Необходимость проведения сварочных работ часто возникает не только на производстве, но и в быту. Сваривание изделий и конструкций из алюминия в домашних условиях проводится достаточно часто, несмотря на возникновение некоторых трудностей. Сложности обусловлены, прежде всего, характеристиками, которыми обладает данный материал. Также при осуществлении бытовой сварки сложно создать необходимые для работы с алюминием условия.
Однако, возникают ситуации, когда необходимо провести ремонт изделий из алюминия. В таких случаях, работы выполняются дома, самостоятельными силами исполнителя. Поэтому в статье мы рассмотрим основные особенности и нюансы сваривания алюминия.
В чем трудность сварки алюминия
Поскольку алюминий не встречается в совершенно чистом виде и почти сразу вступает в реакцию с кислородом, к разряду особых трудностей относится разница в температуре, при которой начинает плавиться сам химический элемент и сопутствующий ему оксид.
Точнее сказать, температура перехода алюминия в жидкое состояние равна 660 С, когда у оксида – 2043 С. Точка кипения
- Образование окисной пленки, которую можно убрать механическим путем при помощи специальных шлифовальных приспособлений и наждачки;
- Неустойчивость алюминия под воздействием повышенных температур. То есть, избавиться от повышенной текучести может использование дополнительных средств. Например, используют специальные подложки, чтобы отвести тепло и направить его только в те участки, где требуется формирование дуги;
- Нарушения поверхности сплава. За счет наличия водорода в сплаве и его дальнейшего выделения в процессе нагрева, поверхность металла часто покрывают поры и трещины;
- Смена цвета как знак того, что металл перегрет. Как уже упоминалось раннее, температура плавления алюминия достаточно низкая. Следовательно, многие допускают ошибки, перегревая металл. Это происходит по причине того, что в процессе сварки на специалисте надета маска, которая не отображает в полной мере цветовые изменения в обстановке.
Сваривание алюминия при помощи флюсов
Флюсы для сварки алюминия используются давно. Они представлены широким модельным рядом, где есть материалы для разных алюминиевых сплавов. Основное их назначение – разрушение оксидной пленки. При нагреве нанесенный флюс растворяется и разрушает окисел, и тут же производится соединение двух элементов.
Производители предлагают флюсы, которые используются только в газовой сварке алюминия, или только в дуговой. В последнем случае используются графитовые электроды или угольные.
Преимущества и недостатки
Как уже говорилось раннее, варение алюминия – дело нелегкое и требует определенной сноровки и знаний. Тем не менее, такой тип работы все равно востребован. Единственное объяснение этому – качество изготавливаемых деталей и конструкций, несмотря на принадлежность к группе легких металлов.
Более того, алюминий настолько высоко ценится в промышленности, что почти в состав любого инструмента обязательно входит это вещество.
К преимуществам варки можно отнести следующее:
- Данный процесс не требует много времени, и продукт вашей деятельности можно будет увидеть через несколько минут после окончания сварки;
- Данный вид работы считается бюджетным, поскольку не требует от мастера наличия каких-то особых приспособлений;
- Отсутствие шкалы, оценивающей качество полученного шва;
- В результате получается прочный цельный шов.
К недостаткам можно отнести такие моменты:
- Несмотря на отсутствие критериев и требований, шов все же получается некачественный;
- Трудно следовать всем правилам ТБ;
- Время от времени специалист сталкивается с проблемой в выборе вспомогательных материалов.
Порядок работ
Последовательность операций контактной точечной сварки алюминия следующая:
- Установка заготовок.
- Плотное прижимание материалов между электродами машины для контактной сварки.
- Подача через электроды энергии.
- Нагрев деталей.
- Образование расплавленного ядра.
- Отключение энергии.
- Непродолжительная выдержка заготовок между электродами в сжатом положении с целью охлаждения свариваемой зоны, уменьшения усадочной раковины при кристаллизации расплавленного металла.
Процесс работы автоматизирован и начинается с момента нажатия оператора на пусковую кнопку.
Способы сварки алюминия
Рекомендуется использование нескольких способов варения алюминия, которые проверены временем и пользуются популярностью в определенных кругах.
К ним относится:
- Сварка под флюсом. Такой материал применяется, чтобы уберечь места соединения от окисления.
- Сварка под воздействием газов. Поскольку в данном случае увидеть, как алюминий меняет цвет практически невозможно, то для проведения качественной сварки требуются предварительные тренировки.
- Сварка при помощи лазера. Чтобы соединить два элемента используется лазерное излучение. Оно в свою очередь способствует плавлению и образовывает хорошую ровную линию соединения.
- Сварка с использованием контактов. В данном методе уместны два способа соединения – линейный и точечный. Хорош контактный способ только для крепления листов;
Сварка путем усиленного трения двух элементов: данный процесс нельзя назвать легким, подручных средств здесь окажется недостаточно в зависимости от уровня сложности работы.
- Необходимо особое оборудование с вращающейся насадкой.
- За счет вращения алюминий начинает нагреваться и впоследствии плавиться, после чего происходит его соединение к нужному элементу.
- В домашних условиях уместно использование болгарки.
Какой вид сварочного аппарата для алюминия подойдет лучше всего?
Чтобы определиться с типом приобретаемого устройства, ответьте себе на следующие вопросы:
- С какими видами металлов предстоит работать, в частности, будете ли вы сваривать только алюминий или еще и другие металлы?
