Сварка алюминия полуавтоматом: описание процесса и основные нюансы

Критерии выбора газа или смеси для полуавтомата

При выборе смеси или технически однородной среды принято обращать внимание на следующие критерии: тип конструкционного материала свариваемых заготовок, толщину формируемого шва, диаметр проволоки.

В итоге выбор смеси для сварочных работ сводится к изучению таблицы, в которой указаны составы, рекомендуемые для каждого металла или сплава, с учетом глубины ванны и других характеристик.

Кроме того, опытный сварщик учитывает «бонусный» эффект, который дает та или иная среда. Например, углекислые газы обеспечивают минимальное разбрызгивание присадочного металла (электрода), поэтому с их помощью удобно варить потолочные швы. В этом случае СО2 убережет сварщика от контакта с каплями расплавленного металла.

Подготовка материала к сварке

Перед процессом нужно сделать следующее:

  • отшлифовать поверхность;
  • убрать налёт и оксидную плёнку: щётками, специальными машинками или флюсами;
  • обезжирить поверхность ацетоном;
  • расшить кромки (если толщина заготовки более 5 мм);
  • края деталей обрезать под углом 30-45 градусов и обработать флюсом;
  • чтобы детали не деформировались, их нужно заранее подогреть.

Особые свойства алюминия

Широкое использование алюминия объясняется его небольшим удельным весом, достаточно стабильной прочностью и коррозионной устойчивостью. Но его поведение при тепловой обработке создает сложности при соединении алюминиевых конструкций и деталей с помощью сварки. Это объясняется спецификой физико-химических свойств алюминия:

  • он не изменяет свой цвет при сильном нагревании, поэтому трудно понять по цвету о степени прогрева металла;
  • имеет широкий температурный диапазон плавления в отличие от стальных сплавов и начинает плавиться при низком температурном пороге, теряя при этом свою прочность;
  • не проявляет склонности к намагничиванию;
  • обладает высокой теплопроводностью (в среднем в 5 раз больше, чем стальные сплавы), поэтому при нагреве зоны соединения тепло интенсивно распространяется по всей свариваемой детали. Чтобы его не терять, перед проведением сварочных работ, особенно больших алюминиевых изделий, предварительно проводят их нагрев;

Из-за активного взаимодействия алюминия с кислородом воздуха на его поверхности образуется окисная пленка. При достижении определенной толщины она затем начинает служить защитой алюминия от дальнейшего окисления. В то же время, окисная пленка создает сложности при сварке, т. к. плавится при температуре 2050-2200оС, в отличие от самого металла, имеющего точку плавления в районе 660оС.

Возможна ли сварка алюминия?

Алюминий и его сплавы обладают низкой свариваемости, из-за физико-химических особенностей алюминиевого материала:

  • На поверхности металла в результате контакта с воздухом образуется тонкая оксидная пленка, которая защищает изделие от повреждений (механические удары, воздействие электричество, коррозия). Для расплавления пленки ее нужно нагреть до высокой температуры (2000-2100 градусов). Тогда как сам алюминий плавится при гораздо более низких температурах — 650-700 градусов (в зависимости от количества примесей).
  • Расплавленный алюминиевый металл обладает высокой текучестью, что затрудняет получение сварного шва. Чтобы избежать утечки металла, сварку рекомендуется проводить в специальных емкостях, на которые установлены теплопроводящие подкладки. Они обеспечивают более равномерное распределение тепла, что минимизирует растекание металла при его нагреве.
  • Во время выплавки в алюминии накапливаются небольшие порции водорода, азота, инертных газов. Во время нагрева происходит утечка этих газов + материал начинает реагировать с атмосферным воздухом. В случае неправильной сварки внешние и внутренние газы могут приводить к образованию трещин в сварном шве, что делает соединение ненадежным.
  • Во время остывания алюминиевый материал уменьшается в размере из-за физической усадки. Это приводит к тому, что сварочный шов также уменьшается в размере, что приводит к его деформации. Для уменьшения усадки применяются различные хитрости, что позволяет минимизировать вероятность деформации.
  • Алюминий обладает высокой теплопроводностью (в сравнении с другими металлическими сплавами). Поэтому для его сварки нужно применять более мощный электрический ток. Величина тока зависит от количества присадок в материале, а также от длины шва.

svarka-alyuminia-2.jpgЕсли сваривать алюминий, как обычную сталь или чугун, то шов получится хрупким, ненадежным. Также учтите что большинство алюминиевых изделий, представленных на рынке, изготавливаются не из чистого алюминия, а из его низкокачественных марок и сплавов (дюралюминий). Это накладывает определенный отпечаток на сварочные работы — нужно правильно настроить сварочное оборудование, требуется применять более мощный электрический ток, рекомендуется применение флюсов и так далее.

Сварка без газа

Метод получения сварного соединения на поверхности алюминия с использованием полуавтомата, но без газа, считается относительно новым.

В этом случае принципиальная схема используемого аппарата имеет замкнутый контур, в состав которого в обязательном порядке входят заземление, непосредственно сам переносной инвертор, а также специальный электрод.

Кроме этого, в процессе работы в автоматическом режиме осуществляется подвод присадочного электрода.

В большинстве случаев соединение выполняется встык, а медная проволока используется в качестве наплавляющего материала.

При выполнении данного вида сварки с использованием полуавтомата для защиты сварочной ванны используют специальный флюс.

Он вводится в расплавленный металл в момент, когда идет формирование сварочного шва.

В этом случае подвод специальной флюсовой проволоки осуществляется непосредственно через суппорт к самой электрической дуге.

В момент своего сгорания проволока равномерно покрывает всю площадь сварочной ванны.

Данный вид сварки без использования газа в настоящее время активно используется в промышленной сфере для выполнения различного вида задач.

ВАЖНО ЗНАТЬ:  Технология и особенности сварки титана

Сварка полуавтоматом алюминиевых поверхностей без использования газа обладает большим количеством самых разных преимуществ.

В первую очередь, такое соединение имеет высокое качество, а сам процесс выполнения работ обладает хорошей функциональностью.

Видео:

Следует отметить и то, что такая сварка алюминиевых поверхностей не только проста в использовании, но и стоит относительно недорого.

Выполнение сварного соединения без использования газа на полуавтомате считается безвредной операцией, которая не оказывает негативного влияния на экологию.

Полученный таким образом шов на поверхности алюминия, отличается высокой надежностью и функциональностью.

Оцените статью
Рейтинг автора
5
Материал подготовил
Илья Коршунов
Наш эксперт
Написано статей
134
Добавить комментарий