Как сварить алюминий в домашних условиях с аргоном и без него — описываем детально

Если на вашей машине протек масляный радиатор охлаждения или нужно срочно спаять между собой две алюминиевые трубки, а аргонной сварки под рукой нет, то на этот случай имеется альтернативный вариант — пайка при помощи специализированного припоя.

Понадобится

• Инверт постоянного тока, способный выдать 120 А.
  
  
• Специальный электрод для сварки алюминия.
  
  

Со сварочным аппаратом, думаю все понятно, а про электрод нужно пояснить. Оказывается, не так давно, в продаже появились специализированные электроды для сварки алюминия обычной сваркой без аргонной среды.

Марки их могут быть различны, так что спрашивайте в магазинах. В любом случае их без проблем можно приобрести в интернете.

Строение они имеют такое же как электрод для стали: жила, имеющая толстое покрытие. Тут все также, только электрод имеет другую цветовую палитру: жила — блестящая, так как состоит преимущественно из алюминия, покрытие — белое.

Такие электроды предназначены не только для алюминия, а так же для его сплавов: силумин, дюраль. Поэтому без труда можете варить и их.

Что нужно знать, чтобы сделать качественный шов?

Хоть метод почти ничем не отличается от обычной дуговой сварки, нужно учесть следующие:

• Сварочный ток должен быть порядка 70-100 А
  
  
• Сварка ведется на короткой дуге.
  
  
• Угол электрода при сварке должен быть 90 градусов.
  
  
• Электрод сгорает в три раза быстрее, чем при обычной сварке стали.
  
  

Варить алюминий гораздо сложнее, поэтому, если вы не разу этого не делали, то советую обязательно потренироваться, что буду делать и я.

Необходимое оборудование и материалы

Для работы потребуется аппарат выдающий переменный ток, поскольку сварку алюминия постоянным током аргоновым методом провести не получится. Оптимальным вариантом будет инвертор с режимом тиг и набором опций, позволяющих:

• бесконтактно зажигать дугу;
• заваривать кратер на конце шва;
• регулировать баланс тока;
• устанавливать период времени, в течение которого продолжается подача аргона после отключения дуги.

Чтобы снизить расход газа для сварки алюминия нужно обзавестись горелкой с газовой линзой (цангодержателем), внутри которой помещена сетка. При проходе аргона через ячейки улучшается защита места сварки при меньшем расходе. Для установки линз выпускаются сопла нескольких диаметров, чем больше размер, тем надежнее защита.

Сварка проводится универсальным вольфрамовым электродом (AC/DC) любой окраски или специализированным для работы переменным током (AC) зеленого цвета. Конец заостряется, но оставляется притупление. После розжига дуги он станет похожим на каплю. Чтобы вольфрам не перегревался, электрод вставляют в сопло с вылетом 3 — 5 мм. При работе он загрязняется алюминиевыми брызгами, тогда конец снова заостряют.

Так как у алюминия высокая скорость плавления присадочная проволока должна быть диаметром не меньше толщины деталей, чтобы успевать продвигать ее. Она может подаваться вручную или механизмом полуавтомата. Работая с чистым алюминием, чаще всего выбирают проволоку №5356, а со сплавами — №4043, с добавлением кремния.

Для tig сварки алюминия требуется чистый газ аргон с концентрацией 98 — 99%. Поэтому покупать его нужно у надежных продавцов. Редуктор и манометры лучше выбрать импортные, поскольку они позволяют точнее настраивать расход, чем отечественные модели.

Практика сварки алюминия аргоном

Процесс WIG/TIG с использованием аргона и инвертора в качестве источника создания необходимой тепловой мощности требует известных навыков. Среди них стоит отметить следующие:

1. Плотность аргона значительно выше плотности воздуха, поэтому вертикальное соединение таким способом алюминиевых конструкций невозможно. При крайней необходимости в баллон с аргоном добавляется некоторое количество гелия.
2. Перемещение сварочной горелки должно производиться исключительно вдоль оси сварного шва и перпендикулярно ему.
3. Поджиг и последующее горения сварочной дуги должны выполняться при минимальном напряжении, которое обеспечит стабильность процесса. Таким образом, расстояние от электрода до поверхности стыка выбирают наименьшим.
4. Подачу вольфрамовой проволоки необходимо выполнять равномерно. При отсутствии необходимых навыков используются специальные устройства для автоматической подачи.
5. Ток обработки устанавливают максимально возможным (не ниже 250 А), что обеспечивает надлежащую скорость сварки при удержании ПВ в допустимых для данной модели инвертора рамках.

