Оборудование для сварки алюминия аргоном

Аргонная сварка (аргонодуговая) — технология и оборудование

Аргонная сварка — один из наиболее востребованных видов современной сварки. Чаще всего, данную технологию используют применительно к алюминию, а также изделий из него.

Оптимальным методом, таким образом, аргонная сварка считается именно для алюминия. Общеизвестно, что вышеуказанный материал довольно капризен и во время контакта с кислородом, и при нагревании.

В последнем случае — его поверхность склонна покрываться тоненькой пленкой. Нюанс в том, что аргон характеризуется такими свойствами (химическими), которые практически исключают контакт с частичками кислорода нагретого металла.

Это возможно благодаря оттеснению аргоном своим давлением кислорода.

Схема аргонной сварки

Кроме этого, методику аргонодуговой сварки применяют и при сваривании иных металлов: чугуна и титана, стали и меди, а также некоторых иных, включая серебро, золото и т.д.

Популярность, которой пользуется сегодня аргонодуговая сварка, легко объяснима:

• Во-первых, это высокое качество.
• Во-вторых, немалая долговечность.
• Третий безусловный плюс — доступность аппаратов для проведения сварочных работ.

Уточним, во время работы с надежным оборудованием, шов получается фактически невидимым.

Данная особенность собственно и играет немаловажную роль не только для внешнего вида получаемого изделия, но, в первую очередь, для его прочности.

Аргонная сварка незаменима тогда, когда необходимо сварить трудно соединяемые металлы.

Ценность подобной методики, прежде всего, в опыте и качестве, а также в экономии. Причем последнее возможно в самых разных сферах. Экономятся не только деньги, но и усилия, а также нервы, что согласитесь также очень важно.

Технология аргонной сварки

В быту аргонную сварку мы чаще всего можем встретить при ремонте дисков любимой ласточки.

Аргонная сварка дисков, при устранении небольших трещин на данной детали, является попросту — незаменимой (безусловно, выполненная на профессиональном оснащении при применении инновационных высококачественных материалов).

Технология аргонной сварки не имеет практически ничего общего с таким устройством как паяльник. Основной элемент горелки — вольфрамовый электрод. Поясним, вольфрам является исключительно тугоплавким металлом.

Во время сварки вольфрама требуется ничтожно малое количество (на 1 метр сварного шва — сотые доли грамма).

Если рассматривать в данном аспекте вольфрамовые электроды, которые легированы оксидами редкоземельных элементов, то они отличаются еще большей стойкостью.

Сегодня, рынок предлагает электроды из вольфрама, обладающие широчайшим диапазоном химсостава.

К примеру, не секрет, что в чистый вольфрам с целью улучшения сварочно-технологических и сварочных характеристик добавляют разные окислы редкоземельных металлов.

Это может быть и церий, и лантан, и иттрий, и торий, и цирконий. Какой бы не был выбран электрод, он, как правило, окружается керамическим соплом, а при сварке из него выдувается аргон (инертный газ).

Уточним, что первые попытки сварить алюминий без участия аргона, заканчивались тем, что металл начинал гореть, покрывался окислением, а электродуга немедленно прерывалась.

Чего же смогли добиться изобретатели, и что представляет аргонная сварка алюминия на сегодняшний день?

Упрощенно процесс выглядит таким образом. Сначала на деталь посредством спецоборудования (сварочного аппарата) подают «массу», так же как и при обычной электросварке.

Сварщик, если подразумевается ручная аргонодуговая сварка, в правой руке держит горелку, а в левой — проволоку (присадку).

Процесс аргонной сварки — схема

При сварке алюминия, естественно, берется алюминиевый аналог или же специальные сплавы. Включается горелка нажатием кнопки, далее подается ток и газ.

Меж кончиком электрода (неплавящегося) и деталью возникает электродуга. Она и исполняет роль основного инструмента, и деталь плавит, и присадочную проволоку.

Собственно она оплавляет и край необходимой детали, и присадочную проволоку, тем самым, формируя сварочный шов. По сути, после окончания работы 2 половины детали превращаются в одно целое.

Как работает аргонная сварка понятно и, на первый взгляд, в ней нет ничего сложного. Технология давно взята на поток, а эффективность ее давно доказана. Но это лишь на первый взгляд.

Проведение аргонной сварки требует опытного сварщика и надежного аппарата, как с хорошей производительностью, так и с превосходными характеристиками.

Времени для того, чтобы набить руку в данном деле потребуется также немало.

При сварке в защитных газах плавлением в роли основного инструмента применяют мощную электрическую дугу.

Электроэнергия в дуге преобразуется в тепловую. В атмосферных условиях зона сварки обязана быть надежно защищенной от насыщения металла шва азотом и кислородом воздуха.

Защитные газы, которые подаются через сопло, вытесняют воздух и защищают, таким образом, сварочную ванну и электрод.

Принцип работы аргонной сварки неплавящимся вольфрамовым электродом в защитном газе.

Именно он не дает алюминию гореть. Место сварки и защищает аргон.

Аргонная сварка является гибридом электро- и газовой сварки. От первой она получила электродугу, а от газовой – схожую методику работы сварщика.

Далее рассмотрим, какое же оборудование и сварочные аппараты предполагает гост аргонодуговой сварки.

Оборудование и сварочные аппараты

ГОСТ под номером 5.917-71 предполагает выпуск для аргонной сварки неплавящимся электродом промышленностью горелок вида РГА-150 с массой в 0,35 кг на наибольший сварочный ток 200А с естественным охлаждением для аналогов с Ш 0,8-3,0 мм.

