на каком токе варить алюминий электродом
Каким током варить алюминий постоянным или переменным
Алюминий и его сплавы применяются в самых разных отраслях промышленности, а свою популярность и распространенность металл получил благодаря таким характеристикам, как низкая плотность, устойчивость к коррозии и ее пагубному воздействию, а также большая удельная плотность.
Чистый алюминий применяется в таких сферах, как электротехника, химическая и пищевая промышленность, потому как данный металл имеет невысокую прочность. Его сплавы находят более широкое применение, потому как их прочность выше, чем чистый металл. Примечательно, что некоторые сплавы алюминия по прочности превосходят чугун, некоторые виды стали и некоторые цветные металлы и их сплавы. Сваривание алюминия часто производится с использованием обратной полярности. Это связано с несколькими особенностями алюминия и его сплавов.
Главной особенностью работы при сваривании алюминия является образование оксидной пленки во время сварочного процесса. Образовавшаяся пленка характеризуется высокой тугоплавкостью и может образовываться на поверхности сварочной ванны, препятствуя высокому качеству сварочного соединения, и сказывается на стабильности проведения сварочных работ не исключая возможности образования непроваров и трещин в швах.
По приведенным выше причинам сварка алюминия во многом зависит от правильного подбора сварочного тока. Многие специалисты рекомендуют применять для сварки вольфрамовые электроды, которые принято считать неплавящимися. Стоит отметить, что мнения специалистов в отношении сварочного тока немного различаются, ведь одни советуют применять только переменный ток, а другие не исключают возможности применения постоянного тока с условием создания обратной полярности.
При использовании постоянного тока прямой полярности, можете ожидать следующие проблемы:
Сваривание алюминия с применением обратной полярности позволяет с успехом преодолевать оксидную пленку и производить сваривание высокого качества.
Сварочные работы с алюминием и его сплавами с помощью переменного тока производятся в среде защитных газов. Обычно для такой цели используется популярный инертный газ аргон. При выполнении сварочных работ нужно использовать TIG-режим на переменном токе.
Для успешного сваривания алюминия переменным током требуется поддерживать вертикальный угол горения горелки, рассчитывать расход газа, после завершения работы совершить продувку газом, что позволит защитить сварочный шов от негативного воздействия окружающей среды и других факторов.
Выбор тока для сварки алюминия электродами
Сваривание алюминия многие сварщики называют одним из самых сложных свариваний, потому что алюминий быстро расплавляется и чересчур эластичен. Однако были разработаны специальные электроды для сварки алюминия, которые позволяют Вам быть полностью уверенными в качестве сварочного шва и комфорте сварочного процесса.
Это электроды ALUMIN-351N, которыми можно производить сваривание алюминия и были разработаны специально для этой цели. Чаще всего их используют для сваривания турбин, крышек, поршней, листов и других изделий из алюминия. Толщина изделий должна быть не менее 2 миллиметров. Это обусловлено тем, что электроды ALUMIN-351N производятся только диаметром 3,2 миллиметра.
Если же Вы собираетесь производить сваривание алюминия толщиной более 3 миллиметров, то Вам нужно сделать V—образную канавку, по которой Вам нужно производить сваривание. Воздушных зазор должен составлять от 1 до 3 миллиметров. Для сваривания электродами ALUMIN-351N нужно использовать постоянный ток обратной полярности. Электрод при сваривании нужно держать вертикально или же под небольшим углом к обрабатываемой детали.
Предпочтительным положением при сваривании является нижнее, однако Вы можете производить сваривание алюминия и в других пространственных положениях. При этом сварочная дуга должна быть короче, а сваривание тоже быстрее. Если же во время сваривания у Вас оборвалась сварочная дуга, то Вам нужно обязательно очистить шлаковую корку и продолжать производить сваривание. Следующий валик сварки должен перекрывать предыдущий, чтобы сваривание получилось максимально качественным. Перекрытие шва должно быть не более 1 сантиметра. После завершения сварочного шва Вам нужно очистить шов щеткой и смыть его водой.
Для того чтобы сварочные электроды ALUMIN-351N для сваривания алюминия могли служить Вам как можно дольше, Вам нужно хранить их в сухом месте, потому что они имеют свойство поглощения влаги большее, нежели у других видов электродов.
