязи, так как она легко пригорает в процессе сварки и ее будет труднее удалить после.

После того, как вся консистентная смазка и остатки смазки будут удалены, можно приступить к удалению слоя оксида алюминия . С одной стороны, это хорошо получается кистью или начесом, т.е. е. механически. Щетка оставляет на мягком алюминии царапины, которые часто нежелательны и тоже некрасиво выглядят. Вместо этого мы рекомендуем использовать синтетическое волокно, содержащее частицы, связанные с синтетикой, с помощью которого слой можно удалить сравнительно аккуратно. Поскольку через несколько минут алюминий снова окисляется, в зависимости от условий окружающей среды вам, возможно, придется пройти всю процедуру подготовки несколько раз. Черные, закопченные остатки после сварки на металле указывают на примеси газа, основного материала или сварочной проволоки. Чистота при сварке алюминия очень важна.

С другой стороны, оксидный слой также может быть разрушен в процессе сварки при сварке переменным током, когда происходит смена положительных и отрицательных полуволн. Оксидный слой разрушается положительной полуволной. Глубина сварки, так называемый провар, достигается за счет отрицательной полуволны. Электрод также снова остывает. Это приводит к идеальному сочетанию двух полуволн при сварке переменным током.

В частности, при сварке переменным током необходимо учитывать еще одну вещь: электродом вы привариваете шарик на передней части, так называемую калотту. При этом вы можете проталкивать расплавленный оксидный слой вперед, как комки, чтобы они не попали в сварной шов.

Если вы хотите сваривать более толстые листы алюминия – чуть более 10 мм – мы рекомендуем предварительный нагрев заготовки. Без предварительного нагрева во время сварки в заготовку будет выделяться слишком много тепла, что значительно затруднит формирование сварного шва.

2. Выбор сварочной горелки

Алюминий можно сваривать различными способами, а именно TIG, MIG и плазмой. Сварочный процесс TIG на переменном токе в основном используется для более тонких листов. В частности, стыковые соединения хорошо свариваются с помощью горелки TIG. Например, если вы хотите соединить два алюминиевых листа толщиной 2 мм, вы должны убедиться, что край на обратной стороне сломан. Только тогда будет красивый корень, правильное смачивание металла шва и качественный сварной шов. Более толстые листы предпочтительно обрабатывать с помощью MIG , потому что эти горелки можно использовать для достижения более высокой скорости плавления проволоки. Горелки MIG особенно подходят для угловых сварных швов, чтобы правильно ввести сварочный присадочный материал. Преимущество процесса плазменной сварки на постоянном токе состоит в том, что тепло может направляться в заготовку целенаправленно, но это очень сложный процесс.

Еще один совет: При сварке алюминия с помощью сварочной горелки MIG целесообразно использовать изогнутую шейку горелки с изгибом не менее 22 градусов. Это означает, что у вас всегда есть принудительный контакт, который позволяет проводу работать лучше и обеспечивает хорошую передачу тока.

Алюминий также можно сваривать с использованием лазерного процесса и гибридного процесса лазер-MIG. Однако наиболее широко используемым процессом для сварки алюминия является процесс TIG с переменным током.

3. Специальное оборудование для сварки алюминия

Для процесса сварки MIG/MAG:
Не следует также забывать об оснащении горелки подходящими изнашиваемыми деталями для сварки алюминия. Распространенной ошибкой является использование вкладыша из стали. Однако, если бы проволока была подана, она бы терлась о сталь футеровки и непреднамеренно попадала бы частицы стали в сварочную ванну. Для сварки алюминиевой проволокой мы рекомендуем специальную вкладыш изготовлен из углеродистого ПТФЭ , который благодаря содержанию графита обеспечивает лучшую смазывающую способность. Используемый контактный наконечник должен иметь больший диаметр по сравнению со сваркой других материалов, потому что алюминий, как очень хороший проводник тепла, расширяется больше, чем, например, стальная проволока. С другой стороны, это может привести к проблемам с подачей проволоки или обратному прогоранию. В случае сварки алюминия постоянно присутствует такой прогар, который происходит из-за оксидов на поверхности. Это потому, что они действуют как изолятор, который прерывает прохождение тока от провода к заготовке. Если проволока непрерывно подается через головку горелки, это разрушит быстроизнашивающиеся детали. Еще одна причина, по которой необходимо удалять оксидный слой.

