Можно ли приварить алюминий к стали?

Правила сварки алюминия в домашних условиях инвертором

Алюминиевые и изготовленные из сплавов этого металла изделия широко применяются как на производственных предприятиях, так и в быту. Их популярность обусловлена достоинствами металла, в том числе легкостью и пластичностью.

При этом алюминий – материал не самый прочный, из-за чего изделия часто ломаются.

И если ранее их починка осуществлялась только в производственных условиях, то сейчас возможна сварка алюминия в домашних условиях инвертором – для этого нужно изучить свойства материала, приобрести необходимый инвентарь и выполнить работу согласно инструкции.

Сложности при сварке изделий из алюминия

Выполненные из алюминия детали покрыты оксидной пленкой, которая обладает высокой температурой плавления – 2000 градусов Цельсия. В то время как сам металл плавится уже при 600 градусах.

Поэтому перед началом работ пленку нужно удалить: химическим или механическим путем.

Стоит помнить, что сваривать алюминий следует начинать сразу после удаления тугоплавкой пленки, чтобы избежать повторного окисления поверхности – это происходит при контакте металла с содержащимся в воздухе кислородом.

Дополнительные сложности создает тот факт, что при нагревании цвет металла не меняется. Поэтому сложно контролировать, чтобы сварной шов был одного размера на всем участке. Свариваемая конструкция может изменить форму из-за низкого значения модуля упругости. По этой же причине при остывании изделия в районе сварочной ванны могут образовываться микротрещины.

Зная об этих сложностях, можно самостоятельно сварить алюминий инвертором, не прибегая к помощи специалистов.

Требования к сварке

Сваривать алюминий необходимо строго следуя следующим правилам:

1. Сварка производится только под защитой, которую обеспечивают инертные газы. Как правило, используется аргона и его смесь с гелием. Соответственно, инверторный аппарат необходимо оснастить оборудованием аргонодуговой сварки.
2. Использовать лучше вольфрамовые электроды для алюминия – они не плавятся. В процессе работы нужно периодически счищать с них окислы, иначе качество шва ухудшится.
3. Работы производятся при помощи переменного электрического тока, силу которого устанавливают больше, чем при работе со стальными изделиями.
4. Чтобы сварной шов не деформировался из-за перепада температур, необходимо прогреть рабочую поверхность перед сваркой.
5. Присадочные электроды для алюминия предварительно прогревают, помещая их в муфельную печь.

Оборудование для работы

Для сварки алюминиевых или изготовленных из сплавов алюминия заготовок могут использоваться аппараты инверторного типа, отличающиеся по производительности и степени автоматизации процессов работы. Если нет возможности приобрести полуавтомат, можно установить приставку к инвертору, которая будет генерировать переменный ток. Это позволит эффективно работать.

В случае, когда производится сварка алюминия инвертором типа «TIG», используются неплавящиеся вольфрамовые электроды и присадочная проволока диаметром 2-5 мм нескольких маркировок: АО, АД и АК. В ней содержится большое количество присадок сплавов магния.

Также в работе можно использовать следующие электроды для сварки алюминия инвертором: российские марок ОЗА, ОЗР ОЗАНА; либо импортные образцы марок ОК 96.20, ОК 96.40, Kobatek-213.

Проволока для полуавтоматических сварочных инверторов для алюминия обладает диаметром 0,8-1 мм. Она выпускается в катушках, вес которых составляет полкилограмма. Оптимально использовать проволоку, изготовленную из литий-кремниевого сплава двух марок – ER 4043 и ER 5356. Либо марки проволоки из сплава магния с алюминием – Св-АК 5 или Св-АМг 5.

Аргонодуговой метод (AC TIG) сваривания алюминиевых деталей в основном используется при тщательной сварке. В результате не образуется пор и грубых швов.

Переменный ток позволяет расплавить тугоплавкий оксидный слой на поверхности материала и создать сварочную ванну, которая необходима для соединения элементов конструкции. При использовании аппарата такого типа можно ремонтировать тонкостенные изделия из чистого металла и его сплавов.

Однако, он довольно чувствителен к загрязнению используемых электродов – по этой причине их очистку нужно производить своевременно.

Инструкция выполнения работы

Сварка алюминия инвертором производится по строгому алгоритму. В первую очередь настраивается аппарат для инверторной сварки. Тумблер переводится в режим переменного тока, соответствующее значению АС.

Следующим этапом производится установка баланса полярности на значение – при работе с изделиями из чистого алюминия его необходимо смещать из исходного положения (50/50) в отрицательную сторону, а при сварке сплавов – в положительную.

Значение величины сварочного тока устанавливается в зависимости от таких параметров, как толщина листа и диаметр электрода. Например, при толщине листа в 2 мм и диаметре присадочной проволоки в 3 мм она устанавливается на значение 60 Ампер.

От толщины изделия также зависит замедление процесса затухания электродуги для заварки кратера окончания сварочной ванны. Так, при работе с 2-милиммитровым листом это значение устанавливается на 3 секунды.

Заканчиваются настройки сварочного инвертора для сварки алюминия установкой времени и интенсивности продувки шва инертным газом (без аргона работать нельзя), которое требуется для того, чтобы охлаждать сварочный шов.

