Электроды по алюминию для дуговой сварки

Какие электроды применять для сварки алюминия

Интересуетесь, какие существуют электроды по алюминию для электродуговой сварки и в среде защитных газов? Расскажем про промышленные и самодельные стержни!

Какими электродами сваривают алюминий

Плавящиеся покрытые стержни:

• ОЗАНА-1 и ОЗАНА-2;
• ОЗА-1 — ОЗА-2;
• УАНА;
• Capilla ALU 60/12 Si;
• Aluminil Si 12;
• EAL 4047;
• ALUMIN-351N;
• ZELLER 480;
• ОЗР — ОЗР-2 использовать лучше для резки металла.

1) ОЗАНА-1, ОЗА-1, ESAB 96.10 применяются для наплавки и сварки чистых сплавов алюминия с предварительным нагревом металла. Процесс происходит на постоянном токе обратной полярности. Шов имеет коррозийную стойкость.

2) ОЗАНА-2, ОЗА-2, ESAB 96.50 сваривают сплавы кремнистые (силумин), АЛ4, АЛ9, АЛ11, пригодны для литья. Постоянный ток обратной полярности. Стержни нуждаются в прокалке, а металл в подогреве.

3) УАНА (солевое покрытие) для алюминиевых литейных сплавов АД00, АД0, АД1, АД, АМц.

Режимы эксплуатации УАНА

Capilla ALU 60/12 Si

5) Электроды для алюминия Aluminil Si 12 со специальным белым покрытием для соединения деталей, где требуется совпадение цвета. Ремонтируют трубы, окна, мебель, детали автомобилей. Литые сплавы с содержанием Si-а до 12% — AlSi 12 (Cu), AlSi 10 Mg (Cu), AlSi 6 Cu 4. Металл толще 15 мм подогревают перед сваркой от 150 °C до 250 °C.

Характеристики Aluminil Si 12

6) EAL 4047 для соединения алюминиевых сплавов:

• Al Si 12 (алюминий-кремний);
• Al Si 12 (Cu);
• Al Si 10 Mg (алюминий-магний-кремний);
• Al Si 10 Mg (Cu);
• Al Si 6 Cu 4.

EAL 4047

7) ALUMIN-351N для восстановления турбин, штреков, крышек, поршней, труб толщиной более 2 мм. Свариваемые материалы:

• Al Si 5 Mg (3.2341);
• Al Si 10 Mg (3.2381);
• Al Si 10 Mg (Cu) (3.2381);
• Al Si 12 (3.2581);
• Al Si 12 (Cu) (3.2583);
• Al Si 11;
• Al Si 9 M g;
• Al Si 9 Cu 3;
• Al Si 7 M g;
• Al Si 6 Cu 4.

ALUMIN-351N

8) ZELLER 480 с улучшенным покрытием для электродуговой сварки и наплавки алюминия, силумина, дюралюминия. Применяется для устранения дефектов литья и ремонта блоков двигателей, картеров и т.п.

9) ОЗР-1 и ОЗР-2 для резки на повышенных режимах с наклоном стержня в противоположную сторону. Движения электрода возвратно-поступательные: сверху-вниз или вперед-обратно. Прокалка изделий 1 час, при температуре 170 градусов.

Электроды алюминиевые быстро поглощают влагу, хранить их лучше в сухих местах.

Вольфрамовые электроды для сварки алюминия (неплавящиеся):

• WP с зеленным наконечником;
• WZ-8 с белой маркировкой;
• WL-15 (цвет золотистый);
• WL-20 (маркировка синяя),

марки и заточка вольфрамовых электродов и сварка алюминия аргоном.

Для полуавтоматов применяют проволоку MAL 4047, ER 4043, ER 5183, ER 5356.

Цена на стержни описанные выше приличная и домашние «кулибины» делают самодельные электроды для сварки алюминия. В домашних условиях, сделать своими руками стержни — не сложно. Рецепт изготовления прост:

• взять алюминиевую проволоку 3-4 мм, порезать на куски 300-350 мм, зачистить шкуркой;
• измельчить мел, соединить с жидким стеклом (силикатный клей), перемешать до состояния пасты;
• нанести смесь на приготовленные куски слоем 2 мм, просушить.

Проволока погружается в раствор обмазки вертикально, с оставленным чистым концом длиной 30 мм. Самодельные стержни подвешиваются для просушки.

Как варить алюминий электродом

Алюминиевые сплавы имеют различную свариваемость, из-за присутствия в них легирующих элементов разной концентрации. Таблица поможет определить легко и трудносвариваемые группы материалов.

При толщине металла более 5 мм, сварка алюминия электродом выполняется с разделкой кромок. V-образная канавка делается со скосом 45-60 градусов, а технологический зазор между заготовками 1-2.5 мм, исходя от толщины свариваемых элементов.