С процессом сварки ВИГ:
При сварке алюминия на переменном токе с помощью процесса ВИГ важно правильно выбрать вольфрамовый электрод , так как оксиды могут не содержаться. По этой причине следует использовать нелегированный зеленый электрод из чистого вольфрама, особенно для сварки алюминиевых сплавов, который обеспечивает хорошую стабильность дуги. Однако вольфрамовые компоненты электрода могут излучать, что, в свою очередь, может загрязнить основной материал, вызывая накопление небольшого количества остатков в сварном шве. Это видно по маленьким белым точкам, что указывает на ошибку привязки. Вот здесь-то и вступает в действие ранее упомянутая сварка сферического колпака, чтобы гонять оксиды, как комья, вперед. Фиолетовый E3 ^® из редкоземельных элементов или смешанных оксидов является альтернативой электродам из чистого вольфрама. Он состоит из вольфрама в качестве материала-носителя и лантана в качестве легирующего элемента. Кроме того, редкоземельные элементы, такие как иттрий, придают E3 ^® исключительную стабильность.

4. Проволока и подача проволоки

Поскольку металлический алюминий очень мягкий, для сварки алюминия необходимо использовать не только специальные изнашиваемые детали, но и специальные детали .транспортировочные ролики для подачи проволоки от сварочного аппарата. Они должны иметь U-образный паз, чтобы предотвратить риск деформации. Алюминиевую проволоку трудно транспортировать на расстояние более трех и более метров. Системы push-pull очень подходят для механизированной сварки, при которой сварочная горелка имеет привод и тянет проволоку, а двигатель подачи в сварочном аппарате подает проволоку вперед.

В зависимости от основного материала и желаемых свойств соединения выбирается дополнительный материал. Сплавы AlMg обладают более высокой прочностью, чем, например, присадочная проволока AlSi.

5. Правильный защитный газ

Инертные газы – аргон или смеси аргона – используются в качестве защитных газов при сварке алюминия. Чистый аргон используется до толщины листа ок. 12,5 мм. В случае более толстого материала аргон смешивают с гелием, чтобы получить более высокую температурную связь в процессе сварки. Доля гелия в защитном газе варьируется от 25 % до 75 % в зависимости от рекомендации.

Еще одно замечание о газе:
Всегда следует помнить о точке росы защитного газа. Для сварки в основном используется аргон 4.6, который имеет чистоту 99,996 % и, следовательно, точку росы -62 °C. Если ваш поставщик газа соответствует этим требованиям, у вас не будет проблем с газом, поступающим прямо из баллона. Однако влага всегда может попасть через газопровод, например, в процесс сварки, что затем повышает точку росы. Поэтому регулярно проверяйте газовые трубы на наличие конденсата. Если влажность слишком высока, углеводород может попасть в сварной шов и сделать его пористым или иным образом дефектным.

Наши рекомендации для сварки алюминия

После установки сварочного поста для сварки алюминия мы рекомендуем оставить его настроенным исключительно для сварки алюминия и настроить еще один пост для сварки стали. Конечно, только там, где это возможно. Таким образом, вы можете быстро переключиться со стали на алюминий без необходимости все менять и перенастраивать. Вы просто меняете рабочее место.