Он же предполагает выпуск горелок РГА-400 на наибольший сварочный ток 500А с массой в 0,625 кг с водяным охлаждением для электродов с Ш в 4,0—6,0 мм. Имеются требования и по поводу керамических сопел для подобной сварки.

Напомним, керамическое сопло для аргонодуговой сварки представляет собой, так называемую расходуемую часть горелки, отвечающую за качество процесса газовой защиты (местной).

По форме различают такие разновидности сопел, как цилиндрические, конические, а также профилированные. Не секрет, что чем больше керамическое сопло, тем наилучшую защиту оно способно обеспечить.

Обычно при работе в помещении используют цилиндрические либо конические аналоги, а вот при работе на открытом воздухе применяют профилированные либо цилиндрические модели сопел с более крупным диаметром отверстия (выходного).

Отметим, что сопла удлиненные применяют, как правило, в труднодоступных местах.

Виды оборудования

Уточним, аргонную сварку, в зависимости от уровня механизации, подразделяют на несколько видов:

• ручную;
• механизированную;
• автоматизированную;
• роботизированную.

Соответственно разным будет и оборудование для аргонной сварки и, конечно, стоимость аргонной сварки.

Разновидности оборудования по видам

При ручной сварке, и перемещается горелка для аргонодуговой сварки, и подается сварочная проволока самим сварщиком, а сварные работы осуществляют, применяя вольфрамовые электроды (неплавящиеся).

При автоматизированном виде, и перемещение горелки, и подача проволоки полностью механизирована. Здесь уже присутствует не сварщик, а оператор.

Последний не нужен, если применяется роботизированное оборудование для аргонодуговой сварки

Сварочные аппараты

Рассмотрим оборудование, а точнее сварочные аппараты для аргонодуговой сварки, которые используются при выполнении работ в инертных газах.

Их подразделяют на:

• специальное;
• универсальное;
• специализированное оснащение.

Если рассматривать универсальный сварочный аппарат для аргонной сварки, то он выпускается серийно и наиболее востребован потребителями.

Инверторный сварочный аппарат для аргонной сварки

Подобную сварку в большинстве случаев выполняют в производственных условиях на специально оснащенных рабочих местах, именуемых «сварочными постами».

Установки с применением вольфрамового неплавящегося электрода в среде аргона оборудуют такими элементами:

• источником тока — постоянного/переменного;
• горелкой либо комплектом последних, предназначенных для работы с разными токами;
• устройством, которое обеспечивает начальное возбуждение дуги либо стабилизирующим дугу тока (переменного);
• аппаратурой, управляющей сварочным циклом, а также его защитой;
• устройством для компенсации или регулирования постоянной составляющей тока.

На сегодня, известны и новые методы аргонной сварки, которые создавались с целью расширения диапазона толщины свариваемых материалов, повышения производительности при получении неразъемных соединений, а также для улучшения провара.

Инновационными считаются нынче работы пульсирующим током. При импульсе тока металл расплавляется, во время паузы кристаллизуясь.

Дуга с постоянной скоростью либо шагами перемещается, и эти перемещения синхронизируются с импульсами тока (сварочного).

Вместе с этим обеспечивается и действенное проплавление во всех без исключения положениях (пространственных), нечувствительность к небольшим недочетам, которые допустимы при сборке.

Такое снижение тока не допускает перегрева металла, и потому деформации в итоге практически исключаются.

Используется и подогрев проволоки (присадочной). Уточним, данная методика значимо влияет на производительность и потому купить аппарат аргонной сварки, использующий подобное усовершенствование — мечта многих.

Довольно эффективным способом получения швов без подреза при высоких скоростях сварки металла считают одновременное применение сразу нескольких электродов из вольфрама.

Ничего особенного для осуществления данных разновидностей процесса не нужно. Требуется всего лишь стандартное оборудование для аргонной сварки и так называемые дополнительные блоки.

Отметим, что цена аппарата аргонной сварки относительно невелика, в отличие от услуг профессиональных сварщиков-аргонщиков.

Потому применение подобного инвертора — оптимальный вариант, т.к. разобраться с его принципом работы может и начинающий сварщик, а при необходимости часто проводить сварочные работы подобного типа гораздо выгоднее освоить все премудрости данного процесса своими силами.

Делаем своими руками

Чуть выше мы выяснили, что аргонная сварка своими руками – это выгодно и вполне возможно. Рассмотрим, что же представляет собой схема аргонной сварки своими руками.

Если приобретен инверторный сварочный аппарат либо трансформаторный аналог для аргонной сварки, то составить полный комплект можно посредством:

• горелки;
• баллона с аргоном;
• редуктора и клапана газа;
• сварочной маски.

Аргонная сварка своими силами предполагает, и знание основных правил, которые необходимо соблюдать при использовании инертного газа — аргона.

При применении неплавящегося электрода, его нужно держать по возможности ближе к поверхности конструкции, которая варится. Это позволяет получать дугу с минимальными параметрами.

Помните, что увеличение дуги, как правило, приводит к снижению глубины проплава и соответственно росту ширины шва. В свою очередь это приводит к значительному снижению качества соединений (сварных).

Выполняя аргонную сварку, нужно постараться совершить всего лишь одно единственное движение вдоль шва. Перпендикулярные шву перемещения в данном случае крайне нежелательны.

Если все выполняется верно, то в итоге получаем и эстетичное, и прочное соединение. В этом, собственно и кроется качественное отличие данной технологии от сварки электродами покрытыми.