В последнем случае используется водный раствор хлорида цинка или иной растворитель. Затем изделие необходимо предварительно прогреть до 400 градусов. Только после этого можно переходить к чистовым сварочным работам.

Действовать следует неторопливо, чтобы свариваемые элементы прогревались с одинаковой интенсивностью.

Чтобы в результате сварочный шов был равномерным с характерной ребристостью, присадочная проволока либо электроды по алюминию для сварки должны подаваться легкими прикосновениями под определенным углом – 15 градусов, начиная с начала сварочной ванны. При этом по шву выполняется несколько проходов.

Таким образом, при наличии необходимого оборудования, в домашних условиях можно сварить изделия из алюминия на совесть, используя инвертор. При этом важно учитывать, что новичкам не следует сразу выполнять чистовые работы. Сначала лучше потренироваться под надзором специалиста, чтобы приобрести необходимые навыки и опыт выполнения подобных операций.

С процессом сварки алюминия можно ознакомиться на видео:

[Всего : 0    Средний: 0/5]

Источник: https://svarkaed.ru/svarka/svarka-metallov/pravila-svarki-alyuminiya-v-domashnih-usloviyah-invertorom.html

Сварка алюминия со сталью: особенности сварочного процесса, способы и применяемые технологии

Сварку алюминия со сталью часто применяют в радиоэлектронике, авиации и производстве бытовой техники.

Особенности сварки алюминия со сталью

Соединение этих металлов позволяет изделиям из них совмещать их преимущества. Если нужно получить качественный сварной шов, обязательна подготовка металлов перед сварочным процессом и соблюдение технологии сварки.

Сварка алюминия и его сплавов со сталью имеет свои нюансы:

• у этих двух металлов большая разница в температурах: пока сталь только прогревается, алюминий уже становится жидким;
• коэффициент линейного расширения обоих металлов так же сильно различается, поскольку возникают значительные термонапряжения по линии перехода от стали к алюминию;
• разные теплопроводность и теплоёмкость металлов приводят к термическим напряжениям;
• в сварном шве может образоваться тугоплавкая окисная плёнка. Чтобы её устранить, рекомендуют использовать специальный флюс.

Качественное сварное соединение должно обладать пластичностью не ниже, чем у стали, и прочностью не ниже, чем у алюминия.

Для соединения алюминия и стали чаще всего используются аргонодуговая сварка с неплавящимся электродом или сварка через биметаллические вставки. В промышленности также используют сварку взрывом, диффузионную, лазерную, электронно-лучевую и точечную сварки.

Сварка алюминия со сталью аргонодуговым способом

Перед началом сварочного процесса кромки металлов рекомендуется очистить и нанести на них защитное покрытие. Самое доступное по цене из них — цинковое.

Присадочный материал в этом случае — проволока марки АД1 из алюминия с присадкой кремния (он хорошо влияет на формирование диффузионной прослойки стабильного качества) или проволока из сплава АК-5.

Важно! АМг-6 не рекомендуют применять, поскольку эта присадка дает низкую прочность сварного шва.

Чтобы подготовить стальную деталь к сварке, для стыкового соединения нужно скосить кромки под углом 70° для максимальной прочности соединения.

Кромки нужно тщательно очистить пескоструем или механически обработать, затем нанести поверхностный слой.

Аргонодуговую сварку алюминия и стали отличает расположение дуги: в начале сварки первого прохода оно удерживается на присадочном прутке, а в процессе сварки последующих проходов — на присадочном прутке и образующемся валике. Это обезопасит покрытие от преждевременного выгорания.

Во время сварочного процесса важно последовательно накладывать валики шва (зависит от вида соединения).

Выбор тока:

• сварка МИГ — происходит на постоянном сварочном токе обратной полярности;
• сварка ВИГ — бывает и на переменном сварочном токе, и на постоянном токе прямой полярности.

Величина сварочного тока должна зависеть от толщины свариваемого металла:

• до 3 мм: 110-130 А;
• 6-8 мм: 130-160 А;
• 9-10 мм: 180-250 А.

Техника выполнения сварных швов

Для соединения алюминия и стали нужно выбирать способ техники сварки углом вперёд, с углом наклона электрода от вертикали вдоль оси сварного шва 40-45 градусов.

Важно правильно выбрать скорость сварки, поскольку от неё зависит, сколько между собой будут взаимодействовать жидкий алюминий и сталь. Это напрямую влияет на толщину и стабильность соединительного слоя.

Скорость сварки необходимо выбирать максимально возможной: не менее 7 м/ч для сварки первых проходов многопроходных сварных швов и не менее 12 м/ч для однопроходных и последующих проходов многопроходных сварных швов. На это есть причины:

• интенсивное образование интерметаллидов во время длительного контакта стали и алюминия на высоких температурах;
• интенсивное образование корунда и рост зоны слабины;
• интенсивное выгорание цинка.

Сварочные и наплавочные швы нужно выполнять без поперечных и возвратно-поступательных колебательных движений. Присадку в сварочную ванну нужно подавать со стороны оцинкованной стали для уменьшения выгорания цинка.