Изделия подвергаемые сварке нуждаются в просушке (подстраховка от пористости шва), а электроды в прокалке по инструкции завода-изготовителя.

Подготовленные кромки обезжириваются ацетоном или растворителем.

Электросварка алюминия электродом выполняется под прямым углом (без наклона стержня), короткой дугой.

У толстого металла, место соединения подогревается до температуры 150-200 градусов.

Технология выполняется инвертором на постоянном токе обратной полярности (положительный полюс на электроде, отрицательный на детали).

Необходимые сварочные принадлежности:

• источник тока для ручной дуговой сварки;
• металлическая щетка для очистки оксидной пленки;
• молоток для удаления шлаковой корки;
• сварочный щеток;
• электроды;
• краги.

Если у кого нет, чего-либо из описанного оборудования, то поспешите в магазин за покупками.

Описание процесса

Возьмем для примера, материал толщиной 10 мм. Нарезаем кромки под углом 45 градусов. Газовой горелкой делаем просушку и подогрев кромок деталей, предварительно обезжирив их.

Газом греем изделие до 200 градусов

С помощью зажимных приспособлений устанавливаем пластины с зазором 1 мм и щеткой удаляем оксидную пленку.

Абразивный инструмент нельзя применять, частицы абразива попадут в вязкий слой алюминиевого сплава и вызовут дефекты сварного шва.

При соблюдении технологических рекомендаций, получается прочное соединение.

:

P.S. Мы познакомились с марками электродов для алюминия и технологией соединения.

(1 5,00 из 5)
Загрузка…

Виды и особенности сварочных электродов по алюминию

Стержни, покрытые обмазкой со специальным химическим составом — это электроды по алюминию, которые довольно редко используются на крупных предприятиях.

Такими изделиями пользуются домашние мастера или частные фирмы при ремонте алюминиевых частей бытовых. Отличие — они позволяют избавляться от пленки, появляющейся на цветном металле, что затрудняет сварку.

Нюансы сварки

Перед началом сварочного процесса производятся дополнительные работы по удалению плёночного покрытия с поверхности деталей, иначе соединение будет ненадежным.

Один из эффективных методов — это выдержка заготовок в ваннах со щелочной средой, а для приготовления аналогичного раствора нужны простые составляющие: около литра чистой воды; по 50 грамм карбоната и фосфата натрия; 30 граммов жидкого стекла.

Затем проводят зачистку соприкасающихся частей при помощи подручных средств, чтобы дуга устойчиво горела и образовывался шов высокого качества используют инвертор и электроды для сварки алюминия, которые прокаливают в течение двух часов при температуре не менее 200 0C.

Популярные марки

Производители наводнили рынок электродами по алюминию, но мы

расскажем только о марках, которые пользуются повышенным спросом.

Щелочно-солевые

Алюминиевые электроды марки ОК от компании ESAB модели 96.10, 20 и 50, т. к. изделия обладают высокой гигроскопичностью, хранить упаковки надо в помещениях с минимальной влажностью.

ОЗАНА

Для алюминиевых сплавов типа А0-А3 — применяют марку с цифрой один, а АЛ4, АЛ9, АЛ11 успешно соединяются электродами с цифрой 2.

ОЗА

Детали из чистого алюминия свариваются стержнями из проволоки СвА 1 (ОЗА-1), а для сплавов Al + Si — марки СвАК-З,5,10 (ОЗА-2)

ЭВЧ

Основа электрода — вольфрам, сварочный процесс происходит под защитой аргона, активация дуги не всегда отличается качеством, поэтому в среде профессиональных сварщиков популярности не имеет.

Foxweld

Относятся к неплавящимся электродам из чистого вольфрама, для применения требуется специальное оборудование.

UTP 48 (UTP 480)

Содержат до 12% Si, формируют ровный мелкочешуйчатого вида шов, стабильная дуга, а шлаковые образования легко удаляются.

Особенности металла

Алюминий сложен для сварочных работ ручным методом, поэтому на крупных промышленных предприятиях используется специальная техника. Вот перечень основных особенностей металла, усложняющих процесс сварки:

1. Наличие на поверхности оксидной пленки, чтобы удалить это образование нужно нагреть металл до температуры 2 тыс. градусов.
2. Расплавленный металл быстро окисляется на открытом воздухе, поэтому тяжело делать цельный шов — надо обеспечивать защиту инертным газом.
3. Металл при расплавлении становится текучим, поэтому применяются теплоотводящие прокладки.
4. При остывании алюминий, особенно его сплавы с кремнием, имеют склонность к образованию трещин во время кристаллизации.
5. Показатель линейного расширения довольно высокий, поэтому при остывании шов деформируется.