Важным условием хорошей сварки является контроль за тем, чтобы сам электрод, а также присадочная проволока ни в коем случае не выходили за границы газовой защитной зоны.

Желательна плавная подача проволоки, в первую очередь, для того, чтобы избежать разбрызгивания металла.

Проволоку при работе с вольфрамовым электродом подают впереди горелки. Напомним, поперечные колебания не допустимы.

Заварку кратера при окончании работы производят при понижении силы тока посредством реостата. Не допустимо завершать процесс сварки обрывом дуги, попросту отводя горелку.

Такой прием снизит защиту шва. Подача газа может быть прекращена лишь через 10 секунд после завершения сварочных работ.

Если говорить о начале подаче газа, то временной период составляет, как минимум 20 секунд до начала выполнения работ.

Следует помнить и о том, что перед началом работ, все поверхности свариваемых конструкций обязательно очищают и от жира, и от грязи посредством механических (химических) методов, а также проводят обезжиривание.

Цены на услуги и оборудование

Услуги аргонной сварки (профессиональные) сегодня совсем не дешевы. Что говорить, если цена за сантиметр аргонной сварки колеблется в диапазоне от 25 и до 100 рублей (все зависит от мастерства сварщика, качества оборудования и нюансов предполагаемой работы).

Потому, такое решение, как купить аргонную сварку — вполне объяснимо. Тем паче, если человек настроен решительно и многое в этой жизни делает собственными руками…

Цена аргонной сварки, само собой, зависит от того, по какой именно технологии она будет производиться, и какому именно мастеру вы доверите, несомненно, ответственное мероприятие.

Так, к примеру, для того чтобы максимально удешевить данный процесс наиболее рациональным решением будет купить аргонную сварку для алюминия.

В противном случае цена аргонодуговой сварки для вас более доступной будет (при единоразовой необходимости), если вы поручите ее профессионалу.

Инструкция по сварке алюминия аргоном для начинающих специалистов

Наиболее эффективным способом создания неразъемного соединения деталей, выполненных из алюминия и сплавов на основе данного металла, как показывает практика, является сварка алюминия аргоном.

Любая технология сварки, предполагающая использование защитного газа, подразумевает применение специального оборудования, а также наличие у сварщика соответствующих знаний, квалификации и опыта выполнения подобных работ.

Кроме того, необходимо обладать хотя бы начальными знаниями в области металловедения, чтобы понимать, какие процессы протекают в сварочной ванне.

Процесс аргонодуговой сварки алюминия

Какие свойства алюминия следует учитывать при его сварке

Разбираться в нюансах процессов, протекающих в структуре алюминия при выполнении с ним сварочных работ, особенно важно для начинающих сварщиков. Чтобы хорошо разбираться в этом, необходимо познакомиться с химическими свойствами, которыми обладает данный металл, отличающийся небольшим удельным весом, высокой прочностью и исключительной химической активностью.

Наиболее значимой характеристикой алюминия, о которой должны знать не только опытные, но и начинающие сварщики, является его способность быстро вступать в реакцию с кислородом, что приводит к образованию на поверхности металла тугоплавкой оксидной пленки.

Что характерно, сам алюминий может плавиться при температуре 650 градусов, а чтобы расплавить оксидную пленку, покрывающую его поверхность, потребуется температура нагрева, превышающая 2000 градусов.

Нерасплавленная оксидная пленка при сварке на постоянном токе может погружаться в расплавленный металл, тем самым ухудшая его внутреннюю структуру.

Схема аргонодуговой сварки

Еще одной особенностью, которую следует учитывать при выполнении сварки данного металла, является то, что он не меняет своего цвета в процессе нагревания. Из-за этого визуально определить степень нагрева соединяемых деталей достаточно сложно, что часто приводит к прожогам и утечке расплавленного металла в процессе выполнения сварочных работ.

Свойством алюминия, которое следует учитывать, если вы соберетесь варить детали из данного металла, является значительный коэффициент его объемной усадки, что нередко приводит к возникновению напряжений и деформаций внутри сформированного сварного шва и, как следствие, к образованию в нем трещин. Чтобы избежать таких неприятных последствий, необходимо выполнять модификацию сварного шва либо компенсировать усадку металла за счет большего расхода сварочной проволоки. 

Любая инструкция по сварке алюминия, а также сплавов на его основе предусматривает, что выполняющий ее специалист осведомлен о характеристиках данного металла, к которым следует отнести:

• высокую химическую активность;
• невысокую температуру плавления самого металла;
• значительную объемную усадку.

Учитывая все вышеперечисленное, можно утверждать, что именно благодаря сварке алюминия аргоном получают качественные, красивые и надежные соединения деталей.

А если использовать для выполнения такой сварки полуавтоматическое оборудование, то можно эффективно решить сразу две задачи: защитить зону сварки от вредного воздействия окружающей среды, а также компенсировать значительную усадку металла за счет постоянно подающейся сварочной проволоки.

Конечно, кроме данной технологии, существуют и другие методы соединения деталей из алюминия при помощи сварки, об особенностях использования которых должен знать каждый специалист.

Режимы аргонодуговой сварки алюминия и его сплавов

Способы сварки алюминия

Кроме сварки, предполагающей использование аргона в качестве защитного газа, варить детали из алюминия можно и при помощи других технологий. Наиболее распространенными являются:

Первая из вышеперечисленных технологий сварки алюминия предполагает использование присадочной проволоки, подаваемой в сварочную зону, а также специального флюса, состоящего из фтористых и хлористых солей.

Флюс, который вместе с присадочным прутком нагревается  пламенем газовой горелки, разъедает оксидную пленку и открывает доступ пламени к основному металлу, плавящемуся при достаточно невысокой температуре.