Горелку нужно смещать относительно стыка сварного шва в сторону алюминия или алюминиевого сплава на 1-3 мм. Это связано не только с уменьшением выгорания цинка, но и с тем, что, обладая высокой теплопроводностью, алюминий нагревается и расплавляется значительно медленнее, чем сталь и цинк, который её покрывает.

Послесварочная термическая обработка сварного соединения нежелательна, температура его эксплуатации не должна превышать 270 градусов. В противном случае, толщина прослойки может увеличиться, что приведёт к снижению динамической прочности или разрушению сварного шва.

Сварка через биметаллические вставки

Биметаллические переходные материалы (вставки) — это алюминиевые элементы, к которым уже прикреплен другой материал.

Для сварки вставок чаще применяют стандартные технологии — GMAW и GTAW.

Стальную сторону вставки нужно приварить к стали, алюминиевую — к алюминию. В процессе важно не перегреть вставки, иначе образуется хрупкое интерметаллическое соединение на стыке стали и алюминия внутри вставки.

Разрушение сварного шва, содержащего интерметаллиды происходит, как правило, ещё во время горения сварочной дуги. Но даже если шов не разрушится в процессе или в конце сварки, он напомнит о себе, когда изделие будут эксплуатировать.

Этот способ часто применяют, когда хотят получить качественные сварные швы. Подобную технологию используют в судостроении.

Другие способы сварки алюминия со сталью

Лазерным способом пользуются не только для создания миниатюрных соединений, но и для того, чтобы получить длинные швы, например, в автомобильной промышленности. Этот способ позволяет тонко управлять тепломощностью импульсного лазерного излучения.

Чтобы получилось нахлёсточное соединение, нагрев лазером нужно вести со стороны стали. Она нагреется до температуры, когда алюминий уже расплавится, но останется твёрдой.

Прочность швов можно повысить с помощью присадки на основе алюминия.

Диффузионная

В этом сварочном процессе соединяемые детали не расплавляются. Но из-за их продолжительного контакта на высокой температуре образуются интерметаллидные фазы.

Электронно-лучевая

На сталь наносят буферные покрытия из титана, никеля и циркония: тогда сварочный процесс будет успешен.

Точечная контактная

Хорошее точечное соединение стали и алюминия получается не всегда, даже если варить на конденсаторных машинах с жестким режимом разряда.

Этого можно избежать, применив промежуточную биметаллическую ленту. Полученные точечные соединения по прочности можно сравнить с клепаными.

Сварка взрывом

Соединения алюминия и стали, которые получаются при взрывном сварочном процессе, применяют на верфях Японии, Польши, США, Великобритании, Франции и других стран в качестве промежуточного элемента, который потом приваривают к основным материалам изделия.

Источник: https://elsvarkin.ru/texnologiya/alyuminiy-so-stalyu/

Можно ли варить алюминий инвертором

Особые свойства алюминия становятся причиной возникновения трудностей во время соединения деталей из этого металла. На сегодняшний день разработано несколько способов, с помощью которых можно без особых трудностей справиться с такой задачей, как сварка алюминия.

Сварка алюминия электродом

В промышленных условиях для подобных целей применяется аргонодуговая сварка, но в домашних условиях, при отсутствии необходимого оборудования, может подойти сварка алюминия электродом с помощью инвертора или трансформатора постоянного тока. Выполнения сварочных работ для соединения алюминия требует особой подготовки и соблюдения определенных правил работ.

Особенности работы с алюминием

Электрическая дуга позволяет соединять различные виды металлов, в том числе и алюминий, с помощью значительного нагрева деталей. Она позволяет проплавить металлические пластины различной толщины, что способствует созданию прочного соединения. Но соединение алюминиевых деталей сопряжено с определенными трудностями работы.

Сварочный шов на алюминиевой детали

Алюминий обладает некоторыми характеристиками, несвойственными большинству металлов, одной из которых является гигроскопическое свойство. Это свойство металла заключается в его способности впитывать влагу из окружающей среды. Многие не подозревают об этом, так как холодный алюминий не имеет видимых свидетельств накопления влаги.

Но при значительном нагреве, в месте сварочных работ начинается испарение влаги. Это приводит к излишним брызгам, трудностям в работе и получении некачественного соединения.

Чтобы препятствовать возникновению дефектов, следует предварительно нагреть алюминиевые изделия до температуры 150 градусов. Это можно сделать с помощью газовой горелки. При этом влага испарится из поверхности алюминия и не будет препятствовать выполнению качественных сварочных работ.

Сварка алюминия своими руками также сопряжена с проблемой покрытия металла оксидным слоем. Оксидная пленка возникает в процессе химической реакции между молекулами алюминия и кислорода. Она защищает изделия от воздействия кислотной среды, в то же время препятствуя выполнению сварочных работ.

Это связано с большой разницей температуры плавления чистого металла и его оксида. Температура плавления алюминия составляет 500 градусов, а его оксида – 2000 градусов. Поэтому перед тем как варить алюминиевые изделия рекомендуется очистить поверхность металла с помощью металлической щетки.

Это позволяет получить доступ к чистому металлу.

Однако очищенная поверхность очень быстро воздействует с кислородом, в результате чего на поверхности образуется новый оксидный слой. Поэтому в промышленных условиях сваривание деталей проводят одновременно с подачей инертного газа – аргона. Он препятствует доступу кислорода к металлу и возникновению новой оксидной пленки.