Дома или в мастерских малого бизнеса применение специального оборудования дорого и нерентабельно, поэтому используется ручной вид сварки.

Изделия для РД сварки

Для дуговой сварки используются плавящиеся электроды по алюминию, отличающиеся высокой скоростью плавления, поэтому сварка происходит в два-три раза быстрее, а от исполнителя требуются определенные навыки, чтобы не происходило затухания дуги. В такие неприятные моменты мгновенно образуется слой шлака и повторно активировать дугу довольно проблематично. Опытные сварщики советуют не прерывать процесс до полного использования.

Кратко о составе

Покрытие состоит из хлорида и фторида щелочноземельного или щелочного металла, которые легко вступают в реакцию с пленкой при активации сварочной дуги, а комплексные соединения образуют шлак.

Для конкретных задач выбираются электроды с разными покрытиями, некоторые из них позволяют легировать металл шовного соединения, благодаря специальным добавкам, находящимся в обмазке.

Особый химический состав стержня принимает активное участие в этом процессе.

Применение инверторов

Так как алюминий считается трудно поддающимся сварке металлом, поэтому использование инвертора и электродов для сварки алюминия обеспечивает формирование высокого качества шва. Основные преимущества инверторного оборудования:

1. Малое потребление электрической энергии при высоком КПД.
2. Защищен от перепадов напряжения, поддерживает стабильный ток.
3. Компактность устройства позволяет применять его в любых условиях.
4. Позволяет работать с любыми сплавами, независимо от их совместимости.
5. Используются электроды по алюминию любого вида.

При использовании полярности обратного типа применяют стабильную подачу силы тока, чтобы дуга не затухала, а шов формировался только высокого качества.

Для дюрали

Дюралюминий — это высокопрочные сплавы на основе алюминия с добавлением меди, марганца или магния. Для сварки по дюралю подходят практически все электроды, которые были разработаны для сварки алюминия, например, ESAB из Швеции марки OK 96.10 или сплавов — ОК 96.50.

Сложность выбора

Предлагаем советы от профессиональных сварщиков, как надо выбирать сварочные электроды по алюминию:

1. Расходники по химическому составу должны точно подходить к сплавам.
2. Диаметр стержня выбирается соизмеримо с толщиной металла заготовок.
3. Перед использованием электроды надо прокалить в печи, но не более двух раз, чтобы не пересушить обмазку.
4. Тщательная обработка рабочих поверхностей при помощи щелочных ванн и металлической щетки, с последующей протиркой растворителем.

Самостоятельное изготовление

Электроды, используемые для сварки или пайки алюминия, стоят дорого, поэтому домашние умельцы стараются сделать их самостоятельно. Как сделать электроды по алюминию в домашних условиях? Предлагаем простой вариант:

• возьмите проволоку из алюминия с диаметром не более 4 мм и нарубите отрезки длиной до 30 см;
• измельченный мел смешайте с жидким стеклом или силикатным клеем, затем окуните в суспензию нарезанные прутки;
• толщина обмазки до 2,0 мм, потом высушить готовое изделие.

Такая простая конструкция самодельных электродов позволяет успешно выполнять сварочные работы, получая шов высокого качества, что во многом зависит от опыта исполнителя.

Выводы

Сварочные работы, связанные с алюминием — это сложная и трудоемкая работа, без опыта и умения выполнить аналогичную операцию не у всех получится, только квалифицированные сварщики гарантируют качество и надежность отремонтированных изделий.

Сварочные электроды по алюминию для инвертора

Ручная дуговая сварка для соединения двух алюминиевых заготовок используется не часто.

Но это самый дешевый и простой вариант, поэтому электроды по алюминию с обмазкой применяют в небольших мастерских или в полевых условиях, где нет возможности использовать другой более дорогой вид сварки, требующий наличие сложного оборудования.

В состав обмазки таких электродов входят фториды или хлориды щелочноземельных металлов, которые вступая в соединение с оксидом алюминия, превращаются в газы и шлаки. Оксид алюминия – это тугоплавкая пленка, которая всегда находится на поверхности алюминиевых деталей.

Дуговую сварку можно использовать для соединения алюминиевых заготовок толщиною не меньше 4 мм. При этом диаметр используемых электродов составляет 4-5 мм, меньше не стоит, потому что скорость плавления стержня электрода в три раза быстрее, чем у стального, отсюда и трудности сварочного процесса. Они могут привести к непровариванию металла на всю глубину сварочного шва.

Чаще всего электроды с покрытием используются для сваривания чистого алюминия, или его сплавов с добавлением кремния или марганца, при этом их процентное содержание не должно превышать 5%.