Оборудование для полуавтоматической сварки в среде аргона

Для соединения алюминиевых деталей также может применяться электродуговой сварочный аппарат, специальные электроды из алюминия или присадочная проволока, на поверхность которой нанесена обмазка из флюса. Сварка при использовании такого аппарата выполняется постоянным током, подключенным с обратной полярностью.

Однако, как уже отмечено выше, наиболее качественное соединение позволяет получить аргонодуговая сварка алюминия.

Нагрев соединяемых деталей при использовании данной технологии обеспечивается за счет электрической дуги, горящей между неплавким вольфрамовым электродом и соединяемыми заготовками.

Формирование сварного шва происходит за счет использования проволоки из алюминия, подаваемой в зону горения дуги вручную или механическим способом – при сварке полуавтоматом.

Оборудование для ручной аргонодуговой сварки

Высокая температура, создаваемая при горении электрической дуги, позволяет разрушить оксидную пленку на поверхности соединяемых деталей, а чтобы алюминий не успел перейти в жидкую фазу и вытечь из зоны формируемого соединения, сварочный электрод перемещают с достаточно высокой скоростью. Большим преимуществом данного метода сварки является то, что электрод, изготовленный из тугоплавкого вольфрама, служит на протяжении длительного времени, а это позволяет экономить на расходных материалах.

Чтобы сварной шов, выполняемый полуавтоматом с использованием присадочной проволоки, обладал высоким качеством и надежностью, необходимо максимальное соответствие химического состава такой проволоки составу соединяемых заготовок.

Для выполнения сварки по данной технологии сегодня используются аппараты, вырабатывающие постоянный или импульсный ток, а также есть устройства, сварка на которых осуществляется переменным током.

Технология сварки с помощью аргона

Сварка аргоном, которая попадает под определение сварки в среде защитного газа, предполагает четкое следование инструкции, в которой оговорена последовательность действий, выполняемых специалистом.

От того, насколько правильно будут выполнены все эти действия, зависит как качество формируемого соединения, так и расход материалов, которые стоят недешево.

Если вы никогда не выполняли таких сварочных работ, то вам необходимо не только изучить пошаговые инструкции, но и внимательно просмотреть видео уроки, в которых подробно отражен весь технологический процесс.

Для выполнения сварки аргоном деталей из алюминия и сплавов на основе данного металла потребуется следующее оборудование:

• источник электрического тока, к которому будет подключаться сварочный аппарат и все остальное оборудование;
• баллон, в котором хранится защитный газ аргон;
• механизм, отвечающий за подачу присадочной проволоки в зону выполнения сварки.

При выполнении сварки аргоном на крупных промышленных предприятиях защитный газ подается к сварочному аппарату по централизованной сети.

Используемая на полуавтоматах сварочная проволока предварительно наматывается на специальные бобины, устанавливаемые на такой аппарат.

Рабочие поверхности верстаков, на которых выполняются сварочные операции, согласно инструкции, должны быть изготовлены из нержавеющей стали.

Как подготовить к сварке соединяемые детали

На качество сварки аргоном алюминия оказывает влияние не только техническое состояние используемых полуавтоматов и других аппаратов, но и тщательность подготовки соединяемых заготовок.

Хорошо демонстрирует все этапы такой подготовки пошаговое видео ниже:

Для получения качественного соединения необходимо тщательно очистить соединяемые детали от грязи, жира и следов машинного масла. Для такой очистки лучше всего использовать любой растворитель.

В случае, если толщина соединяемых листовых заготовок превышает 4 мм, необходимо выполнить разделку кромок, а саму сварку алюминия выполнять только встык.

Чтобы удалить с поверхности заготовок тугоплавкую окисную пленку, место их соединения необходимо обработать при помощи напильника или щетки с металлическими ворсинками. Если место соединения имеет сложную конфигурацию, то такую зачистку можно выполнить при помощи шлифовальной машинки.

Некоторые особенности сварки аргоном

Сварка, выполняемая в среде аргона, имеет некоторые технологические особенности, о которых не всегда может рассказать обучающее видео. Как уже говорилось выше, для такой сварки, выполняемой полуавтоматом или с ручной подачей присадки, используются вольфрамовые электроды, диаметр которых выбирается в интервале 1,5–5,5 мм.

Такой электрод, формирующий сварочную дугу, располагается под углом 80 градусов к поверхности соединяемых деталей. Если подача присадочной проволоки осуществляется не полуавтоматом, а вручную, то ее располагают под углом 90 градусов по отношению к электроду.

Если вы внимательно посмотрите видео сварки алюминия аргоном, то обратите внимание, что присадочная проволока двигается впереди электрода.

Режимы сварки алюминия вольфрамовым электродом

Выполняя сварку аргоном, очень важно следить за тем, чтобы длина дуги находилась в пределах 3 мм. Характерной особенностью такой сварки является и то, что при ее выполнении присадочной проволокой не совершаются поперечные движения.

Сварка аргоном, если с ее помощью соединяются листы алюминия небольшой толщины, выполняется с подкладкой, в качестве которой можно использовать лист нержавеющей стали.

Это позволяет улучшить отвод тепла из сварочной зоны, избежать прожогов и протеканий расплавленного металла.

Применение подкладки, ко всему прочему, позволяет экономить энергию, так как такая сварка в среде аргона может выполняться с более высокой скоростью.

Плюсы и минусы сварки, выполняемой в среде аргона

Сварка аргоном деталей из алюминия и сплавов данного металла отличается рядом весомых преимуществ, если сравнивать ее с другими технологиями.

