Оборудование для сварки алюминия аргоном

Как выбрать сварочный аппарат для алюминия

Даже опытные сварщики, впервые сталкиваясь с соединением алюминия ручным дуговом способом, часто испытывают разочарование от качества шва. Если Вам понадобилось регулярно работать с таким «капризным» металлом, то наша статья поможет подобрать сварочный аппарат для алюминия, которым получится создавать качественные герметичные швы.

Сварка алюминия может понадобиться для заделки трещины в поддоне картера ДВС или коробки передач. Нередко так ремонтируют размерзшийся блок «рубашки» охлаждения двигателя. Аппараты для сварки алюминия востребованы в химической и пищевой промышленности, изготовлении емкостей, коллекторов, фильтров и других изделий.

Но алюминий и его сплавы AlMn, AlSi, AlMg хуже свариваются за счет главной особенности — наличия тугоплавкого оксидного слоя на поверхности. Температура его плавления составляет 2044 градуса, тогда как метал под ним течет уже после 660 градусов.

Это составляет основную проблему, поскольку малая сила тока не способна проплавить наружный слой, и присадочный металл ложится на поверхности. Большая сила тока приводит к сквозным прожогам.

Поэтому классические технологии для сварки алюминия не подходят.

Среди других трудностей в работе с этим металлом следующие:

• Малая разница между температурой плавления и застывания. Алюминий становится текучим при 660 градусах. Но если ему дать остыть всего на 15-20º С, то он уже начинает кристаллизоваться. Требуется аппарат для сварки алюминия, который сможет поддерживать рабочий ток в таком диапазоне, чтобы можно было формировать шов.
• Повышенная теплопроводность. Распространение тепла по алюминию происходит в 5 раз быстрее, чем у малоуглеродистой стали. Сварочная ванная быстро остывает, а деталь может значительно покоробится на большой площади даже от маленького шва.
• Сохранение цвета в расплавленном виде. При сварке черных металлов сварщику легко контролировать состояние сварочной ванны и количество подаваемой присадки, поскольку она становится ослепительно белой, в отличие от красного шлака. Алюминий не меняет цвет в жидком виде и сварщику сложнее визуально понимать насколько сформирован шов.
• Повышенная усадка. После остывания наплавленные валики металла могут значительно просесть, что образует ямки в шве и потребуется повторная наплавка сверху.
• Взаимодействие с внешней средой. При контакте с окружающим воздухом алюминий испаряет водород, что приводит к крупным порам в структуре шва. Давление воды или другой жидкости такое соединение не выдержит. Необходима защита сварочной ванны от внешних газов.
• Повышенная текучесть. В расплавленном состоянии алюминий похож на воду — направлять жидкий металл горелкой сложнее, особенно при ведении шва в наклонной плоскости. Еще это приводит к ускоренным сквозным прожогам.

Первые швы у начинающих сварщиков на алюминии всегда плохие. Постепенно проблема решается тренировками на практике. Но первостепенное значение здесь играет правильный выбор сварочного аппарата, рассчитанного на соединение алюминия.

Какой аппарат лучше всего подходит для сварки алюминия

Поскольку в продаже существуют покрытые электроды с алюминиевым сердечником, то, кажется, самым дешевым способом сваривать этом металл является ручная дуговая сварка при помощи инвертора. Но в действительности ММА сварка по алюминию позволит лишь соединить две стороны металла наложенными сверху каплями присадки.

Прочный и герметичный шов здесь не получится. Для качественного соединения потребуется сварочный аппарат для сварки алюминия с режимами MIG или TIG. У каждого из них есть свои особенности, что следует учесть при выборе.

Использование аппаратов MIG/MAG для сварки алюминия

МИГ сварка — это применение полуавтоматов, в которых сварочная проволока непрерывно подается по каналу прямо в горелку. Второй кабель с зажимом крепится непосредственно на изделие. Замыкание проволоки о поверхность заготовки приводит к возбуждению электрической дуги. Параллельно газ из сопла изолирует сварочную ванну от внешней среды.