Список сварочных электродов, с помощью которых можно варить алюминиевые сплавы или чистый металл, не так уж и много.

УАНА

Данный вид применяется для сваривания заготовок из деформируемых и литейных сплавов алюминия. Все остальные позиции, а это режим сварки, способы подготовки в точности повторяют марку ОЗА. Единственное отличие – это положение электрода. Оно может быть только нижним и верхним (потолочным).

Электроды от шведской компании ESAB

Шведы предлагают марку электродов ОК, специально для сваривания и наплавки алюминиевых деталей в среде защитного инертного газа аргона. Здесь несколько позиций.

• ОК 96.10. Отличительной чертой этой модели является новая обмазка, сделанная из солей фтора и хлора, как композитный материал. Именно такая обмазка позволяет держать сварную дугу в стабильном состоянии, разбрызгивание металла практически отсутствует, шлаки легко отделяются от поверхности сварочного шва. Сам шов очень ровный и аккуратный. Предназначен электрод для сваривания чистого алюминия. Нагрев расходника не обязателен, но предпочтителен. От этого качество шва не меняется, но нагрев уменьшает расход электродов. Сильно зачищать кромки нет необходимости, надо их просто промыть горячей водой. Обмазка – щелочно-солевая.
• ОК 96.20. Используют его, если сборная конструкция или детали не подвергаются большим нагрузкам, то есть, требование к ним минимальные. Сваривать можно только сплавы, в которых присутствует магний или марганец, их содержание не должно превышает 3%. Покрытие стержня – солевое. Положение сварки – любое. По всем остальным позициям полное совпадение с предыдущим видом.
• ОК 96.50. Применяется только для соединения сплавов алюминия (марганцевых, магниевых и медных). Стержень электрода изготовлен тоже из сплава: алюминия и марганца, поэтому можно его использовать в качестве присадочного прутка в автогенной сварке. Обмазка – щелочно-солевая.

Все перечисленные виды можно отнести к категории – электроды для сварки алюминия инвертором. Но этот металл и его сплавы можно соединять и неплавящимися вольфрамовыми электродами в среде инертного газа. Для этого необходимо использовать присадочную проволоку. Она может быть алюминиевой или циркониевой. Марка таких электродов – ЭВЧ.

Новичкам иногда сложно сделать выбор, потому что в алюминиевых сплавах присутствуют разные компоненты, от которых зависит качество конечного результата соединения. Поэтому стоит прислушаться к рекомендациям профессионалов.

• Хорошо, если электрод по своему составу точно подходил под состав сплава. Многие производители это указывают на упаковке или в маркировке, что облегчает процесс подбора.
• Выбор толщины расходника также является немаловажным. Нельзя варить толстым электродом тонкие детали. Это гарантия появления прожога основного металла.
• Нельзя в сварке использовать расходники, которые просушивались дважды или трижды. У них снижено качество.
• Предварительная обработка кромок сваривания – обязательное условие. Надо из зачистить сначала металлической щеткой, а затем обработать растворителем. Только таким образом можно удалить оксидное покрытие.
• Новичку не стоит браться за тонкие заготовки, лучше опыта набираться на толстых деталях. Все дело в скорости сварочного процесса. Он проходит быстро, так что прожечь тонкий металл несложно. Плюс появляется вероятность образования толстого сварного шва за счет большой текучести алюминия.
• Чем толще металл свариваемых изделий, тем длительнее процесс прокалки электродов.
• Варить лучше при умеренных токах, что позволит хорошо проплавить основной металл.
• Если варятся толстые детали, то оптимальный вариант – это локальный нагрев по участкам. Закончили сварку, удалили своими руками шлак, промыли шов горячей водой и зачистили его металлической щеткой. Переходите к следующему участку.
• При дуговой сварке необходимо точно подобрать величину сварочного тока. Здесь можно использовать вот такое соотношение: на один миллиметр толщины свариваемых деталей применять ток силой 25-30 ампер. К примеру, если толщина заготовок равна 5 мм, то для их соединения необходим ток, равный 150 амперам.

Любой сварщик скажет, что варить алюминиевые сплавы достаточно сложно. У каждого свой опыт, который набит большим количеством испорченных стыков. И все дело в текучести металла и оксидной пленке, которая является тугоплавким материалом. Поэтому у данного процесса свой собственный технологический подход.

Поделись с друзьями

Электроды для сварки алюминиевых изделий

Любой мастер, занимающийся сваркой понимает всю сложность работы с алюминием. Сварка алюминия в домашних условиях электродом – процесс затратный по времени и трудоемкий.

Это обусловлено тем, что на металл очень сильно оказывают влияние внешние факторы. Электроды по алюминию содержат всевозможные добавочные вещества, которые упрощают процесс сварки и создают вспомогательную защиту.