И после сварки алюминия

После сварки некоторые алюминиевые сплавы должны пройти процесс закалки, на степень закалки которого можно повлиять. Таким образом, вы можете напрямую влиять на прокаливаемость при выборе алюминиевого сплава. К упрочняемым сплавам относятся AlZnMgCu, AlZnMg, AlMgSi и AlCuMg, тогда как AlMn, AlMgMn, AlMg, AlSi и AlSiCu относятся к неупрочняемым алюминиевым сплавам. В зависимости от состава алюминиевого сплава, введенной температуры и температуры в процессе старения изменяется решетчатая структура этого металла и, следовательно, механические свойства. Чтобы предотвратить преждевременное осаждение растворенных элементов сплава и контролировать их распределение, необходимо обеспечить правильную температуру старения после сварки закаливаемого алюминия. Поскольку температура старения также влияет на уровень прочности, в принципе применимо следующее: достижимая прочность уменьшается с повышением температуры. Это означает, что наибольшая прочность достигается при холодном отверждении, которое обычно происходит при комнатной температуре. Любая диффузия подавляется внезапным охлаждением. На данный момент это лишь небольшая справочная информация по теме аутсорсинга алюминия после сварки. Если вы хотите узнать больше, вы можете найти хорошую специализированную литературу в Интернете, например, на www.hochschule-technik.de или www.maschinenbau-wissen.de.

Надо признать, что сварка алюминия немного сложнее, чем сварка стали. Но если вы будете выполнять наши советы и рекомендации, то вскоре станете настоящим специалистом по сварке алюминия.

Вытяжка дыма также является важной проблемой при сварке алюминия. Узнайте больше по этой теме в нашей бесплатной электронной книге:

Можете ли вы приклеить алюминий? Вот как это сделать…

Да! Алюминий можно сваривать. Это сложнее, чем сварка стали палочкой, и внешний вид готового соединения может быть менее художественным. Вам нужен правильный электрод, правильные настройки, достаточный опыт и соответствующие ожидания.

Поскольку это более сложная и менее привлекательная процедура, некоторые говорят, что сварка алюминия электродом невозможна или не стоит усилий.

Но они пораженцы и просто не правы.

Итак, давайте рассмотрим эту тему поближе, и мы должны начать с обзора того, почему сварка алюминия отличается и более требовательна.

Проблемы при сварке алюминия стержнем

Многие проблемы при сварке алюминия связаны с его высокой теплопроводностью и низкой температурой плавления.

Добавьте к этому проблемы, связанные с химическим составом, и мы получим множество уникальных проблем, связанных с алюминием, которые необходимо решить.

Мощность сварщика

Первая из этих проблем связана с мощностью вашего сварочного аппарата.

Поскольку алюминий так хорошо проводит тепло, тепло очень быстро уходит от соединения в окружающий алюминий. Таким образом, вам нужно направить больше тепла в сварочную ванну, даже если температура плавления ниже.

Также…

Вы должны иметь возможность изменять выходную мощность сварочного аппарата, чтобы получить нужный нагрев.

Он должен быть достаточно высоким, чтобы обеспечить необходимое тепло. Для сварки алюминия потребуется больше мощности, чем для стали той же толщины.

Вам нужна короткая дуга

Другая проблема связана с низкой температурой плавления алюминия.

Поскольку тепло отводится от места соединения очень быстро, трудно добиться нужной температуры в сварочной ванне.

Лужа затвердевает быстрее обычного из-за невероятно эффективной теплопроводности алюминия. Это означает, что вы должны держать короткую дугу и двигаться быстрее, чем ожидалось.

Требуемая короткая дуга создает еще одну проблему при сварке алюминия…

Ваша палка может «замерзнуть» в луже. Требуется некоторая практика, чтобы избежать расплавления электрода-стержня в быстро остывающей ванне и добиться более быстрого движения, необходимого в самый раз.

Грубый внешний вид

Многие пользователи считают внешний вид одной из наиболее важных «проблем» или проблем.

Когда вы свариваете алюминий, вы обычно используете положительный электрод постоянного тока («DCEP») или обратную полярность, что приводит к большему разбрызгиванию флюса, чем обычно.

Но брызги — это лишь одна из эстетических проблем. Короткая, быстро движущаяся дуга может быть неустойчивой и обычно дает бусину, противоположную сложенным десятицентовикам.

Даже при большом опыте короткая, быстро движущаяся дуга может создать менее привлекательные бусины.

Кроме того, оксид магния обесцвечивает сустав.

В основном это происходит из-за того, что используется неправильный наполнитель. Итак, выбор электрода имеет решающее значение при сварке алюминия. (Подробнее об этом позже.) 

Деформация и прожоги

Поскольку количество тепла, нагнетаемого в металл, может быть большим, деформация более тонких деталей может стать проблемой.