Плюсы

1. высокая скорость сварки;
2. хорошая видимость происходящего в сварочной ванне;
3. вторая рука сварщика свободна, чтобы поддерживать заготовку или держаться на высоте;
4. можно создавать непрерывные длинные швы;
5. после окончания процесса нет шлаковой корки.

Минусы

1. Дороговизна самого оборудования. Еще есть дополнительные расходы на защитный газ (смесь аргона и углекислоты).
2. Алюминиевая присадочная проволока тонкая и гибкая, поэтому сильно «гуляет» и сварщику труднее направлять ее.
3. Если часто требуется чередовать сварку черных металлов и алюминия одним полуавтоматом, то смена стального канала в горелке на тефлоновый занимает много времени.
4. Шов от полуавтомата на алюминии неоднородный по ширине. Если он расположен на лицевой стороне заготовки, то нужна последующая механическая зачистка.

Какие функции должны быть у полуавтоматов для алюминия

Соединять алюминий можно не любыми полуавтоматами. Оборудование для сварки должно обладать следующими функциями:

Hot Start. Эта функция называется «Горячий старт», потому что позволяет накладывать качественный шов с первых миллиметров соединения. Для этого на проволоке поддерживается высокий показатель холостого хода (80-90 В), а сила тока сперва подается чуть выше основного.

Для алюминия это полезно быстрым прогревом поверхности и разрушением оксида. Благодаря этому эффекту шов начинает формироваться сразу, без налипания валиков присадки сверху. На профессиональных аппаратах можно настраивать значение регулировки «Горячего старта», чтобы определять насколько он будет «горячим».

Pulse. Эта функция выдает не ровный базовый ток, а содействует его чередованию. В результате получается амплитуда, где происходит нарастание тока до рабочего импульса, а затем пауза со спадом. В момент пикового напряжения плавится оксид, а в период паузы обеспечивается спокойное вплавление присадочного металла с минимальным количеством брызг.

На профессиональных полуавтоматах можно регулировать как частоту импульса, так и его длину, что позволяет настроить сварку в зависимости от толщины алюминия и вида его сплава. Функция актуальна особенно для тонкого металла, чтобы избежать перегрева поверхности и образования сквозных дыр.

Dable Pulse. Удваивает предыдущий эффект. Кроме амплитуды, чередующей базовый и основной ток, присутствует колебательное нарастание и спад пикового тока.

Такая функция еще больше повышает качество сварки алюминия вплоть до капельного переноса металла. Минимальное тепловложение не дает перегреть заготовку и деформировать ее.

Швы получаются тонкими, но глубокими, а скорость сварки возрастает.

Использование аппаратов TIG для сварки алюминия

ТИГ сварка алюминия проводится при помощи инвертора, выдающего переменный ток.

В одной руке у сварщика горелка с вольфрамовым электродом. Ее касание о поверхность детали, к которой подключена масса, приводит к образованию электрической дуги. Вольфрам не плавится, поэтому длина электрода не меняется. Для сварки алюминия применяется круглая форма заточки стержня.

Во второй руке сварщика присадочная проволока, подающаяся в сварочную ванну для увеличения высоты шва и придания крепости соединению. Из горелки выходит защитный газ аргон, предотвращающий контакт с внешним воздухом.

Плюсы TIG для сварки алюминия

1. шов получается плотным и герметичным;
2. не требуется механическая обработка;
3. отсутствуют поры в структуре;
4. можно выполнять узкие швы 2-3 мм в ширину.

Минусы TIG для сварки алюминия

1. повышенный расход средств на присадочную проволоку и газ;
2. низкая скорость сварки;
3. высокая стоимость оборудования;
4. можно создавать только короткие швы;
5. игла быстро покрывается брызгами и ее форму нужно править;
6. при сварке листового алюминия 1-2 мм толщиной, требуется подложка для предотвращения провалов разогретого металла.

Качество швов, которое можно получить при сварке алюминия при помощи TIG сварки.

Какие функции должны быть у инверторов TIG для алюминия

Хотя любой инвертор можно оснастить вентильной горелкой для ТИГ сварки, но качественно соединить алюминий аргонодуговым методом получится только при наличии следующих функций:

Pulse. Играет такую же роль, что и в полуавтомате. Сокращает тепловложение и не дает прогореть жидкотекучему материалу. Профессиональные аппараты поддерживают настройку волны пульса. Прямоугольная волна дает глубокое проплавление и высокую скорость процесса.