Однако все равно они не могут избавить от всех трудностей, которые необходимо решать на этапе предварительной обработки.

Варить алюминий электродами – довольно не просто, но в то же время такой способ является самым доступным, который отличается низкой себестоимостью.

Отличительное свойство, которым характеризуются электроды по алюминию – это достаточно низкая температура плавления. Именно за счет этого свойства процесс их плавления осуществляется в максимально короткие сроки.

Чтобы создать качественный шов, надо иметь опыт в сварочных работах, поскольку вести наплавку надо очень быстро и здесь стоит быть особенно внимательным, т.к. одно неверное движение – и результат будет не тот.

Электроды для сварки алюминия получили очень широкое распространение, поскольку металл и его сплавы очень часто используется в промышленной сфере и при создании бытовых изделий. Электроды по алюминию – очень прочные, и при этом весят совсем немного.

Используя электроды по алюминию для сварки инвертором в домашних условиях можно столкнуться с некоторыми трудностями.

Однако, если подобрать подходящие наплавочные материалы и произвести хорошую предварительную подготовку, можно качественно сварить изделия.

Обратите внимание! Никакое защитное покрытие или газ не смогут совладать с оксидной пленкой, присутствующей на изделии, поэтому осуществляя наплавку, дугу надо держать максимально низко к основному металлу, так сварочный шов будет более прочным и надежным.

Рассмотрим более подробно как сварить алюминий

статьи

Особенности выполнения сварки изделий алюминиевыми электродами

Каждый сварщик знает, что заварить алюминий достаточно сложно. Основная причина – это оксидная пленка, присутствующая на алюминиевых элементах. Именно поэтому, для того, чтобы сварка прошла успешно и в итоге образовалось надежное соединение, нужно хорошо очистить поверхность заготовок от грязи и пыли, а также полностью убрать оксидную пленку.

Чтобы максимально хорошо очистить изделия, предварительно надо поместить заготовки в органический растворитель (ацетон, РС-1, РС-2, уайт-спирт), либо в щелочную ванну (в ней изделия надо подержать не более 5 минут).

Щелочная ванна считается самым действенным методом очистки алюминиевых изделий. Чтобы приготовить раствор в домашних условиях понадобится: 1 литр воды, 50 г карбонат натрия, 30 г жидкого стекла, 50 г технического тринатрийфосфата.

На заметку! Раствор, который приготовлен, нужно нагреть до температуры в 65° С. И только выполнив это условие, можно в него помещать детали.После того, как алюминиевые детали будут очищены и обезжирены, можно начинать удалять оксидную пленку. Если пренебречь этим, то изделие, которое вы сварите, будет ненадежным и шов может разойтись.

Избавиться от оксидной пленки в домашних условиях можно посредством металлической щетки, напильника или шлифовальной машинки.

Когда элементы из алюминия подвергнутся механической обработке, их надо обработать растворителем.

После того, как будут выполнены все вышеописанные этапы подготовки поверхностей изделий, можно переходить непосредственно к сварке.

Наиболее оптимальный вариант – это сварка алюминия в домашних условиях инвертором, здесь применяются специальные алюминиевые электроды.

Для того чтобы получилась хорошо горящая дуга и в итоге образовалось прочное соединение, их нужно прогреть в печи, при температуре 200° С. Время прогрева – около двух часов.

Для того, чтобы сварить алюминий, потребуется прибегнуть к применению источника постоянного тока и подключать его надо в обратной полярности. Есть специальные электроды для сварки алюминия, их и нужно использовать. Также важно верно подобрать силу сварочного тока: величина его должна равняться 25-30 А на 1 мм их диаметра.

В процессе работы нужно уделять внимание еще одному моменту. Участок, где предполагается выполняться шов, надо прогреть газовой горелкой.

Температура нагрева напрямую зависит от толщины деталей, чем она больше, тем дольше нужно прогревать алюминиевые заготовки.

Качество сварочного шва зависит еще и от скорости охлаждения, здесь важно, чтобы она была максимально низкой. Соблюдая такую технологию, металл хорошо проплавится даже на низких токах, а также вы минимизируете риск появления трещин.

Обобщим вышеизложенное. Последовательность действий следующая:

• Изначально все свариваемые детали хорошо очищаются и предполагаемые участки соединения прогреваются посредством газовой горелки.
• На образовавшемся в итоге сварном шве надо удалить шлак.

• Очищенный шов надо облить горячей водой, так он будет остывать намного медленнее.
• После того как он остынет, нужно избавиться от остатков шлака металлической щеткой. Если это не сделать, то может появиться коррозия.

Виды и способы использования электродов по алюминию

Существует несколько способов сварки алюминия:

• сварка алюминия угольным электродом,
• графитовым электродом,
• вольфрамовым электродом.