При использовании этого метода соединяемые детали нагреваются очень незначительно, что особенно важно в тех случаях, когда необходимо варить заготовки сложной конфигурации.

Соединение, получаемое при помощи сварки в среде аргона, отличается высокой прочностью и однородностью сварного шва, в котором отсутствуют поры, примеси и посторонние включения. Очень важно, что шов, получаемый при сварке аргоном, отличается однородной глубиной проплавления по всей своей длине.

Схема аргонной сварки с применением неплавящегося вольфрамового электрода

Естественно, имеет сварка алюминия аргоном и недостатки, о которых также следует знать. Основным из таких недостатков является использование сложного оборудования. Для обеспечения высокой эффективности сварочных операций и требуемого качества сварного шва необходимо, чтобы сам сварочный аппарат и все дополнительное оборудование были настроены правильно.

Одним из важнейших параметров, который следует правильно настраивать при выполнении сварки в среде аргона и других защитных газов,  является скорость, а также равномерность подачи присадочной проволоки.

Если аппарат подачи будет настроен неправильно, то проволока в зону сварки будет поступать с перерывами, сварочная дуга будет прерываться, что в итоге приведет к повышенному расходу электроэнергии и аргона.

Сварка аргоном является достаточно непростым процессом, но, если соблюдать все инструкции и обладать соответствующей квалификацией, она позволит добиться хорошего результата.

Можно ли самостоятельно провести сварку алюминия аргоном?

Если нужно соединить заготовки из алюминия, следует учитывать особенности этого сплава. Сложность сваривания алюминиевых заготовок заключается в появлении оксидной плёнки, которая мешает созданию надёжного шва. Сварка алюминия аргоном позволяет создать хороший шов.

Что необходимо учитывать при проведении работ?

Аргоновая сварка применяется для соединения многих однородных металлов, сплавов. Принцип действия этого оборудования заключается в образовании электрической дуги между вольфрамовым электродом и металлической поверхностью, которая позволяет создать сварочный шов. На обрабатываемую поверхность поступает поток инертного газа.

При проведении работ следует учитывать ряд особенностей:

1. Образование оксидной плёнки. Плёнку можно расплавить при температуре 2000 градусов Цельсия. Одновременно с этим алюминий плавится при 500 градусах. Чтобы сделать качественный шов, нужно предварительно зачистить заготовку от оксидной плёнки. Сделать это можно щёткой или растворителем.
2. Гигроскопичность. Алюминий активно впитывает влагу из окружающей среды. При разогреве заготовки с помощью сварочной дуги материал начинает выделять накопившую влагу. Чтобы шов получился более качественным, сварщики рекомендуют предварительно разогревать заготовку до 150 градусов.
3. Зачистка обрабатываемой поверхности от воздуха. Чтобы это сделать, нужно выставить правильный поток аргона. Если газа недостаточно, материал будет вспениваться. Вольфрамовый стержень повредится. Когда газа поступает слишком много, он будет мешает формироваться шву. Увеличенный расход сделает процесс соединение заготовок более затратным.

При сварке аргоном возникают сложности в формировании шва. У новичков часто остаётся выемка (картер). Связано это с длительным нагревом поверхности. Чтобы избежать этой проблемы, нужно правильно выставить режим затухания дуги. При равномерном снижении температуры можно добиться качественного шва без образования кратера.

Способы алюминиевой сварки

Если нет возможности использовать аргон для защиты свариваемой поверхности от образования оксидной плёнки, можно использовать другие технологии сваривания:

• аргонодуговую;
• электродуговую;
• с пользованием газовой горелки.

Третий вариант соединение алюминиевых заготовок подразумевает под собой использование флюса и присадочной проволоки. Расходный материал постепенно передаётся в рабочую зону.

При нагревании проволока расплавляется и соединяет заготовки между собой. Флюс в это время разогревается и защищает поверхность от образования оксидной плёнки.

Когда работа будет закончена, нужно очистить детали от флюса.

Электродуговая сварка подразумевает под собой использование алюминиевых электродов и постоянного тока с обратной полярностью. Вместо электродов может использоваться присадочная проволока. На поверхность расходного материала наносится слой флюса.

Лучшим вариантом является сваривание деталей с помощью аргона. При этом используются вольфрамовые электроды для алюминия. Между ними и обрабатываемой поверхностью образуется дуга, которая соединяет детали.

Аргонодуговая сварка алюминия

Преимущества и недостатки

Аргонная сварка алюминия имеет ряд сильных и слабых сторон.

Преимущества:

1. Качественное соединение деталей.
2. Защита поверхности с помощью газа.
3. Отсутствие деформирования обрабатываемых деталей.
4. Универсальная технология, которая подходит для соединение различных сплавов и однородных металлов. Подходит для использования материалов с высокой теплопроводностью.
5. Повышение производительности.

Недостатки:

1. Покупка сложного оборудования.
2. Наличие опыта в проведении сварочных работ.

Оборудование

Перед началом работы следует подготовить необходимое оборудование для сварки. Особенности расходных материалов и аппаратов:

1. Электроды, которые имеют основу из вольфрама. Это неплавящиеся элементы, в которые добавляются легирующие присадки.
2. Аппарат, вырабатывающий сварочный ток. Желательно выбирать универсальное оборудование, которое подходит для выполнения разнообразных сварочных работ.
3. Баллон с защитным газом. В этом плане эффективнее всего использовать аргон.

Для соединения оборудования используются специальные шланги и провода.