Треугольная позволяет легко сваривать тонкие листы алюминия с минимальной передачей тепла. Скругленная волна облегчает контроль сварочной ванны для равномерного провара ответственных соединений.

Синусоидальная дает мягкую дугу с широким захватом сварочной ванны, но не глубоким проваром.

Пред и пост газ. Запускает на 2 с предварительную продувку защитного газа, чтобы вытеснить окружающий воздух с места начала сварки. Подает аргон после прерывания дуги в течение 3-10 секунд, давая нормально кристаллизоваться сварочной ванне без вмешательства кислорода.

Переключение на переменный ток. Вести ТИГ сварку инвертором можно только на переменном токе. Для этого обязательно в характеристиках аппарата должно быть обозначение AC/DC.

MIX TIG. Этот режим чередует воздействие на материал постоянного и переменного тока. Сперва в работу вступает AC, который разрушает своей частотой оксидную пленку. Затем он сменяется на DC, обеспечивающим глубокий провар с равномерным распределением присадочного металла. Эта функция особенно практична, когда требуется соединить алюминий, толщиной 2 и 7 мм между собой.

Регулировка баланса. Позволяет устанавливать частоту автоматической смены полярности напряжения, что при положительном значении продлевает срок службы вольфрамового электрода и повышает глубину провара, а при отрицательном показателе снижает тепловложение и защищает от прожогов и деформаций.

Изучив требования к аппаратам для сварки алюминия, Вы без проблем сможете подобрать сварочное оборудование для своей автомастерской, цеха или гаража.

подборка по сварке алюминия

Cварка алюминия аргоном технология

Обеспечить качественное соединение деталей из алюминия можно только при сварке ТИГ. Обычным электродом можно заварить алюминиевый сплав для прочности, но он потребует более длительной последующей обработки.

Сварка алюминия аргоном позволяет работать с материалом разной толщины, создавая аккуратные швы, обладающие при этом хорошими герметичными свойствами. Это особенно востребовано при ремонте автомобилей, катеров или различных емкостей.

Но как варить этот специфичный материал впервые? Как настроить оборудование при сварке алюминия? Краткое руководство из статьи и видео урок помогут освоить это сложное дело.

Что необходимо учитывать при аргоновой сварке алюминия?

Сварка аргоном довольно универсальна, что позволяет соединять этим методом разные толщины материалов и работать со сплавами, считающимися трудносвариваемыми. Основой служит электрическая дуга, горящая между вольфрамовым электродом и изделием.

Ее появление обеспечивается постоянным или переменным током, подающимся на горелку и массу, прикрепленную к свариваемым частям. Инертный газ выступает в качестве защиты сварочной ванны.

Но алюминий и его сплавы имеют ряд специфичных особенностей, которые требуется знать и учитывать производя сварку.

Поэтому выбрав слишком большую силу тока и расплавив оксид, невозможно вести шов. Установив малые параметры на аппарате не получается вообще начать процесс создания сварочной ванны. Поэтому аргонодуговая сварка алюминия подразумевает предварительную зачистку поверхности металла от оксида.

Достигается это специальной щеткой или растворителем, после чего необходимо сразу начинать сварочный процесс.

Дополнительной сложностью является гигроскопичность материала. При высокой влажности окружающей среды алюминий впитывает часть воды из воздуха. Когда изделие начинает подвергаться нагреву от электрической дуги, то свариваемый материал выделяет влагу на поверхность.

Это может отражаться на качестве формирования шва, плотности контакта с изделием, и пощипыванию малым напряжением сварщика, соприкасающегося с мокрыми участками. Хотя варить аргоном можно сразу, рекомендуется небольшой прогрев материала газовой горелкой при температуре 150 градусов.

Это даст испариться лишней влаге и улучшит сварочный процесс.

Аргонная сварка алюминия требует и хорошей защиты расплавленного металла от внешнего воздуха. Для этого необходимо выставить правильный расход газа. Недостаточная подача последнего приведет к вспениванию металла и горению вольфрама. Чрезмерная продувка аргоном мешает формированию шва и сделает процесс более дорогим.