Выбор того или иного электрода зависит от ряда причин. Во-первых, это способ сварки, которым вы воспользуетесь для создания шва.

Для дуговой сварки, осуществляемой вручную, электродами могут выступать угольные стержни, металлические прутки со специальным покрытием, которые выполняют роль присадочного материала. Подобная технология выполняется на постоянном токе обратной полярности, обычно здесь используется инвертор.

Дуговая сварка, производящаяся по автоматической технологии, имеет наибольшую эффективность при соединении встык предметов из алюминия, толщина сечения которых более 4 мм.

Основным элементом данного состава является карбоксиметилцеллюлоза, которая замешивается на обычной воде.

Сварка в среде защитных газов (аргона или его смеси с гелием) применяется для создания шва на алюминиевых изделиях небольшой толщины. Здесь используются вольфрамовые электроды.

Работа выполняться может как в автоматическом, так и в ручном режиме.

Сварочная дуга, которая образуется при помощи вольфрамового электрода — очень стабильная, за счет чего получаются качественные и прочные соединения.

Виды электродов для сварки алюминия

Несмотря на обилие различных электродов, используемых для соединения алюминиевых деталей, выделяются несколько марок, завоевавших наибольшую популярность:

• Щелочно-солевые электроды марки ОК. Самое широкое распространение получили модели: 96.10, 96.20, 96.50. Данные электроды рекомендуется использовать для сварки технического алюминия и изделия из сплавов данного металла с марганцем и магнием. Электроды марки ОК характеризуются высокой гигроскопичностью, в связи с этим хранить их необходимо в местах с максимально низким уровнем влажности.

• Электроды марки ОЗАНА. Самые распространенные из этой серии — ОЗАНА-1 и ОЗАНА-2.
• Электроды ОЗА. Изготавливаются из сварочной алюминиевой проволоки марок СвА 1,3,5,10. В основном используются для соединения изделий, выполненных из чистого алюминия или его сплавов с кремнием.
• Электроды марки УАНА. Они нашли свое применение в сварочных работах по заготовкам из деформируемых и литейных сплавов алюминия.

Электроды по алюминию своими руками: как сделать, характеристики, особенности, правила применения

Сваривание элементов из легкоплавких металлов по трудоемкости можно сравнить с тугоплавкими. На первые и вторые оказывают влияние не только внутренние, но и внешние факторы.

Электроды для алюминия включает различные добавочные материалы, что упрощает работу с этим цветным металлом, создают дополнительную защиту.

Но и они не в состоянии избавить сварщика от всех предварительных аспектов, которые необходимо решить перед началом операции сварки.

Стержни по алюминию имеют широкое хождение не только на промышленных предприятиях, но и бытовых условиях — гараже, загородном доме, небольшой ремонтной мастерской.

Однако используя их дома для соединения деталей инвертором, можно столкнуться с определенными трудностями. И только правильно подобранный наплавочный материал и предварительная подготовка поможет качественно соединить конструкцию.

Технические особенности электродов

Толщина соединяемых деталей ограничена диаметром стержня, который, в основном, колеблется от 4 до 5 мм. Операции с более тонкими электродами сопряжены с трудностями в силу повышенной скорости плавления стержня.

Последний расплавляется в три раза быстрее стального. Исходя из этого, рекомендуется сваривать алюминиевые детали толщиной не менее 4 мм. Выпускаемая длина 3-х миллиметровых стержней — 22-30 см, 4-5 — 35-45 см.

Основными трудностями, которые возникают во время сварочного процесса алюминия, являются следующие факторы:

• оксидная пленка — формируется на поверхности стыкуемых элементов, причем температура плавления первой, более чем в три раза выше расплава самого алюминия — 2 000° C;
• быстрое окисление металла приводит к образованию тугоплавкой пленки, что усложняет получение цельного шва;
• чтобы предупредить растекание металла, следует применять теплопроводящие подкладки;
• присутствие в алюминиевых сплавах кремния способствует формированию кристаллизационных трещин;
• при случайной остановке операции на конце электрода и сварочной ванны возникает слой шлака, усложняющий повторное разжигание дуги;
• вследствие высокого показателя линейного расширения, происходит деформирование сварочного валика при его затвердевании.

Операции сварки с алюминием потребует повышения силы тока в 1,5 раза, по сравнению с другими металлами.

Выполнение сварки

Для качественного соединения деталей необходимо выполнить предварительную зачистку их поверхности от всевозможных загрязнений и оксидов, подготовить стыки. Дома этому будут способствовать различные растворители, на производстве — щелочные ванны.