Следует также учитывать тот факт, что алюминий в чистом виде практически не используется. Чаще всего применяются сплавы на его основе, которые обладают улучшенными свойствами. Некоторые дополнительные компоненты могут препятствовать созданию качественного шва.

Технология сварки электродом

Сварка алюминия электродом в домашних условиях должна выполнятся строго в соответствии с характеристиками алюминиевого сплава и требованиям к типу электрода.

Электроды для сварки алюминиевых изделий значительно отличаются от остальных типов, так как на них нанесено специальное покрытие из химической смеси солей, обычно фтористых и хлористых. Это покрытие позволяет создать газовое облако без применения чистого аргона.

https://www.youtube.com/watch?v=i9Xa0YxhtIc

Электроды по алюминию

Существует определенная классификация электродов в зависимости от предназначения и типа алюминиевого сплава, детали из которого необходимо соединить.

Наиболее широко применяемые электроды по алюминию и их предназначения:

1. ОЗА-1 – электрод, предназначен для соединения элементов из чистого алюминия, без дополнительных компонентов. Перед выполнением сварочных работ требуется очистка поверхности для избавления от оксидной пленки и предварительного нагрева для избавления от влаги.
2. ОЗА-2 – используется для исправления литьевого брака и наплавки алюминиево-кремнистых сплавов.
3. ОЗАНА-1 – необходим при использовании технологии сварки чистого алюминия, толщина листов которого превышает 1 см. При этом требуется предварительный нагрев до температуры не более 400 градусов.
4. ОЗАНА-2 – применяется в таких же случаях, как и электрод ОЗА-2, но также может использоваться для соединения деталей и сплавов алюминия, таких как силумин и дюралюминий.
5. ОК96.20 – этот тип электродов предназначен для сварки сплавов алюминия с применением марганца, магния и кремния. Может применятся для работ с дюралюминием.

От правильного выбора электрода напрямую зависит качество шва, поэтому очень важно определить тип сплава. Обычно производители маркируют изделия, где указывают информацию о свойствах и особенностях металла.

Сварка алюминия инвертором

Сварка алюминия в домашних условиях инвертором выполняется в строгом соблюдении пошаговой инструкции.

Сварка алюминия инвертором

Весь процесс можно разделить на несколько этапов:

1. Предварительная настройка инвертора:

• следует установить режим переменного тока с помощью тумблера AC/DC, переведя его в режим AC;
• регулировка баланса полярности проводится в зависимости от типа металла, из которого произведено изделие, для чистого алюминия нужно использовать отрицательную часть диапазона, а для сплавов – положительную;
• регулировка сварочного тока происходит в соответствии с толщиной металлического изделия и диаметра сварочного электрода (для трехмиллиметрового электрода и двухмиллиметрового листа рекомендуется сила тока в 60 А);
• замедление процесса затухания электродуги устанавливается на уровне 3-х секунд, и регулируется в зависимости от характеристик металла;
• следует установить время продувки инертным газом, что требуется для охлаждения шва.

1. Этапы подготовки металлических деталей для сварки алюминия инвертором:

• очистка поверхности металлической щеткой или наждачной бумагой, которая необходимая для избавления от оксидной пленки, нужно добиться эффекта белого блеска;
• обработка поверхности химическими веществами, что требуется для обезжиривания деталей и получения качественного шва;
• прогрев деталей до температуры 400 градусов, которую следует осуществлять непосредственно перед выполнением сварочных работ.

1. После тщательного выполнения всех необходимых предварительных работ можно приступать к непосредственной сварке. Соединительные операции следует проводить в умеренном темпе. Это очень важно для равномерного прогрева заготовок и создания качественного шва.
2. Подача электрода должна проводится непосредственно на начало сварочной ванны, желательно придерживаясь угла в 15 градусов. Чтобы готовый шов получился равномерным и качественным, прикосновения электрода должны быть мягкие и легкие. При этом шов должен получиться немного ребристым.

Перед выполнением сложных работ по сварки алюминиевых изделий следует получить необходимые навыки.

Для этого можно потренироваться на старых ненужных деталях, посмотреть обучающие видео и проконсультироваться у опытных специалистов.

Специалисты, опираясь на собственный опыт, могут указать на некоторые особенности работ, которые невозможно узнать в специальной литературе, а также могут указать на сделанные ошибки во время тренировки.

, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.

Источник: http://StankiExpert.ru/spravochnik/svarka/svarka-aljuminija-elektrodom.html

Правила сварки алюминия в домашних условиях инвертором

Алюминиевые и изготовленные из сплавов этого металла изделия широко применяются как на производственных предприятиях, так и в быту. Их популярность обусловлена достоинствами металла, в том числе легкостью и пластичностью.

При этом алюминий – материал не самый прочный, из-за чего изделия часто ломаются.

И если ранее их починка осуществлялась только в производственных условиях, то сейчас возможна сварка алюминия в домашних условиях инвертором – для этого нужно изучить свойства материала, приобрести необходимый инвентарь и выполнить работу согласно инструкции.