Сваривать алюминиевые конструкции с использованием защитного газа рекомендуется в следующей последовательности. Вначале к аппарату подключают баллон с аргоном (или смеси аргона с гелием). Давление газа, устанавливаемое редуктором, зависит от того, где производится сварка (в помещении, либо на открытом воздухе), а также от толщины соединяемых заготовок. В помещении достаточно расхода газа в пределах 6-8 л/мин, для наружных работ расход придется увеличить до 8-12 л/мин.

Исходные поверхности металла подготавливаются — механически и химически очищаются, а затем подогреваются до 250-3000С (последнее особенно важно при работах, которые выполняются в неотапливаемых помещениях, либо при пониженной температуре наружного воздуха). Чем толще металл, тем выше температура его подогрева. Быстрое охлаждение тонколистовых конструкций недопустимо, поскольку возрастает опасность их коробления. Очистке и высушиванию при 150-2000С подлежат также и электроды.

Очистка алюминия ведется в водном растворе щелочи, состоящего из следующих компонентов (расчет составлен на литр очистного раствора):

• Сода кальцинированная, г — 50;
• Трилон Б (натриевая соль этилендиаминтетраускусной кислоты ЭДТА), г — 50;
• Жидкое стекло, г — 30.

Раствор нагревают до 65±50С, и выдерживают в нем подготовленные кромки стыков алюминиевых деталей не менее 5 минут.

Выбор диаметра вольфрамовой проволоки определяется толщиной свариваемых изделий. Считается, что на 1 мм диаметра электрода допустимо вводить не более 35-40 А тока. Торец электрода остро затачивают, в процессе выполнения сварки он должен приобрести форму полусферы.

Вылет электрода из сопла сварочной горелки устанавливают минимальным — не более 1-2 мм. Стартовый ток для устойчивого горения дуги при сварке алюминия под аргоном обычно принимают в полтора-два раза больше, чем значения, рекомендуемые производителем сварочного инвертора, затем его можно снизить до установленных значений. Подачу вольфрамовой проволоки начинают только после того, как обеспечено устойчивое горение дуги. Длинные сварные швы получают с использованием четырехтактного режима обработки, причем ближе к концу шва ток постепенно уменьшают.

Использование аргонодуговой сварки алюминия требует определенных навыков, а также опыта эксплуатации сварочного инвертора.

Технология аргонодуговой сварки алюминия

В настоящее время сварка в среде инертного газа может быть реализована в двух вариантах:

1. Ручная дуговая сварка MIG/MAG в струе инертного газа, положительными особенностями которой считается высокая производительность и возможность соединять смежные детали любой толщины.
2. Сварка неплавящимся вольфрамовым электродом (процесс WIG/TIG) с использованием переменного тока, полярность которого не имеет существенного значения.

В бытовых условиях метод MIG/MAG особой распространенности не получил. Причина в том, что электрод получает большую температурную нагрузку и его стойкость (особенно при использовании больших токов) оказывается незначительной. Инверторы в этом плане имеют преимущество, поскольку по самому принципу действия аппарата в нем постоянно происходит инвертирование (преобразование) переменного тока в постоянный, и наоборот. В результате нагрев электрода существенно меньше.

При использовании метода WIG/TIG для аргонодуговой сварки алюминия происходит следующее.

При расплавлении теплом дуги приконтактных слоев металла, в столб дуги вводится вольфрамовый электрод. Поскольку температура плавления вольфрама существенно выше, то поджиг дуги производится еще до контакта электрода с поверхностью. Сам электрод подается из корпуса сварочной горелки, внутри которой предусмотрено две коаксиально размещенные трубки. По внутренней производится перемещение электрода, а по внешней — инертного газа, который подается по шлангу от недалеко установленного баллона. Следует отметить, что аргон должен быть высшей степени чистоты, поскольку любые примеси снижают защитный эффект, и соединение окажется ненадежным.

Аргон, как основной компонент процесса, обеспечивает несколько важных функций:

• Оптимизирует время и качество поджига дуги, которое, как известно, должно соответствовать рекомендуемому для каждого конкретного типа инвертора параметру ПВ (продолжительности включения). Для большинства типов инверторов ПВ должно находиться в диапазоне значений 0,85-0,92;
• Способствует лучшей очистке поверхности алюминиевых деталей, поскольку обладает достаточно высокой плотностью;
• Обеспечивает стабильность горения дуги в канале разряда, что немаловажно именно для аппаратов импульсной сварки.

Процесс единичного акта сварки происходит в два этапа. Вначале первая (положительная) полуволна разрушает пленку двуокиси алюминия. Затем вторая, отрицательная полуволна, интенсивно нагревает поверхность, расплавляет ее и вводит внутрь соединения мощность, необходимую для образования прочного сварного шва.