Технология

Технология сварки алюминия аргоном требует соблюдения определённой последовательности действий. При отклонении от заданного рабочего процесса соединения могут получиться некачественными. Сварщики выделяют 4 ключевых этапа аргоновой сварки.

Подготовка

Перед тем как включать оборудование, зажигать дугу следует подготовить рабочую поверхность. Для этого необходимо очистить ее от грязи, ржавчины, декоративного покрытия. Грубые слои счищаются болгаркой или наждачной бумагой. Поверхность обезжиривается растворителем. Оксидную плёнку можно убрать напильником.

Как настроить оборудование?

До начала работы нужно настроить аппарат для сварки алюминия. Сначала необходимо подключить аппарат к баллону с защитным газом. Далее сварщику выставляет подачу аргона. Для этого используется вентиль и манометр, закреплённый на баллоне. Если работа проводится в помещении, устанавливается расход до 8 литров.

Поджог дуги

Чтобы дуга зажглась быстрее, следует заточить вольфрамовый стержень. Для его зажигания используется высокочастотный осциллятор. Нельзя касаться вольфрамовым электродом заготовки. Если используется присадочная проволока, она не должна соприкасаться с вольфрамом. Проведение работ следует начинать после зажигания дуги и выставления потока защитного газа.

Сварочная ванна

После того как дуга зажглась, нельзя сразу же начинать создавать шов. Нужно выждать определённый промежуток времени, в течение которого образуется сварочная ванна. Когда появились пятна расплавленного металла, можно начинать формирование шва. Металл нельзя перегревать. Важно учитывать толщину заготовки.

Чем меньше этот показатель, тем меньше нужно выжидать времени при формировании сварочной ванны.

Сварка алюминия аргоном подразумевает использование определённого аппарата и газа. Он помогает защитить рабочую поверхность от образования оксидной плёнки. Если её не убрать, качество шва будет хуже. При серьёзных нагрузках соединение разрушится.

Важно учитывать особенности сваривания сплава, соблюдать последовательность действий.

Cварка алюминия аргоном: пошаговая инструкция для начинающих, видео

Наиболее эффективным способом создания неразъемного соединения деталей, выполненных из алюминия и сплавов на основе данного металла, как показывает практика, является сварка алюминия аргоном.

Любая технология сварки, предполагающая использование защитного газа, подразумевает применение специального оборудования, а также наличие у сварщика соответствующих знаний, квалификации и опыта выполнения подобных работ.

Кроме того, необходимо обладать хотя бы начальными знаниями в области металловедения, чтобы понимать, какие процессы протекают в сварочной ванне.

Процесс аргонодуговой сварки алюминия

Области применения ТИГ сварки алюминия

Свойства алюминия и его сплавов, позволяют их применять практически во всех отраслях промышленности:

• пищевой ( баки, трубопроводы и др.);
• авиационной(легкий и прочный, его еще называют летучий материал);
• автомобильной ( головки цилиндров, пропеллеры и др.)

Полезно! Чтобы сварочный шов был красивым и качественным применяется тиг-сварка алюминия аргоном.

Этим способом также пользуются при сварке соединений под ультразвуковой и радиографический контроль. Освоить метод невозможно без понимания особенностей материала при сварке.

Почему алюминий сложно сваривать

Опытные сварщики знают, что процесс сварки Al является одним из самых сложных. Работа с ним требует от рабочего определенных навыков и, конечно, знаний. При этом аргонная сварка алюминия не является исключением . Ниже приведены некоторые факты, которые обязан знать сварщик:

1. Оксидная пленка, которая является главным “врагом” при сварке . Температура плавления ее больше 2000 С, хотя сам алюминий начинает плавиться уже при 660 С. Окисление чистого алюминия на воздухе происходит очень быстро, образуя все тот же оксид алюминия Al2O3.
2. Обязательна зачистка металла перед сваркой. Это ключевой момент, позволяющий разбить оксидный слой. Не меняет цвета при нагревании. Сложно проследить степень нагрева детали, из-за чего, особенно у новичков, наблюдаются прожоги и происходит утечка расплавленного металла.
3. Требуется много энергии. В отличие от сталей, у летучего металла высокая теплопроводность, она в несколько раз выше. Сварка алюминия аргоном требует внесения большого количества энергии. Более того, во время соединения деталей большого габарита не будет лишним выполнить ее предварительный прогрев. Высокая теплопроводность и малая температура плавления может привести к прожогу деталей.
4. Необходимость заварки кратера. И еще одна технологическая особенность, после окончания сварочного процесса, в конце шва, формируется кратер, это происходит потому, что, алюминиевый сплав быстро твердеет. Для обеспечения устранения этого дефекта, в сварочных аппаратах предусмотрен специальный режим. При окончании сварки на электрод поступает увеличенный ток. С его помощью пробивают оксидную пленку в начале сварки, и заваривают кратер, образующийся в конце.

Рекомендуем! Способы сварки швеллеров между собой гост

Подготовка металла к сварке

Без предварительной подготовки поверхности свариваемых кромок добиться качественного соединения будет невозможно.

Механический метод

Очистка пленки окислов происходит с помощью:

• наждачной бумаги;
• шабера;
• металлических проволочных щеток

Желательно использовать щетку с проволокой из нержавейки с максимальным диаметром 0,15 мм. При обработке наждаком возможно загрязнение металла, поэтому применение двух последних методов наиболее предпочтительно. Они проводятся непосредственно перед сваркой

Важно ! Какую бы щетку вы не применяли, убедитесь, что она используется исключительно для алюминия.