От этого будет зависеть тип приобретаемого устройства – только с постоянным током или с AC/DC. «Постоянка» используется для работы со сталью, нержавейкой, медью. Аппараты AC/DC универсальны и могут работать как на постоянном, так и переменном токе. - Будете ли сваривать заготовки толщиной менее 1 мм, нержавейку?
Если да, то ваша установка должна быть оснащена импульсным режимом. - Как интенсивно вы будете использовать устройство?
Для работы в постоянном режиме полезно будет обзавестись сварочным аппаратом для алюминия и горелками с жидкостным охлаждением. - Где вы будете использовать устройство?
Для профессиональных нужд используются TIG-установки и полуавтоматы. Если нужна установка для эпизодических работ дома, то сгодится и обычный ММА-аппарат. - Насколько длинные швы вы будете создавать?
Для коротких швов можно купить TIG-устройство. Есть возможность обеспечивать длинные соединения с помощью полуавтоматов.
Этого достаточно, чтобы разобраться в основных параметрах выбора.
Что нужно знать, выбирая устройство?
При покупке сварочника обратите внимание на следующие моменты:
- Толщину соединяемого металла.
От нее зависит диапазон тока в сварочнике. Если вы в основном работаете со стальными конструкциями толщиной до 6 мм, то подойдет аппарат до 200 А, но алюминий той же толщины потребует уже свыше 200 А. Если нужно работать с очень тонкими заготовками от 0,5 мм, то подойдут полуавтоматы.
- Ваш опыт в сварке металлов.
Если вы новичок, вам будет полезно устройство с функциями, облегчающими рабочий процесс. Также стоит заметить, что сваривать с помощью MMA-аппарата легче, чем с использованием аргонодугового сварочника.
Современные высокотехнологичные аппараты для сварки алюминия имеют большое количество возможностей, настроек и регулировок.
Полезные функции в TIG-сварочниках
Если вы все же решите, что вам важнее качество сварного шва и захотите приобрести аргонодуговой аппарат, то вам не помешает узнать о полезных функциях, которыми могут обладать TIG-аппараты.
ТИГ-устройства для формирования еще более качественного шва могут обладать следующими функциями:
- Pulse.
Чередование силы тока. Необходимо для сокращения тепловложения и минимизации риска прожога. - «Пред/пост газ».
Подача защитного газа перед и после формирования шва. - Переключение на переменный ток.
TIG-сварка инвертором ведется только в AC. - Регулировка баланса.
Дает возможность продлить срок службы электрода и повысить глубину провара или наоборот, снизить тепловложение и минимизировать риск прожога.
Полуавтоматы (MIG/MAG) могут производиться с такими функциями, как:
- Pulse.
Благодаря пульсации силы тока в момент нарастания эффективно плавится окисленный верхний слой, а при спаде спокойно вплавляется присадочный материал. - Double Pulse.
Удваивание обычной пульсации. Способствует более тонким швам и повышенной скорости сваривания деталей.
Подобрав все необходимые функции, вы не только получите качественно выполненную работу, но и сэкономите время, а также сможете продлить эксплуатационный срок сварочного аппарата для алюминия.
Подготовка материала
Для выполнения правильной сварки, стоит заняться подготовкой краев той детали или конструкции, которую придется плавить. Сие мероприятие можно провести как в домашних условиях, так и на заводе.
Подготовка включает в себя:
- Качественное очищение рабочей поверхности металла от грязи, ее обезжиривание. Для проведения последнего потребуется небольшое количество ацетона или бензина;
- Во время сварки тонких листов алюминия, необходимо их как следует обработать;
- Занимаясь подготовкой, можно озаботиться разделыванием уже сваренных деталей;
- Перед началом работы, вся деталь должна быть очищена от оксидной пленки. Для этого потребуется жесткая щетка. Зачистить ее можно, прибегнув к специальным растворителям.
Подготовка алюминиевых деталей под сварку
Из-за специфических свойств алюминия его подготовка перед сваркой имеет краеугольное значение на итоговый результат.
Особо тщательно следует уделить внимание месту (кромкам изделия) для планируемого сварочного шва. Преимущественно очистка выполняется для того, чтобы избавиться от оксидной плёнки.
Последовательность подготовки:
- Очищение и обезжиривание материала от налета любого происхождения. Выполняется это ацетоном, растворителем или реже авиационным бензином.
- Разделка кромок необходима, если их толщина превышает 4 мм, при использовании стандартных электродов.
- Удаление оксидной плёнки. Инструмент подбирается, согласно толщине алюминиевой детали. Обычно применяют напильник, фрезу или щётку по металлу.
Необходимое оборудование
Логично, что для проведения работ подобного рода, обязательно использование оборудования. В первую очередь оно необходимо для обеспечения подходящих условий и предотвращения возникновения травма-опасных ситуаций.
Более того, необходимо, чтобы это оборудование помогало контролировать процесс трансформации энергии.
Для сварки с применением газа понадобится элемент с подачей газа, собственно баллон с необходимым газом, редуктор и шланги для газа.
Техника безопасности
Данный вид деятельности относится к группе травма-опасных процессов. Поэтому следует неукоснительно следовать предписанным правилам во избежание нанесения вреда окружающим.
Следует запомнить, что:
- На специалисте должны быть надеты: специальный костюм, маска, плотные рукавицы, обувь с резиновой подошвой;
- Электрическая цепь должна быть изолирована и недоступна;
- Сварка может быть проведена только в очищенных помещениях. При наличии легковоспламеняющихся предметов проводить работу запрещено;
- В рабочем помещении обязательно должна присутствовать хорошая вентиляция во избежание газового отравления.