Среди первых практикуются уайт-спирит, технический ацетон, растворители на основе ксилола и уайт-спирита — PC-1, PC-2. Щелочная ванна допускает нахождение детали в составе не больше 5 мин.

Щелочную ванну можно приготовить самостоятельно, для этого понадобится:

• вода — 1 л;
• кальцинированная сода — 50 г;
• технический трехзамещенный фосфорнокислый натрий — 50 г;
• силикатный клей — 30 г.

Для улучшения очистки, щелочную жидкость необходимо подогреть до температуры 65°. После извлечения алюминиевой заготовки из ванны, нужно очистить предназначенные для соединения торцы специально предназначенной для этого металлической щеткой, с тонкой щетиной либо напильником.

Ручной труд вполне заменит шлифовальная машина. После очистки, элементы следует еще раз очистить растворителем.

Подготовки перед сваркой потребуют и токопроводящие стержни для сварочной операции. Для получения качественного валика, электроды необходимо два часа выдержать в печи при температуре не менее 200° C.

Операция сварки предполагает использование постоянного тока обратной полярности, с величиной до 30 A на каждый миллиметр диаметра сварочного стержня. Повысит качество соединения, предварительный разогрев деталей до 300-400°.

Величина нагрева прямо пропорциональна толщине соединяемых конструкций. Однако если обработке подлежат крупногабаритные детали, нагреваются только предполагаемые для сварки торцы.

Обеспечить получение качественного валика помогут следующие операции:

• шов освобождается от сформировавшейся корки шлака;
• валик поливается горячей водой;
• очищается металлической щеткой.

Предупредить проявление коробления и кристаллизационных дефектов при сварке поможет медленное остывание сварного валика.

Выбор электрода

Выбирая токопроводящие стержни для сварки алюминия, необходимо обратить внимание на такие аспекты:

1. Состав электрода должен соответствовать сплаву соединяемых элементов. Информация о первом указывается производителем на упаковке, сертификате.
2. Толщина расходного материала не должна превышать толщину обрабатываемой детали больше чем на 1 мм. Нарушение правила приведет к прожогу элемента.
3. Просушенные более раза сварочные стержни снижают прочность полученного валика. Сварка выполняется угольными, графитовыми либо вольфрамовыми электродами, что определяется способом операции.

Виды

Для сварочных операций с алюминием используется несколько видов стержней. Основными из них являются следующие группы:

• щелочно-солевая — OK 96.10, 20, 50, предназначены для алюминия и его технической категории, из-за повышенной гигроскопичности нуждаются в защите от влажности;
• OЗAHA — обеспечивают хороший показатель свариваемости и полученного валика на разных сплавах металла, можно варить не только горизонтальные, но и вертикальные швы;
• OЗA — CвA1, 3, 5, 10, для чистого алюминия и сплава с кремнием;
• УAHA — сплавов алюминия;
• вольфрамовые — с использованием регулируемой защитной атмосферы.

Главным минусом последних считается тяжелый розжиг дуги.

Для несложных операций сварки электроды по алюминию можно изготовить собственными силами.

Это потребует следующих расходных материалов:

1. Алюминиевая проволока длиной ± 30 см, диаметром — 3-4 мм;
2. Обмазка, приготовленная из толченого мела и жидкого стекла.

Пастообразную смесь нанести равномерно на проволоку слоем 1-2 мм. После просыхания электрод готов к использованию.

Сварка алюминия электродами инвертором: как варить правильно

[Процесс сварки алюминия в домашних условиях] инвертором несколько отличается от сварки других видов металлов. Алюминий относится к трудносвариваемому типу металлов.

Поэтому, чтобы сварочный процесс не превратился в мучение, стоит заранее познакомиться со всеми возможными нюансами предстоящего дела.

По сути, сварка алюминия в домашних условиях не отличается от сварки на производстве ни оснащением, ни требованиями техники безопасности.

Особенно важно обратить внимание на газы, выделяемые стандартными электродами, — они токсичны и требуется своевременно организовать работу по их нейтрализации.

Большое значение имеет также квалификация мастера.

Работа с алюминиевыми сплавами считается в среде сварщиков сложной, и выполнить ее без определенных навыков и опыта затруднительно.

Чтобы избежать появления сквозных отверстий или оплавления, домашний сварщик должен быть очень внимательным, понимать механику температурного расширения, уметь правильно подобрать электроды, учитывая свойства и особенности материала.

Даже самые простые сварочные технологии требуют практического опыта и хотя бы минимальной теоретической базы.

Частично решить эту задачу поможет видео, в котором сварка алюминия в домашних условиях показана поэтапно.

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:

• сложно сделать ровный шов;
• шов может быть пористым и не очень прочным;
• при плавлении электрода наблюдается сильное разбрызгивание;
• тяжело очищать шов от шлаков.