Кроме того, при использовании более тонкой заготовки нередко происходит прожигание металла или даже расплавление больших участков соединения.

Правильный нагрев сварочной ванны требует некоторой практики, и даже опытные сварщики время от времени прожигают тонкий алюминий.

Растрескивание

Теплопроводность и состав сплава алюминия также могут вызывать растрескивание.

Горячее и холодное растрескивание является постоянной проблемой, и выбор хорошего наполнителя имеет жизненно важное значение.

Сварщики часто предварительно нагревают алюминий с помощью ацетиленовой горелки, чтобы «выровнять» тепловое расширение и сжатие металла во время сварки, что также помогает предотвратить коробление.

Но предварительный нагрев также помогает замедлить проблему «затекания» тепла, что позволяет образоваться и проникнуть в лужу, улучшить текучесть и обеспечить более прочный сварной шов с меньшей пористостью.

Специальные электроды

Еще одна «проблема» при сварке алюминия электродами связана с хранением специальных электродов, которые вам понадобятся.

Алюминиевые электроды покрыты специальным флюсом, очень чувствительным к влаге.

Эти алюминиевые электроды следует хранить в сухом защищенном месте, иначе они быстро испортятся. Таким образом, получение и обслуживание «свежих» электродов может быть проблемой.

Также стоит отметить, что алюминиевые стержневые электроды дороги. Так что, если вы ищете дешевый ремонт, сварка электродом может быть не такой экономичной, как вы думаете.

Подготовка поверхности важна

Если этот список еще не был достаточно длинным, есть еще одна проблема с алюминием, которую мы должны упомянуть…

Этот металл образует уникальный слой оксида алюминия на поверхности при воздействии воздуха.

Защищает алюминий и предотвращает его ржавление, поэтому полезно. Но это также затрудняет привязку чего-либо к нему.

По этой причине тщательная очистка алюминиевого соединения перед сваркой имеет первостепенное значение.

Для быстрого ремонта в полевых условиях электродуговая сварка может быть простым и быстрым методом выполнения работы.

Но это не лучший способ сварки алюминия.

Сварочные аппараты MIG и TIG производят более привлекательные и «чистые» сварные швы с алюминием.

Вы лучше контролируете нагрев более тонкой бумаги, что помогает предотвратить коробление, растрескивание и прожоги.

Сварка алюминия MIG

Для сварки MIG требуется алюминиевая проволока. Эту мягкую, легко сгибающуюся проволоку трудно протолкнуть через кабель горелки MIG без запутывания или образования птичьих гнезд.

По этой причине многие предпочтут использовать шпульный пистолет, который является более надежным способом подачи алюминиевой проволоки в сварной шов в качестве присадочного материала.

Еще одна вещь, о которой следует помнить при сварке MIG, вам нужен защитный газ. (На рынке нет порошковой алюминиевой проволоки.)

Это не проблема в магазине, но в полевых условиях может быть трудно таскать большой тяжелый баллон с газом на сварочном аппарате. Баллон с газом не нужен при сварке электродом.

Читать далее : Сварка алюминия методом МИГ – Руководство для начинающих

Сварка алюминия методом ВИГ

Сварочные аппараты ВИГ производят самые красивые сварные швы на алюминии. Если вам нужны эти профессиональные сложенные десятицентовики, используйте этот процесс.

Но сварщики TIG также нуждаются в защитном газе, и их использование более суетливо, чем аппарат для сварки электродом. Вы должны использовать обе руки, а TIG медленнее палки.

Таким образом, при использовании аппаратов для сварки MIG и TIG вы получаете более красивые валики. Но поскольку они используют защитный газ, оба не являются хорошим выбором на открытом воздухе на ветру.

Хотя я бы предпочел сварку алюминия методом MIG или TIG, а не аппаратом для ручной сварки, на аппараты для сварки электродом не так сильно влияет слабый или умеренный ветер в полевых условиях.

Кроме того, сварочный аппарат легче освоить и использовать.

Таким образом, несмотря на то, что сварочные аппараты MIG и TIG являются лучшим выбором для алюминия во многих ситуациях, сварка алюминия электродами имеет свое применение.