Как правильно варить алюминий: рекомендации профессионалов

В настоящее время разработано очень много сварочных процессов, которые позволяют варить разнообразные металлы. Процессы постоянно совершенствуются и дорабатываются, регулярно появляются новые, и уследить за всем довольно сложно. Каждая промышленная отрасль требует применения металлов различных типов в зависимости от особенностей своей деятельности. К примеру, алюминий активно применяется в судостроении.

Схема технологии аргонной сварки алюминия.

Это легкий и довольно прочный металл. Корабли получаются с более высокими эксплуатационными характеристиками, чем при использовании стали, они меньше весят и могут развивать высокую скорость. Физические характеристики материала делают возможным его использование и в других промышленных отраслях.

К примеру, при изготовлении пищевого оборудования, автомобилей, лестниц и т.д. Периодически возникает необходимость в сварке алюминия. Этот процесс не очень сложен, но требователен.

Важно досконально разобраться в технологии и научиться правильно варить алюминий, чтобы работа была максимально эффективной, качественной и производительной.

Сложности при варке алюминия

Профессиональные сварщики часто утверждают, что варить алюминий гораздо сложнее, чем любые другие металлы. Чтобы сварочные работы были максимально эффективными, нужно знать обо всех значимых химических и физических характеристиках металла и быть готовыми к возможным сложностям.

К примеру, необходимо знать то, что при нагревании алюминий не меняет цвет. Он характеризуется более широким диапазоном температур плавления, если сравнивать с другими распространенными металлами. Помимо этого, алюминий не проявляет магнитной активности.

Поэтому человеку, решившему варить алюминий, необходимо знать, чего можно ожидать от данного материала в процессе работы.

Процесс аргонной сварки.

На поверхности металла образуется окисная пленка, что создает определенные неудобства. Проблема в том, что у пленки более высокая, чем у основного сплава, температура плавления. Она начинает плавиться только при достижении температуры в 2050°. Это делает сварочные работы гораздо более сложными. Материал приходится предварительно очищать, да и варить алюминий можно только при помощи специально разработанного оборудования.

При варке алюминия расходуется большое количество энергии. Этот материал характеризуется гораздо более высокой по сравнению с другими металлами теплопроводностью. К примеру, у обычной стали этот параметр в 5-6 раз меньше.

Поэтому сварка алюминия требует внесения тепла в больших количествах, следовательно, нужно использовать дугу высокой мощности. Если нужно варить массивные изделия, специалисты рекомендуют их предварительно подогревать.

Алюминий характеризуется низкой температурой плавления и имеет высокую теплопроводность, это делает сварочные работы очень трудоемкими. Имеет место высокая вероятность прожога деталей в процессе работы.

Еще одной проблемой варки алюминия является то, что в конце сварочного шва образуется кратер. Появляется он по той причине, что материал очень быстро затвердевает, и заваривать такие кратеры нужно уметь. Многие современные аппараты имеют такую функцию. Ее суть заключается в том, что в начале сварки подается увеличенный ток, что позволяет пробить окисную пленку, а в конце ток снижается, благодаря этому кратер заваривается.

Перед началом сварочных работ детали нужно соответствующим образом подготовить, а именно – зачистить. Крайне рекомендуется зачищать поверхности перед работой при помощи металлической щетки. Такая механическая обработка позволяет разбить оксидную пленку, снизить необходимость раскисления и увеличить проплавление. Благодаря зачистке увеличивается скорость сварки и уменьшается коробление.

Для сварки алюминия было разработано множество процессов. Наиболее часто применяются MIG (импульсный полуавтоматический) и TIG (аргонодуговой) режимы.

Особенности аргонодуговой сварки алюминия

Этот метод предполагает варку алюминия в аргоновой среде с использованием неплавящегося вольфрамового электрода. Для такой сварки подойдет не каждый сварочный аппарат. В нем должны присутствовать высокочастотное зажигание дуги и переменный ток. Желательно, чтобы аппарат был оснащен и функцией регулирования частоты переменного тока.

Таблица выбора проволоки для сварки алюминия

Силу тока можно уменьшать или увеличивать в допустимых границах. Благодаря этой функции сварщик сможет лучше контролировать дугу, фокусируя ее по ширине таким образом, чтобы сваривать в наиболее труднодоступных местах. Данная функция будет полезна и при работе с тонкими материалами.

Еще одной полезной функцией является баланс переменного тока. Позволяет управлять раскислением алюминия. Смысл в том, что переменный ток принимает положительную полярность, происходит расплавление оксидной пленки, материал сваривается.

Необходимое количество такой чистки меняется в соответствии со скоростью сварочных работ и чистотой обрабатываемого материала. Если баланс будет слишком высоким, это приведет к снижению стабильности дуги.

Слишком же низкий баланс не сможет достаточно хорошо разрушить окисную пленку.

Рекомендации и важные параметры полуавтоматической сварки

Этот режим сварки аналогичен полуавтоматической варке стали. Процесс требует подачи сварочной проволоки. Подается защитный газ. Но полуавтоматическая сварка алюминия имеет свои нюансы, которые обязательно должны учитываться сварщиком, если никогда ранее он не работал с этим материалом.

Схема газовой сварки алюминия.