Аргонная сварка алюминия может реализовываться и на прямой полярности, однако используемые при этом электроды должны иметь специальные обмазки, также успешно разрушающие оксидную пленку. Такими электродами возможна сварка алюминиевых изделий толщиной до 2-3 мм. Обмазку для электродов можно приготовить и в домашних условиях. Для этого на обычный электрод, пригодный для работ по алюминию, наносится тщательно подготовленная однородная смесь из молотого мела и силикатного клея. Поверхность электрода предварительно очищается от механических и химических загрязнений и высушивается.

В бытовых условиях ответ на вопрос — как варить алюминий аргоном — часто решается в пользу способа TIG, который реализуется при помощи сварочного инвертора.

Свариваем алюминий обычным инвертором без аргона

Мой первый опыт сварки этого металла в без аргонной среде. Я буду сваривать толстые пластины. Закрепляем детали струбцинами. Минус подключаем к нижней пластине. Плюс к электроду.

Изначально рекомендую установить ток 100 А и попробовать.

Варим все на короткой дуге, так как из-за быстрого плавления электрода ее очень трудно ловить, особенно с непривычки.

Приноровившись уже получается стабильно держать дугу.

Как и после обычной сварки отбиваем окалину молотком.

И зачищаем щеткой.

Не судите строго, для первого тренировочного раза, я считаю, это хороший результат.

Особенно учитывая насколько это трудоемко и непривычно после обычной сварки стали.

Как правильно паять алюминий

Сначала немного прогреваем трубку, а потом подносим припой — он сразу плавится и быстро растекается, заполняя отверстия или трещины в металле. Таким способом можно паять не только отверстия в алюминиевых трубках, но и качественно спаивать вместе изделия, изготовленные из листового алюминия.

Специализированный припой позволяет паять различные алюминиевые трубки и полоски из алюминия в домашних условиях, обеспечивая при этом высокую герметичность и прочность шва.

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.

Рекомендации для качественной сварки

• Зачистите щеткой по металлу место сварки, чтобы удалить оксид с поверхности.
  
  
• Если есть возможность, нагрейте детали газовой горелкой до 150-200 градусов Цельсия, это упростит задачу получения качественного шва.
  
  
• В момент сварки ведите электрод быстрее, так как он сгорает быстрее примерно в 3 раза.
  
  

Сварка алюминия дома: стоит ли

Прежде чем приступать к сварке алюминия, следует учесть все сложности и особенности рабочего процесса, проанализировать технологические и финансовые возможности. Изучив все нюансы и тонкости сварки, каждый исполнитель сможет самостоятельно решить, проводить ли работы в домашних условиях или обратиться к специалистам.

Подведение итогов

С помощью данного метода вы сможете:

• — варить листовой алюминий;
  
  
• — алюминиевый профиль;
  
  
• — ремонтировать катеры двигателей или любые блоки из дюрали или силумина;
  
  
• — любые сварочные работы бочек или резервуаров;
  
  
• — сваривать токопроводящие шины;
  
  
• — и многое другое.
  
  

Прочность шва получается ничуть не хуже чем у аргонной сварки.

Конечно, немного трудоемкий процесс, но следует только приноровиться и все пойдет как по маслу. Из недостатков хочется отметить небольшую дороговизну электродов, по сравнению с обычными. Но если с сравнивать с аргонной сваркой, то сантиметр шва получается в разы дешевле, так что способ все равно выигрывает.

Процесс сварки алюминия аргоном: пошаговая инструкция

Главным для начинающих, осваивающих эту технологию, является строгое выполнение несложных правил:

1. Для создания ровного шва заготовки предварительно прихватываются с обеих сторон.
2. Присадочную проволоку подают после появления сварочной ванны. Важно не промедлить, чтобы не прожечь в металле дырку.
3. При сваривании алюминия аргоном длину дуги выдерживают на уровне 3 мм.
4. Электрод располагают под углом 80⁰, а проволоку перпендикулярно к нему. Для предотвращения разбрызгивания алюминия ее подают плавно, без рывков.
5. Если сваривается тонкий алюминий, электрод ведут вдоль стыка без поперечных движений. При работе с заготовками толще 3 мм допускаются зигзагообразные колебания.
6. Технология сваривания аргоном предусматривает движение проволоки перед электродом.
7. Шов завершается нажатием кнопки на аппарате, которая включает таймер затухания дуги.
8. Положение горелки не меняют до окончания продувки аргоном.
9. У правильно сделанного шва поверхность получается ребристой без пор и трещин.

Освоив технологию аргонодуговой сварки алюминия можно неплохо зарабатывать. За 1 см такого соединения платят 45 и более рублей. Но чтобы стать востребованным специалистом придется сначала потренироваться, чтобы научиться создавать надежные швы.

Смотрите видео

Обязательно посмотрите видео, где видно насколько это тяжело сделать с первого раз.

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.

Поделитесь в соц.сетях:

Оцените статью: (Пока оценок нет) Загрузка...