Причиной тому является возможность занесения частиц другого металла ,что в свою очередь значительно снижает надежность сварного соединения. Использование насадки для болгарки или электродрели не рекомендуется, т.

В промышленности применяются специальные щетки для этих целей.

Химический метод

Разрушения оксидной пленки добиваются травлением в течении 1 мин следующим составом:

• 1л. Воды
• 50г. едкого технического натра
• 45 г. натрия технического фтористого

Затем следует промыть заготовки в проточной воде и осветить.

Важно! Химическая зачистка позволяет сохранить поверхность алюминия и его свойства в течении 3-4 дней.

Хочется отметить, что подготовки требует не только сам свариваемый металл, но также присадочный пруток в виде алюминиевой проволоки. Для получения хороших результатов рекомендуется выполнить следующие операции:

1. Промывка растворителем, обезжиривание не требуется;
2. Травление при температуре 60-70 °С в 15%-нм растворе натрия технического;
3. Промывка холодной водой;
4. Сушка;
5. Прокалка в течении 15-30 мин. температурой 300 °С в атмосферном воздухе

Аппараты для сварки алюминия: обзор моделей, цены, настройка и все нюансы

В силу своих химических и физических свойств, сварка алюминиевых конструкций ведется иначе, чем сварка стали, нержавейки и других металлов. Чтобы швы получились прочными и ровными, а конструкция из алюминиевых сплавов была надежной, используются специальные технологии.

Сплавы алюминия характеризуются прочностью, небольшим весом и высокой стойкостью к коррозионным явлениям. Сочетание таких качеств сделало возможным использование их во многих отраслях промышленности: самолетостроении, судостроении, автомобильной промышленности и других.

Алюминий в чистом виде, без примесей, имеет совсем небольшую прочность и его применение носит несколько иной характер. В изготовлении конструкций он используется редко, только в пищевом и электротехническом производственном циклах, где идет на изготовление форм и упаковок.

Сварка алюминия усложняется низкой температурой его плавления, поэтому при работе большая вероятность прожига заготовок.

У химически активного алюминия имеется особенность – на воздухе он покрывается оксидной пленкой, которая служит защитой от воздействия окружающей среды. Эта же пленка является препятствием для хорошего сваривания деталей из алюминия и его сплавов.

Тот факт, что расплавленный алюминий не меняет своего цвета, усложняет рабочий процесс – сварщику труднее осуществлять визуальный контроль за шириной шва. Необходим высокий уровень подготовки работника и специализированное оборудование.

Предлагаем ознакомиться с очень подробным материалом про TIG сварку алюминия

Каким должен быть сварочный аппарат

Для успешного процесса работы аппарат должен иметь быстрое зажигание дуги и переменный ток, частоту и баланс которого можно регулировать.

Баланс переменного тока позволяет расплавить оксидную пленку на поверхности заготовок, а чтобы правильно его настроить, требуется высокая квалификация работника.

Низкий баланс не разрушит оксидную пленку, а высокий отрицательно сказывается на стабильности дуги – только опыт и практика позволять определить необходимые настройки баланса переменного тока. Правильные значения частоты очень важны при сварке тонких деталей.

Аргонодуговая TIG сварка – сварка вольфрамовым неплавящимся электродом с подачей аргона в сварочную ванну. По всем характеристикам идеально подходит для работы с алюминием и сплавами на его основе.

Читайте так же:  Обзор аппаратов для сварки медных проводов

Регуляторы сварочных установок

В аппаратах предусмотрено много настроек, которые помогают соблюсти необходимые параметры. Среди них:

1. Реле начальной подачи газа, оно поможет установить временной интервал продувки газа.
2. Регулятор стартового тока.
3. Регулятор основного тока, задающий его величину и характер.
4. Время спада тока регулируется таймером. Откручиваем регулятор в нулевое положение.
5. Регулятор, форсирующий дугу. С его помощью рабочий элемент разжигается легко и быстро.
6. Переключатель частоты импульса при сварке импульсным током.
7. Балансир импульсного режима, устанавливающий длительность пауз и импульсов.
8. Регулятор соотношения прямой и обратной полярности дуги в процессе сварки АС.
9. Таймер газовой подачи по завершении сварочного процесса.

Установка и выключение

Инверторные аппараты готовят к работе по строго заданной схеме. В первую очередь следует присоединить входные электрические кабели, затем – выходные.

На «минус» подсоединяют токопроводящий, а в розетку сети – кабель управления аппаратом. Затем подсоединяется газовый шланг. На «плюс» подключается обратный кабель.

Для аппаратов, имеющих водяное охлаждение, следует присоединить подающий шланг.

Обязательно проверить надежность всех соединений и фиксацию разъемов. Только после этого можно приступать к работе.

По окончании работ отключение аппарата производят с помощью выключателя. В некоторых моделях выключатель автоматический.

В двухтактном режиме работа начинается при нажатии кнопки на горелке, а после отпускания кнопки процесс останавливается.

Если вы работаете в четырехтактном режиме, то сварка начнется сразу после нажатия на кнопку, а чтобы остановить работу, потребуется вновь нажать на нее.

Эксплуатация сварочного оборудования при работе с алюминием

Порядок работы следующий:

1. Выбираем режим АС. Устанавливаем необходимый ток и баланс.
2. Включаем аппарат и систему охлаждения.
3. На редукторе баллона с газом выставляем нужный режим расхода газа.
4. Начинаем работу, нажав кнопку на горелке.

Обязательно проверьте все соединения, подключите заземление и проследите за тем, чтобы не допустить утечки газа. Каждая операция должна быть выполнена тщательно, с соблюдением всех правил. Работы ведутся в защитной маске и специальном костюме.