Алюминий характеризуется более высоким показателем теплопроводности. Эта особенность накладывает необходимость контроля скорости подачи проволоки и мощности дуги. Материал довольно мягкий, и проволоки в процессе работы нужно подавать больше.

Ранее для варки алюминия использовали преимущественно аргонодуговую сварку, т.к. полагалось, что лишь она способна обеспечивать высокое качество выполнения работ. Но если правильно подобрать оборудование и во всем следовать технологии, то полуавтоматическая сварка при помощи вольфрамовых электродов позволяет не только получать швы отличного качества, но и существенно увеличивать производительность.

Что нужно знать о варке полуавтоматом

Варка алюминия полуавтоматом в среде аргона требует использования оборудования с режимом импульсной сварки. Импульсы пробьют оксидную пленку. Кроме того, они существенно снижают риск перегрева и прожога алюминия. Двойной импульс позволяет получать прекрасные внешние характеристики соединения.

Алюминий можно варить только с использованием чистого аргона. Смесь аргона и углекислого газа, как в случае работы со сталями, здесь не подойдет.

Важно выбрать проволоку подходящего диаметра. Алюминий – это довольно мягкий материал. Это накладывает определенные ограничения. К примеру, использовать проволоку диаметром 0,8 мм трудно, т.к. ее сложно протягивать и подавать через сварочную горелку.

Для работы с алюминием нужно подобрать подходящие расходники. Это специальные контактные наконечники. Ввиду того что в процессе нагрева материал расширяется гораздо сильнее стали, при работе с алюминием горелку нужно оснастить соответствующим наконечником. Он должен иметь большее отверстие, чем наконечники для стали. Но оно должно быть и не слишком большим. Важен хороший электрический контакт.

В процессе работы вам понадобятся U-образные подающие ролики, они обязательно должны быть именно такой формы. В противном случае алюминиевая проволока будет заминаться.

Алюминиевая проволока требует использования неметаллического кабель-канала. Это позволяет снизить трение проволоки в горелке. Чаще всего применяются каналы из графита или тефлона.

Пошаговая инструкция по варке алюминия

В зависимости от особенностей работы набор инструментов может меняться. Перечисленные далее приспособления помогут вам выполнить практически любые задачи, связанные с варкой алюминия. Подготовьте следующее:

1. Сварочный агрегат для дуговой сварки.
2. Электроды.
3. Газосварку.
4. Нагревательный прибор.
5. Алюминиевую проволоку.

Алюминий может вариться дугой, газовой горелкой и плавлением. Прежде чем приступать к работе, тщательно очистите кромки деталей. Используйте для этого стальную щетку или пескоструйный аппарат. Кромки можно промыть в бензине. Чтобы предотвратить появление коррозии, после такой обработки кромки нужно тщательно промыть чистой проточной водой. Все это необходимо сделать максимум за 2-3 часа до варки.

Для выполнения предсварочной сборки деталей используйте специальные машины. На этом этапе важно закрепить все как можно жестче, чтобы вероятность деформации и коробления была сведена к минимуму. Прижимайте свариваемые элементы так, чтобы между ними был минимальный зазор.

Стыковые соединения свариваются на подкладках с канавками. Такое приспособление позволяет сохранить сварочную ванну и сформировать шов с обратной стороны. Для подкладок подходят нержавеющие пластины. В них нужно проделать канавки такой ширины, которая примерно в 2-3 раза превышала бы толщину изделия.

Если вы будете варить на большом токе, понадобятся прокладки с водяным охлаждением. При работе с деталями толщиной до 3 мм прихватку необходимо делать на всю толщину заготовки.

Если же толщина заготовки превышает 3 мм, глубина прихватки зависит, во-первых, от формы разделки, а во-вторых, от особенностей, которым должен соответствовать сварочный шов.

Мало нагруженные конструкции можно варить покрытыми электродами. Для создания нужного уровня проплавления предварительно подогревайте детали примерно до 300°. Варить нужно на обратном токе. Если детали довольно толстые, подогревать нужно до 400°.

Следуйте этим простым, но очень важным рекомендациям, и вы получите сварочные соединения с максимально высокими характеристиками. Удачной работы!

Источник: https://moyasvarka.ru/process/kak-pravilno-varit-alyuminii.html

Собака против кошки: как сварить алюминий и сталь?

Вопрос как сварить алюминий и сталь способен озадачить едва ли не каждого сварщика. Трудности при этих двух металлов вызваны их разными физико-химическими свойствами. Давайте вместе разберемся почему так происходит и из-за чего процесс такой сварки иногда сравнивают как отношения дворовой собаки с кошкой.

Чем вызвана проблема?

Сварить алюминий и сталь сложно в силу разных причин, к которым относятся:— большая разница температур, при которых происходит плавление каждого из этих металлов;— резкое термические напряжения на границе алюминия и стали из-за разной теплоемкости;— появления окисленных инклюзий в сварном шве из-за оксидной пленки, которая туго плавится;

— возникновение хрупких интерметаллидов.

Какие виды сварки могут применяться?

Чтобы сварить алюминий и сталь применяют несколько видов сварки:сварка в среде аргона; ультразвуковая, холодная сварка, диффузионно-вакуумная, контактная.

Чаще всего используется аргонодуговая сварка с неплавящимся электродом.