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:

• Высокий КПД — до 95% и выше. Высокочастотный импульсный полупроводниковый преобразователь позволяет полностью исключить индуктивные потери.
• Эффективный расход электроэнергии. Преобразователь автоматически отключается, когда прекращается работа.
• Защита от нестабильной электрической сети. Инвертор выдаёт нужное напряжение независимо от просадок в сети. Импульсный преобразователь автоматически подстраивается под входное напряжение и обеспечивает требуемые выходные параметры.
• Точная регулировка сварочного тока. Сила тока, необходимая для конкретных сварочных работ, напрямую зависит от толщины используемых электродов. Ручка регулятора инвертора позволяет установить нужное значение перед началом работ.
• Быстрый поджиг дуги. Достаточно легко ударить электродом по детали. Инвертор обеспечивает стабильное горение сварочной дуги.
• Удобно использовать в домашних условиях. Инверторы, как правило, имеют компактные габариты. Для сравнения — сварочный трансформатор мощность 8 кВт весит более 40 кг, в то время как инвертор такой же мощности — менее 5 кг.

Из чего собрать?

Аппарат для сварки аргоном не требует покупки сложных компонентов. Мы расскажем про главные составляющие, которые понадобятся для этого оборудования.

Во-первых, у вас должен быть источник тока для сварки. Мы возьмём инверторное сварочное устройство.

Далее нужен осцилляторный прибор, о назначении которого мы говорили. В дополнение нам нужен защитный блок аппарата. Вторичные детали — газовые баллоны, сварочные горелки, редукторы, шланги для газа и соединительные кабели.

Далее поговорим конкретно про каждую из них.

Про источник тока

В качестве источника сварочного тока можно использовать трансформаторные и выпрямительные аппараты. Но они технически не новы, и могут не осилить некоторые моменты аргонодуговой сварки.

Функциональный инверторный аппарат лучше покажет себя в этой роли.

Но сделать из инверторного устройства аппарат для аргонодуговой сварки несколько сложнее. Если вы попробуете просто подключить к нему осциллятор, инвертор может выйти из строя вместо того, чтобы варить в аргоновой среде.

Чтобы этого не случилось, нужно добавить к прибору защитный блок. Его собирают на одной плате с осциллятором, а саму плату оснащают индивидуальным корпусом.

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.

• Выбор электродов.

  Прежде всего нужно подобрать подходящий тип электродов. Дело в том, что некоторые марки имеют покрытие, предназначенное только для работы со сплавами алюминия. Другие же используются исключительно для сварки чистого алюминия. Поэтому этот параметр следует учитывать. Производители электродов указывают назначение конкретной марки, так что вы сможете без проблем выбрать подходящую.

• Чистота поверхности. При сварке электродами большое значение имеет подготовка поверхности конструкции. Её следует хорошо обработать, чтобы шов получился ровным и прочным.
• Ток. Сварка алюминия ведётся с использованием постоянного тока обратной полярности. Это обусловлено тем, что на поверхности данного металла образуется оксидная плёнка. А при обратной полярности плёнка разрушается с помощью катодного распыления.

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.

3оС, температура плавления оксидной плёнки — 2037оС.

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.
ВАЖНО! Алюминий имеет хорошую теплопроводность, поэтому при проведении сварочных работ рекомендуется использовать теплоотводящие подкладки.

Это поможет сохранить остальные части заготовок от усадок и деформаций.

Использование легирующих компонентов

Для улучшения качеств сварного шва в составе электродов по алюминию могут использоваться следующие легирующие добавки:

• Марганец (Mn) — повышает коррозийную стойкость.
• Кремний (Si) — уменьшает плавление алюминия, улучшает текучесть и свариваемость.
• Магний (Mg) — придаёт металлу отличную свариваемость и хорошую прочность. В сочетании с кремнием формирует термостойкий сплав.

Электроды ОК AlMn1 (96.20) с марганцем в составе

Что нужно знать, чтобы сделать качественный шов?

Чтобы получать прочные и долговечные соединения, необходимо знать и учитывать следующие моменты:

• изделия из алюминиевых сплавов всегда покрыты слоем тугоплавких оксидов;
• перед началом сварки этот слой следует снять с помощью механической зачистки или протравливания;
• оксидный слой быстро восстанавливается на воздухе, поэтому обработку нужно проводить непосредственно перед сваркой;
• цвет алюминиевой заготовки при нагреве практически не меняется, следить за температурой визуально не удастся;
• при нагреве снижается прочность изделия, это может привести к появлению микродефектов в ходе кристаллизации.

Учет этих особенностей позволяет избегнуть типовых ошибок, когда нужно заварить алюминиевые заготовки на дому.