Шов, нанесенный сварочными электродами ALUMIN-351N, имеет удлинение 13%, а прочность на разрыв составляет 160 МРа. Электроды ALUMIN-351N бывают только диаметром 3,2 миллиметра, поэтому Вам нужно использовать для комфортного сваривания силу тока 70 – 110 Ампер.
Электроды ALUMIN-351N имеют длину 350 миллиметров, а в одном пакете, в который их, как правило, упаковывают, общее количество составляет 82 шт. Вес пакета составляет 1,1 килограмма. Если до использования сварочные электроды ALUMIN-351N не были распакованы, то Вам совсем не обязательно производить прокалку электродов, потому что они упакованы в герметической упаковке. Если же упаковка была разгерметизирована, то Вам желательно прокалить электроды ALUMIN-351N.
Перед свариванием электродами ALUMIN-351N Вам нужно подогреть свариваемые детали до температуры 300 градусов по Цельсию. Подогретые детали перед свариванием будут лучше свариваться, поэтому лучше всего прислушаться к данной рекомендации завода-изготовителя.
Технология сварки алюминия электродом
В настоящее время алюминий используется в самых различных сферах деятельности. Этот тонкий и гибкий материал часто присутствует в деталях транспортных средств, включая блоки двигателя, коробках передач и кузовных элементов. Также на его основе создаются нержавеющие ёмкости для бытовых и промышленных нужд и множество других важных предметов ежедневного обихода.
Если же в подобной конструкции образуется трещина или проблемное отверстие, закрыть его лучше посредством специального аппарата в среде аргона. Однако, не у каждого среднестатистического человека есть в распоряжении подобный агрегат, поэтому приходится искать более доступные решения. Одним из них является сварка алюминия электродом.
Чтобы успешно провести такое действие, необходимо получить определенный набор навыков и приобрести соответствующее оборудование и расходные материалы. Принцип и технология подобной сварки вполне простые, поэтому при правильном подходе вы сможете выучить их за короткое время.
Особенности работы с алюминием
Посредством электрической дуги соединяют множество видов железа. Подобная методика обеспечивает достаточно высокую температуру горения, в результате чего происходит качественное проплавление разной толщины пластин, создавая надёжную и герметичную защиту. Однако сварка алюминия с помощью инвертора считается самой сложной из-за определенных специфических характеристик.
Первая сложность заключается в гигроскопических свойствах материала, который может накапливать в себе окружающую влагу. И хоть это нельзя заметить в естественном охлажденном состоянии, но при начале сварочных работ обязательно появятся проблемы. При зажигании дуги и прогревании металла до повышенных температур частицы влаги начинают испаряться с поверхности и неизбежно проникать в зону сварку. В результате образуются чрезмерные брызги и помехи, которые мешают провести нормальный шов.
Для предотвращения подобного явления достаточно предварительно подогреть конструкцию при температурном режиме 150−190 градусов Цельсия. В таком случае можно заметить интенсивное выделение влаги на поверхности.
Следующая сложность — наличие окисной пленки, которой покрыты все изделия. Её предназначение заключается в защите конструкции от агрессивного воздействия кислотной среды. Однако это существенно утрудняет обработку с помощью инвертора. Основная неприятность связано с большой разницей температур плавления. Известно, что сам алюминий начинает расплавляться при показателях 500 градусов Цельсия, а его оксид при 2000 градусов. Для устранения подобного перепада достаточно очистить место сварки с помощью железной щетки, чтобы обеспечить требуемый доступ к металлу.
Взаимодействие с окружающей средой обеспечивает правильное формирование пор в структуре шва, что существенно ухудшает герметичность. Для защиты сварочной ванны применяют аргон или газовое облако при инверторной сварке.
Не секрет, что чистый алюминий практически не применяется для изготовки деталей, поэтому входящие в его состав наполнители и дополнительные элементы могут стать проблемой. Для примера, марки Ал2 и Ал2 содержат в себе силумин от 4 до 13%, поэтому их принято называть ограниченно свариваемыми. Подобные показатели характерны для моделей АМ r 1 и Amr 6, где марганец добавляется в пропорции 2−6%.
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:
Подготовительные действия
Независимо от условий сварки — производственных или домашних, нужно правильно отнестись к подготовке кромок заготовки. Подобное действие заключается в таких процессах:
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.