Предварительная подготовка

Процесс предварительной подготовки предусматривает несколько этапов. Вначале делается разделка кромок под углом 70°, после чего производится зачистка металлов щеткой, наждачным кругом или пескоструем. Затем следует обезжиривание свариваемых деталей, тщательная промывка. После просыхания весьма желательно протравить алюминий и сталь серной кислотой, повторно промыть их, посушить.

Следующий шаг – флюсование (1 часть КF и 1 часть КСl). После этого на стальные кромки гальваническим методом или посредством горячего погружения наносится совместимый металл или комбинация металлов, например цинк с медью. Они дают возможность получить сварной шов приемлемого качества. Стоит отметить, чаще всего в качестве активирующего покрытия применяется цинк, так как он способствует лучшему растеканию алюминия.

Схема аргонодуговой сварки:1 алюминий или сплав этого металла; 2 комбинированное или цинковое покрытие; 3 сталь; 4 присадка

При гальваническом нанесении цинка (в качестве покрытия) его толщина должна быть не менее 0,03 — 0,04мм. Метод горячего цинковании требует немного большей толщины Zn — 0,06 — 0,09мм.

Кроме того, весьма желательно сделать алитирование стали. Такая технология предусматривает во время флюсования нанесение слоя алюминия толщиной 0.5 -1.5 мм на кромки стальной свариваемой части.

Как вариант возможно нанесения алюминиевых валиков на саму сталь.

Для аустенитных сталей алитирование проводят после механической очистки щеткой или пескоструйной обработки, после чего применение флюса уже не требуется. Оптимальный температурный режим алитирования 750 — 800 °С, а время выдержки — до 5 минут. Длительность процесса зависит от размеров детали. Как вариант для алитирования кромок стальных деталей возможно применение высокочастотных токов.

Как сварить алюминий со сталью аргонодуговой сваркой — особенности процесса

Если сравнить обычную сварку алюминия аргоном со сваркой этого металла со сталью, то стоит обратить внимание на сварочную дугу.

В последнем случае в начале наплавки первого шва — на присадочном прутке, а в процессе сварки — на присадочном прутке и образующемся валике.

Это вызвано необходимостью упредить выгорание цинка, которое может произойти при длительном температурном воздействии сварочной дуги на поверхность стали.

Зажигание сварочной дуги должно происходить над кромкой на расстоянии 1-2 мм, то есть соответствовать диаметру вольфрамового электрода.

После появления первого валика дуга повторно зажигается (после небольшого перерыва) на алюминиевом валике. При сварке встык дугу ведут по кромке алюминиевой детали, а присадку — по кромке стальной детали.

Благодаря таким действиям жидкий алюминий наплывает на поверхность оцинкованной или алитированной стали.

В зависимости от типа соединения при сварке важно соблюдать очередность наложения валиков в сварном шве на его лицевой и обратной стороне. Это даст возможность получить необходимое перекрытие.

 Для самых первых слоев необходимая скорость наложения шва 7-10 м/ч, после — 12-15 м/ч.

Итог

Сварка алюминия и стали часто применятся в радиоэлектронике, авиационной промышленности, при изготовлении бытовой техники. Соединение таких разных материалов дает возможность элементам конструкций, деталям совмещать в себе преимущества этих двух металлов.

Чтобы получить сварной шов необходимого качества требуется провести соотвествующую предварительную подготовку, использовать переходные совместимые металлы (или их комбинации) и соблюдать технологию сварки.

Таким образом мы сделали обзор основных моментов, позволяющих ответить на вопрос: «Как сварить алюминий и сталь в условиях цеха».

Источник: https://blog.svarcom.net/news/sobaka-protiv-koshki-kak-svarit-alyuminij-i-stal.html

Как варят тонкий металл

Процесс сваривания изделий из листового металла предполагает деление заготовок на тонкие и толстые. Причём к тонким относятся листы, толщина которых не превышает 5-ти миллиметров.

Сварка тонколистового металла отличается рядом характерных особенностей, знание которых позволяет профессионалу подготовить достаточно качественный и ровный шов.

Особенности деталей

Особый подход к работе с тонкими деталями объясняется тем, что любое непроизвольное или неосторожное движение электродом может привести к прожиганию металла в месте сварки и получению нежелательного отверстия. Но и излишняя осторожность при этом также не приветствуется, поскольку при медленном сваривании не исключена вероятность повреждения заготовки.

Данное утверждение справедливо для всего спектра приёмов, используемых при работе электросваркой, включая сплавление тонколистовых материалов посредством импульсного инвертора, полуавтоматом или же обычным (непокрытым) электродом.

Рассмотрим каждый их перечисленных методов сварки листового металла более подробно.

Сварка инвертором

При сваривании тонкого металла посредством инвертора начинающим электрикам следует придерживаться определенных правил, предполагающих учёт таких важных моментов, как:

• тщательный выбор условий и режима, в которых предполагается вести сварку тонких листов металла (учитываются толщина электрода, величина сварочного тока и особенности расположения стержня по отношению к свариваемому стыку);
• внимательное отслеживание параметров дуги и поддержание её в пределах регламентируемых показателей;
• использование подсобного инструмента для сварки, посредством которого можно будет своевременно избавляться от окалины, образующейся при сваривании любых металлических заготовок.