Еще одной сложностью для начинающих сварщиков является образование воронки в конце шва. Если дугу резко оборвать, то появляется кратер. Длительное удержание горелки на одном месте приводит к ненужному прогреву и расширению сварочной ванны.

Учитывая эти особенности материала, можно правильно выставить параметры напряжения и своими руками выполнить качественный шов.

Технология выполнения сварки для начинающих

Процесс аргоновой сварки алюминия выполняется не постоянным током, а переменным. Так можно добиться лучших результатов. Свой первый шов лучше начинать на тренировочной поверхности:

1. Необходимо выставить пластины в удобное положение. Разделка кромок выполняется по тем же параметрам, что и остальные виды металлов.
2. Желательно произвести прогрев материала до 150 градусов, чтобы удалить влагу.
3. Щеткой снимается верхний тугоплавкий слой. В качестве альтернативы можно воспользоваться растворителем.
4. Горелка подносится к изделию так, чтобы между электродом и поверхностью оставалось 3 мм. Нажимается кнопка и зажигается дуга. Текучесть алюминия зависит от примесей в составе.
5. При возникновении небольшой лужицы расплавленного металла (сварочной ванны) можно подавать в зону сварки присадку.
6. Горелку необходимо вести ровно, справа налево. Колебательные движения понадобятся в случае широкого шва. На переменном токе будет слышен характерный треск сварки.
7. При завершении шва нажимается кнопка и дуга плавно затухает. Горелка удерживается над зоной сварки до полного прекращения продувки газом.

Настройка аппарата и режимы

TIG сварка алюминия возможна только там, где аппараты поддерживают работу не только постоянным током, но и переменным. Несмотря на частоту колебания напряжения, лучший шов получается при последнем варианте настройки. Полярность может быть как прямой, так и обратной. Параметры напряжения можно установить исходя из толщины материала:

Подачу тока важно установить ступенчатого типа, с плавным розжигом, восходящим значением в процессе ведения шва, и постепенным затуханием при завершении горения. Это позволит избежать образования кратера в конце соединения.

Расход аргона при сварке выставляется на манометре, ближнем к газовому шлангу. Российские модели требуется установить в пределах от 6 до 11 литров. Это погрешность измерительного прибора, которая доводится до оптимального значения только практическим путем. Если манометр импортного производства (немецкий, чешский), то можно сразу поставить 8 литров.

В настройках аппарата важно установить и последующее время продувки газом, после прекращения горения дуги. Длительность подачи аргона выставляется на значение в пять секунд, что дает достаточно времени на застывание ванны и охлаждение электрода.

Поскольку алюминий плавится сравнительно быстро, то подобрав неверный диаметр присадочной проволоки, можно не успевать подавать ее в зону сварки и формировать шов. Поэтому толщина припоя должна быть такой же, как и толщина свариваемых пластин.

Также необходимо быть внимательным и при выборе химического состава присадочного материала. Например, изделие из дюралюминия не получится заварить с прутком для пищевого алюминия.

Помочь может таблица с номерами присадочной проволоки и ее предназначением:

Подбор электрода

Технология сварки алюминия аргоном требует и правильного выбора вольфрамового электрода, диаметр которого должен быть максимально близок к толщине свариваемых частей.

Заточка выполняется классическим способом, но без острого кончика, как в случае со сваркой нержавейки. Во время первых секунд горения электрод примет форму капли на конце и так придется вести шов. Вылет из сопла необходим на 3-5 мм, чтобы избежать перегрева вольфрама.

При сварке мелкие брызги алюминия будут налипать на электрод, что потребует повторной заточки.

Поделись с друзьями

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.

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.

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 Форсаж

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

С его помощью варят алюминиевые сплавы аргонодуговым методом на переменном токе с неплавящимся электродом. Питается от сети 380 В. Мощность 184 кВт.

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.

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.

Надежные промышленные установки, требующие профессиональной подготовки сварщиков, работающих на них. Цены на установки 55000-67000 руб.

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:  Узнаем, какой инверторный сварочный аппарат лучше?

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.

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.