Важные рекомендации для сварщиков
Как заявляют опытные специалисты, электрическая сварка такого гибкого металла без применения аргона, иногда осуществляется так же хорошо, как при аргонной сварке. Если кто-то отговаривает вас от такого решения, аргументируя это низким качеством конечного шва и плохой свариваемостью, не верьте. Скорее всего, он неправильно подошёл к методу или никогда не пробовал варить алюминий с помощью электрода.
Чтобы избежать непоправимых ошибок и непредсказуемых неприятностей, достаточно соблюдать ряд рекомендаций и правил:
Не забывайте, что 
технически чистый алюминий поддаётся свариванию гораздо лучше, чем сплавы с содержанием магния или марганца. Речь идёт о дюралюминии или силумине. Однако, изделия из чистого материала практически не эксплуатируются, поэтому при сварке могут возникать некоторые сложности.
Причины ухудшения свариваемости металла
Если в процессе сваривания вы столкнулись с какими-либо трудностями и неприятными моментами, необходимо учесть множество уникальных свойств металла:
Постичь все тонкости сварки алюминия электродом может любой желающий. Достаточно запастись терпением и желанием выделить несколько часов своего времени на изучение соответствующего материала и руководства. В таком случае вы сможете выполнять множество важных операций в домашних условиях, без обращения за помощью к квалифицированным сотрудникам.
Сварка алюминия электродами
Как правило, для сварки конструкций и деталей из алюминия чаще всего используется специальное оборудование и особые технологии. Сваривать же при помощи ручной дуговой сварки довольно-таки непросто. Но иногда это бывает необходимо, и мы поможем вам разобраться, как сваривать алюминиевые конструкции электродами.
При выполнении работ с алюминием применимы в основном такие типы сварки:
Мы не будем затрагивать тему агронодуговой сварки или применении вольфрамовых электродов. Ниже пойдёт речь об проведении сварочных работ простыми ручными покрытыми электродами дуговой сварки.
Сварка алюминия электродами (MMA)
MMA (Manual Metal Arc) — ручная дуговая сварка покрытыми электродами. Этот способ далеко не самый эффективный при работе с алюминиевыми изделиями. Недостатки ручной дуговой сварки:
И всё же, несмотря на перечисленные недостатки, бывают ситуации, когда без ручной дуговой сварки не обойтись. Сварка способом MMA может осуществляться для соединения алюминиевых конструкций, которые не несут ответственной нагрузки. Минимальная толщина металла должна быть не меньше толщины электрода (4 мм).
Ручная дуговая сварка покрытыми электродами пригодится в домашних условиях, когда нет возможности использовать громоздкое и дорогостоящее оборудование.
Сварка инвертором
Почему, если уж нет вариантов кроме MMA, то тогда рекомендуется сварка алюминия инвертором? Хоть и сварка алюминия электродами — довольно-таки сложный процесс, есть способ немного облегчить себе жизнь. Алюминий относится к плохо свариваемым металлам, поэтому для достижения ровного и качественного шва следует использовать инвертор.
Конечно, существует другая техника, которая может применяться при ручной дуговой сварке: выпрямители, трансформаторы или генераторы. Однако инвертор является наиболее выгодным вариантом, благодаря следующим преимуществам:
Особенности технологии
Рассмотрим особенности технологии сварки электродами по алюминию. Ручная дуговая сварка алюминия — не самый удобный процесс, поэтому важно знать и учитывать некоторые особенности проведения сварки.
Химические свойства алюминия
Для алюминия характерна высокая растворимость водорода в жидкой форме при низкой растворимости в точке кристаллизации. Это напрямую влияет на качество сварочных работ. Если даже в металле шва растворится небольшое количество водорода, шов может стать пористым, так как водород будет стремиться выйти наружу.
Ещё одно важное химическое свойство алюминия — окисление. Соединение с кислородом создаёт оксид алюминия, который образует своеобразную плёнку на поверхности металла. С одной стороны, оксидная плёнка надёжно защищает металл от коррозии. С другой же, становится препятствием для проведения сварочных работ. При том, что алюминий плавится уже при 660.3 о С, температура плавления оксидной плёнки — 2037 о С.