Для выполнения каждого из этих условий следует строго придерживаться требований методик работы с инвертором.

Особое внимание уделяется выбору сварочных стержней, толщина которых должна соответствовать данным таблицы.

Как правило, этот показатель варьируется в диапазоне от 2-х до 3-х миллиметров.

Величина рабочего тока инвертора выбирается, исходя из характера самих листовых заготовок из тонкого металла (иногда этот показатель для различных материалов указывают непосредственно на кожухе, которым закрывается сварочный аппарат).

Ещё одним важным условием эффективной работы с инвертором является правильное поднесение электрода к свариваемому стыку и продольное его ведение. Профессиональные сварщики рекомендуют удерживать его в зоне контакта на определённом удалении от стыка, что исключает нежелательные залипания и остановки.

Перед тем как приварить листовую заготовку к основанию, следует грамотно зажечь дугу, точечно прикоснувшись к стыку слегка наклонённым стержнем. При этом правильно выбранный наклон позволяет ускорить процесс и быстро начать сваривание листов.

Профессиональные сварщики выбирают угол наклона и расстояние до свариваемого стыка чисто интуитивно (последнее не должно превышать диаметра самого стержня).

Появляющаяся в процессе сваривания тонкого металла окалина удаляется с помощью специального подручного инструмента (небольшого по размерам молотка).

Работа с полуавтоматом

Сваривание тонкого листа металла полуавтоматом подпадает под ту же категорию работ, что и сварка инвертором, и так же допускает большое разнообразие образуемых соединений. При этом стальные листовые изделия могут свариваться не только встык, но и внахлёст.

Формирование соединения внахлёст начинается с того, что стыкуемые заготовки металла укладывают одна на другую с нужным по условиям сварки перекрытием. Затем, за счёт придавливания любыми подручными грузами они соединяются таким образом, чтобы их края были плотно прижаты.

В идеальном случае между тонкими листами металла должна оставаться щель не более 2-х миллиметров.

После этого согласно инструкции выставляют необходимую величину сварочного тока. При сварке внахлёст листов миллиметровой толщины ток выбирается в диапазоне 30-50 Ампер.

Такой порядок работы в дуговой зоне позволяет поддерживать непрерывный режим горения, при этом тонкий материал не успевает сильно остывать.

По завершении формирования перемычек листы металла окончательно соединяются сплошным швом, прерываемым лишь на уже проваренных местах. При этом сварочный электрод иногда отклоняют в низкотемпературную зону стыка, что исключает сильное коробление металла.

Нержавейка и алюминий

Алюминий и нержавейку (в том числе и в виде тонких листовых изделий) сваривают по так называемой «аргонной» технологии, реализуемой с помощью неплавящихся электродов в среде защитного газа.

При организации сварки используется специальная горелка со встроенным в неё вольфрамовым электродом, обеспечивающая подачу в зону сваривания аргона. Инертный газ используется для ограничения доступа в зону сварки кислорода из окружающей среды.

Помимо этого сваривание неплавящимися электродами с вольфрамовым покрытием исключает разбрызгивание расплавленного металла и позволяет получить ровные и качественные швы.

Необходимость варить нержавейку и тонкий алюминий нередко возникает при сборке узлов сложного производственного оборудования, эксплуатируемого в особо агрессивных средах.

В соответствии с видом свариваемого материала производится выбор нужного типа присадочной проволоки, которая выпускается в вариантах с диаметром 2 или 3 миллиметра.

При её выборе следует исходить из того, что для сварки чисто алюминиевых деталей она должна иметь строго фиксированные или откалиброванные значения.

При работе с тонкими деталями из алюминия и нержавейки также возможны два варианта соединения заготовок: встык и внахлёст. В любом случае кромки свариваемого металла сначала тщательно зачищают примерно на 30 миллиметров по обе стороны от места сопряжения. И лишь после этого переходят к самому сварочному процессу с подбором оптимального режима по току.

https://www.youtube.com/watch?v=2oSXPvHORc0

Сварка нержавейки и алюминия аргоном должна проводиться в режиме постоянного тока с обратной полярностью подключения подводящих проводов. Его величина определяется толщиной сопрягаемых заготовок.

Ещё один важный момент при сварке алюминия и нержавейки – это выставление требуемого зазора между свариваемыми деталями, который не должен превышать 2-х миллиметров.

Листовые заготовки различной толщины

На практике нередки ситуации, когда к толстому листу металла требуется приварить встык более тонкую деталь или заготовку. Для решения этой непростой задачи прибегают к всевозможным ухищрениям, которые чаще всего сводятся к двум вариантам.

В первом случае более толстый лист непосредственно в стыковой зоне стачивается до требуемой толщины, обеспечивая тем самым необходимое тонкое сопряжение. Однако этот способ не совсем удобен, поскольку в таких условиях очень сложно правильно выставлять горелку с электродом.

Второй из известных подходов предполагает приваривание к тонкому листу металла специального ободка, обеспечивающего простоту ведения сварочных работ. Единственным неудобством этого метода является то, что после сварки на тонком листе остаётся портящий вид нарост.

Источник: https://svaring.com/welding/soedinenie/svarka-tonkogo-metalla