Оборудование и материалы для аргонодуговой сварки

Качество шва дуговой сварки зависит от полярности тока и его рода, а также от диаметра электрода, скорости сварки и напряжения дуги.

Глубина шва увеличивается при большей силе тока, а ширина напрямую связана со скоростью работы – на большой скорости вы получите более узкий шов. Электроды большого диаметра уменьшают глубину провара металла.

Ниже приведены характеристики некоторых аппаратов, использование которых облегчает процесс сварки алюминиевых конструкций.

Читайте так же:  Обзор сварочных аппаратов Кедр

Аппарат ТИР-300ДМ может работать с использованием плавящихся и неплавящихся электродов, на постоянном и переменном токе до 300 А.

Надежная установка с мощным трансформатором и несложной электрической схемой, что дает возможность легко устранить неполадки. Позволяет варить тонкий и толстостенный металл. Цена 35000 рублей.

Установка ручной дуговой сварки ИСВУ-315-1 работает на переменном, постоянном и импульсном токе. Алюминий и его сплавы варят с помощью неплавящегося электрода под аргоновой защитой.

Характеризуется наличием плавной регулировки тока, осциллятора для зажигания дуги, горение которой поддерживается импульсным стабилизатором. Размер установки 70 см х 55 см х 85 см. Панель управления находится сверху, сварочный трансформатор, дроссель и блок тиристоров внизу.

На дверце шкафа расположен конечный выключатель сварки. Осциллограф встроен снаружи, на боковой части шкафа.

ИСВУ-315-1 питается от сети 380 В, диапазон регулировки тока 15-315 А, охлаждение водяное. Цена 25000-30000 руб.

Сварочный аппарат TIGer 201 предназначен для ручной сварки штучными электродами и аргонодуговой импульсной, на постоянном токе. Небольшой по размерам, легкий и надежный инверторный аппарат имеет плавную регулировку тока, переключение частоты импульса в режимы низкая – высокая, функцию «Горячий старт», память параметров. Цена 27500 руб.

Универсальный выпрямитель ВСВУ-315 используется для автоматической и полуавтоматической сварки неплавящимся вольфрамовым электродом в защитной аргоновой среде. Основные элементы – силовой трехфазный трансформатор, дроссель, тиристорный выпрямитель. Б/у модели можно приобрести по цене от 14000 руб.

Установка УДГ 301-1 используется для ручной сварки алюминия и его сплавов в аргоновой среде. Может использоваться как источник питания для автоматической сварки. Напряжение питающей сети 220 или 380 В. Диапазон тока регулируется от 15 до 315 А.

Основные элементы установки – шкаф управления, блок поджига, горелка, шланги и провода. Трансформатор понижающий, однофазный, дроссель, воздушное охлаждение. Установка УДГ 501-1 аналогична по своему устройству, питание только от сети 380 В.

TIG инвертор для профессиональной промышленной аргонодуговой TIG сварки – аппарат Сварог TIG 500 P. Очень качественная и исключительно надежная модель с большим количеством настроек и параметров.

Номинальная мощность сварочного тока достигает 500 А. Питание от сети 380 В. Установка подходит для решения любых промышленных задач TIG сварки. Это одна из наиболее доступных моделей промышленного значения. Цена установки Сварог TIG 500 P составляет 139000 руб.

Данный аппарат описан в видео ниже

Читайте так же:  надежности сварочных инверторов

Полуавтоматическая MIG сварка алюминия

MIG сварка подразумевает подачу сварочной проволоки в процессе работы и защиты зоны сварки подаваемым через горелку аргоном.

Алюминий, с его высокой теплопроводностью, требует постоянного контроля за мощностью дуги, чтобы не допустить прожигания.

Также сварщику нужно обеспечить правильную подачу проволоки, которой в работе с алюминием и его сплавами понадобится больше, чем при работе с другими металлами, такими как сталь или нержавейка.

про такую сварку представлено ниже

Особенности полуавтоматическая MIG сварки алюминия:

1. Обязательное условие при сварке алюминия с помощью полуавтомата MIG – использование импульсов. Они пробивают оксидную пленку, разрушают ее, не дают алюминию перегреться. Аргон используют только чистый, без примесей посторонних газов.
2. Горелки для работы с алюминиевой проволокой должны иметь небольшую длину. Диаметр проволоки подбирается особо тщательно – для тонких становится проблематично осуществление равномерной подачи, а проволока большого сечения требует более мощного тока.
3. Ролики для подачи сварочной алюминиевой проволоки должны иметь U-образное сечение, а кабель канал нельзя использовать металлический. Для алюминиевой сварочной проволоки используют графитовый или тефлоновый канал.

При любом способе сварки и оборудовании, качество работы во многом будет зависеть от предварительной подготовки металла – химическая и механическая очистка обязательны. Не пренебрегайте этим, если желаете получить надежный и прочный шов сварки.

При выборе аппарата каждый руководствуется не только удобством и функциональными возможностями оборудования, но и финансовой составляющей. Многие умельцы даже предпочитают самодельные устройства. Такой вариант оправдан лишь в случае, когда вы хорошо знаете принцип работы устройства и уверены в своих силах.

Надежнее все-таки приобрести качественный аппарат промышленного производства. Ценовой диапазон предлагаемых аппаратов и установок большой, всегда есть возможность подобрать наиболее приемлемый вариант. Помните – надежное устройство и четкое выполнение инструкции по эксплуатации – залог вашей безопасности.