Механические свойства алюминия
Прочность, упругость и удлинение сварного шва зависят от вида сплава, из которого изготовлены детали, а также от состава электрода. Прочность сварного соединения будет достаточно слабой в сплавах холодной закалки. Чтобы добиться хорошей прочности шва в термостойких сплавах, необходимо большее время термической обработки и медленное охлаждение.
Использование легирующих компонентов
Для улучшения качеств сварного шва в составе электродов по алюминию могут использоваться следующие легирующие добавки:
Электроды ОК AlMn1 (96.20) с марганцем в составе
Какие электроды лучше
Несколько слов о том, какие электроды лучше для сварки алюминиевыми электродами. Для ручной дуговой сварки алюминиевых конструкций часто используются расходники от производителя «СпецЭлектрод» марки «Озана-2». Среди достоинств электродов этой марки:
Также широкое распространение получили электроды шведского производителя ESAB серии «ОК». Расходники с щелочно-солевым покрытием оптимально подходят для сваривания конструкций из технического алюминия, а также алюминиевых сплавов с марганцем или магнием.
Трудности процесса
Рассмотрим сложности процесса сварки электродом по алюминию. Сложность ручной сварки алюминиевых конструкций во многом обусловлена свойствами данного металла. Ниже приведём примеры основных проблем, которые могут возникнуть в процессе сварки.
Полезное видео
Посмотрите ролик, где умелец рассуждает о том, что сварка электродом алюминия – это не лучшее решение и демонстрирует процесс наглядно, с пояснениями.
Как варить правильно: техника, этапы и нюансы
Сейчас разберёмся, как сваривать алюминиевые конструкции при помощи обычных покрытых электродов, и что для этого потребуется.
Первый этап: подготовительный
Перед началом сварки необходимо провести подготовительные работы по очистке поверхности от загрязнений и оксидной плёнки. Это нужно для того, чтобы обеспечить хорошую свариваемость металла и формирование качественного шва. Последовательность действий:
Видео
В следующем ролике мастер варит электродами Zeller-480 подножку от велосипеда.
Техника и нюансы сварки
При сварке электродами нужно использовать постоянный ток обратной полярности. Сила тока зависит от толщины электрода. Рассчитывается следующим образом: на 1 мм электрода должен быть ток силой в 20-25 ампер.
Для того, чтобы шов получился качественным, рабочую поверхность детали следует прогреть до температуры 300-400 о С. Это поможет предотвратить появление горячих трещит, а также снизит риск деформации материала.
Электрод нужно держать вертикально, можно немного наклонять. Перемещать конец стержня следует в направлении шва. Рекомендуется производить сварку в один проход на короткой дуге, не совершая поперечных движений.
Если дуга оборвалась, с кратера на рабочей поверхности и с конца стержня электрода необходимо удалить шлаковую корку. Затем можно продолжить работу. После окончания сварки полученный шов следует очистить от шлаковых образований и промыть водой.
Особенности инверторной сварки алюминия: каким должен быть инвертор? Выбор электродов, технология процесса
Особенности алюминия состоят в следующем:
Правила при сваривании алюминия инвертором
Существует ряд правил для получения качественного результата при сварке алюминия инвертором:
Какие электроды лучше всего подходят для сварки алюминия
Чем больше толщина деталей, тем больше диаметр электрода. Неверно выбранный размер приведет к тому, что либо соединение будет непрочным, либо будут дефекты при выполнении.
Инвертор для сварки
Инверторы, применяемые для сварки деталей из алюминия, могут между собой отличаться по конструкции и модификации. Наиболее распространены полуавтоматические аппараты, а также электродуговые установки.
Выбираемый для сварки алюминиевых деталей аппарат должен иметь следующие возможности:
Какие параметры устанавливаются в зависимости от толщины свариваемого металла
Настраивая аппарат для сварки, необходимо произвести следующие манипуляции:
Технология сварки
Любые сварочные работы, помимо непосредственно самого процесса, имеют определенные этапы подготовки:
Произвести необходимые манипуляции в соответствии с заданными параметрами и соблюдением всех нормативов:
Все работы выполняются аккуратно и без спешки, с тщательным проплавлением металла и соблюдением техники безопасности.
В завершении процесса охладить изделие и инструмент, оценить качество выполненных работ.