Как сварить алюминий с помощью сварочного аппарата

Сварка алюминия электродом выполняется в соответствии с большинством основных «правил» сварки электродом. Но есть некоторые моменты, характерные для сварки алюминия палкой, и их стоит рассмотреть.

1. Проверьте свой сварочный аппарат

Сварка алюминия электродом начинается с проверки мощности вашего сварочного аппарата.

Он должен иметь переменную выходную силу тока, чтобы вы могли регулировать температуру. Вы захотите иметь возможность изменять мощность усилителя в зависимости от толщины алюминия и диаметра используемого электрода.

Кроме того, ваш сварочный аппарат должен быть в состоянии обеспечить достаточную силу тока для верхнего конца используемого электрода (обратитесь к спецификациям производителя электрода).

2. Выберите правильный электрод

Используемый электрод имеет решающее значение.

Обычно используется электрод 4043 (подобно этим), но есть и другие варианты в зависимости от свариваемого алюминиевого сплава.

Для электрода 3/32 дюйма требуется 50–80 ампер, для электрода 1/8 дюйма требуется 80–130 ампер, а для электрода 5/32 дюйма требуется 100–160 ампер.

Убедитесь, что у вас достаточно электродов. Вам понадобится больше, чем вы думаете, и планируйте часто менять электроды во время работы. Они быстро сгорают.

3. Проверьте толщину алюминия

Сварка алюминия электродом хорошо подходит для более толстых материалов. Но с более тонким материалом это становится случайным.

Некоторые говорят, что они могут уменьшить толщину только до 1/4 дюйма, но другие считают, что можно уменьшить толщину до 1/8 дюйма.

Если вы хотите сделать изделие тоньше, я предлагаю вам попробовать несколько тестовых сварных швов, чтобы определить, сможете ли вы сварить материал.

4. Подготовка поверхности

Необходимо удалить защитный слой оксида алюминия, чтобы обеспечить прочное соединение соединительных деталей.

Проволочные щетки из нержавеющей стали обычно используются, но шлифовальная машина не рекомендуется.

Шлифовальные машины, как правило, просто «вворачивают» оксидный слой в алюминий, что не помогает.

Таким образом, проволочная щетка из нержавеющей стали, легкая шлифовка или химические методы очистки работают лучше всего.

5. Правильная сборка

Хорошо подгоните детали, чтобы не было значительных зазоров, которые потребуют лишнего наполнителя.

Сварка алюминия электродом достаточно прочная, не создавая дополнительных проблем.

6. Настройки сварочного аппарата

Используемый ток должен соответствовать выбранному вами электроду (рекомендуемые настройки начального усилителя см. в разделе выбора электрода выше).

Каждый производитель электродов указывает рекомендуемый ток для своих алюминиевых электродов.

Кроме того, для большинства электродов требуется установка положительного электрода постоянного тока («DCEP»).

Обязательно перепроверьте полярность и правильность ее установки для используемого электрода.

Если вы обратитесь к «калькуляторам» электродов в Интернете, вы обнаружите, что сварка алюминиевых электродов не популярна.

Алюминий не включен ни в один из этих калькуляторов или таблиц. Таким образом, вы должны использовать диапазон, указанный для электрода, в качестве отправной точки. Затем настройте параметры усилителя, чтобы получить подходящее проникновение для свариваемой толщины.

7. Получите правильное движение дуги

Движение дуги может быть личной проблемой для некоторых.

Многие советуют плести кончик, и лучше сделать несколько пробных запусков, чтобы определить, что лучше всего подходит для вас. А вообще надо двигаться быстро , быстрее обычной сварки стали.

Некоторые считают, что это трудно сделать правильно. Но если двигаться слишком медленно, можно прожечь заготовку.

Слишком быстрое движение, и вы не получите надлежащего провара, что приведет к слабому сварному шву.

Также нужно держать короткую дугу.

Сварщики, не умеющие сваривать алюминий электродом, находят это странным, так как вы должны держать наконечник достаточно близко, чтобы почувствовать, как флюс на электроде «волочится» по сварному шву.