Электроды для сварки алюминия инвертором

Особенности сварки алюминия вызывают определенные трудности при соединении этого металла. Разработанные технологии в той или иной степени позволяют с этим бороться и добиваться положительных результатов. Качество сварки алюминия инвертором нельзя сопоставить с аргоннодуговой сваркой или другими технологиями соединениями Al.

Электроды для сварки алюминия инвертором

Однако в бытовых условиях вряд ли найдется подходящее оборудование. В распоряжении мастера может оказаться максимум домашний сварочный аппарат, будь то инвертор или трансформатор постоянного тока.
Возникают разумные вопросы: возможно ли сварить алюминий инвертором в домашних условиях, как это сделать правильно и какие для этого потребуются материалы?

Что нужно знать сварщику

По заявлениям опытных сварщиков, электросварка этого “крылатого” металла без аргона может быть не хуже аргонной. Те мастера, которые говорят о посредственном качестве сварного шва и плохой свариваемости данным способом либо не варили алюминий электродом вообще, либо неправильно подходили к этому методу.
Обратите внимание на следующие рекомендации:

  1. Стыковое соединение является наиболее приемлемым. Тавровые и нахлесточные типы сварных соединений стараются избегать из- за большой вероятности затекания шлака в зазоры, который вызывает коррозию.
  2. После сварки шов промывается водой для удаления шлака;
  3. Подготовка алюминия перед сваркой обязательна. Удаление оксидной пленки, защита от ее повторного образования;
  4. Сварка массивных деталей толщиной более 3 мм сопровождается разделкой кромок под углом 60° с V-образной формой.
  5. Предварительный прогрев Al перед сваркой до 150-250 °C.

Не стоит забывать, что технически чистый алюминий сваривается лучше, чем его сплавы, содержащие магний и марганец (дюралюмилий, силумин).

Именно поэтому следут правильно подойти к выбору сварочных электродов в зависимости от химического состава сплава.

Электроды по алюминию

Наиболее распространенные марки электродов для сварки алюминиевых сплавов: ОЗА-1, ОЗА-2, ОЗАНА-1, ОЗАНА-2, ОК96.20. Стержни электродов изготавливают из сварочной проволоки с нанесением на них покрытий из смеси хлористых и фтористых солей. Толщина покрытия не более 0,3…0,5 мм на сторону.

Рассмотрим более детальное назначение каждого электрода.

  • ОЗА-1 − для деталей и конструкций из технически чистого алюминия А0, А1, А2, А3. Сварка с предварительным подогревом по зачищенным кромкам.
  • ОЗА-2 – для заварки литьевого брака и наплавки алюминиево-кремнистых сплавов АЛ- 4, АЛ-9, АЛ-11.
  • ОЗАНА-1- сваривает технически чистый алюминий толщиной изделий более 10 мм. Предварительный подогрев температурой 250…400 С.
  • ОЗАНА-2 – для сплавов АЛ-4, АЛ-9, АЛ-11, наплавки и заварки литьевого брака. Можно использовать в качестве соединительного материала изделий из дюралюминия и силумина.
  • ОК96.20 − алюминиево-марганцовистые сплавы АМц; алюминиево-магниевые сплавы АМг2; АМг3; АМг5; АМг6; алюминиево-кремнистые сплавы АЛ-4; АЛ-9; АЛ-11. Подойдет для дюралюминия

Алюминиевые электроды дороже обычных и очень гигроскопичны, т. е. набирают влагу из окружающего воздуха.

Техника сварки алюминия покрытыми электродами

Сварка алюминия инвертором производится постоянным током обратной полярности, предпочтительно в нижнем положении. Дело даже не в большой текучести алюминия, а в скорости сварки, которая увеличивается в 2-3 раза в сравнении со сталью.

Электроды для сварки алюминия инвертором

Электрод плавится очень быстро и вы просто не сможете выполнить шов в вертикальном, и уж тем более в потолочном положении.

Важно! Перед сваркой электроды следует прокалить.

Держать электрод следует преимущественно в вертикальном положении или чуть наклоняя . Конец электрода перемещать в направлении шва. Сварка производится в один проход на короткой дуге, без поперечных движений.

Электроды для сварки алюминия инвертором

Химические элементы обмазки создают повышенное электрическое сопротивление сварочного шва, поэтому создают препятствия при повторном зажигании дуги. Швы стараются делать не длинными.

В случае обрыва дуги, шлаковую корку с кратера и конца электрода следует удалить и перекрыть предыдущий минимум на 1 см во избежание образования пор при заварке кратера.

Читайте также:  Основы электрики для начинающих электромонтеров

По завершении сварки сварочный шов обязательно зачистить и промыть водой во избежании коррозии.

Заключение

Ядовитый дым, выделяющийся при сварке, а также дороговизна электродов и их капризность в хранении не сделают данный метод популярнее MIG или TIG. Применяют его, как правило, в тех случаях, где невозможно использование или нецелесообразно использование газового оборудования.

Электроды для сварки алюминия инверторомАлюминиевые изделия давно и надолго вошли в нашу жизнь. Но из-за невысокой механической прочности, кроме некоторых сплавов, изделия часто переламываются. Единственным способом надежного соединения двух элементов является сварка.

Раньше алюминиевые сплавы подвергались сварке только в промышленных условиях, потому что процесс был сопряжен со многими трудностями. На сегодняшний момент алюминий, силумин и дюралюминий можно сваривать в домашних условиях.

В условиях домашней мастерской процесс можно произвести несколькими методами:

  • электродуговая сварка покрытыми электродами;
  • электродуговая сварка в среде защитных газов;
  • сварка газом.

Электросварка электродами

Электроды по алюминию для дуговой сварки подбираются под марку свариваемого металла. Например, для очищенного алюминия применяются электроды ОЗАНА1. А варить сплавы с повышенным содержанием кремния можно электродами ОЗАНА2. Также используются электроды марок ОЗА, ОЗР, ОЗА1, ОЗР1, ОЗАНАФ1.

Среди недостатков данного метода выделяются:

  • Электроды для сварки алюминия инверторомполучаются швы большой пористости;
  • низкая прочность;
  • интенсивные брызги расплавленного металла;
  • шлаки плохо отделяются, из-за чего впоследствии прогрессирует коррозия;
  • необходимы высокие токи для розжига дуги, так, на миллиметр электрода необходим ток до 30А.

Газовая сварка

Использование газобаллонного оборудования — более простой метод. Но для разогрева и плавления металла необходимо больше времени, и производительность процесса снижается до трех раз. Для наполнения ванны шва применяется присадочная проволока. Газ, выходящий из горелки, выполняет функцию, защищающую расплав от окисления.

Сварка алюминия инвертором в домашних условиях

Сварочные инверторы для сварки алюминия используются разных конструкций и модификаций. Но широкое распространение получили полуавтоматические аппараты и инверторы для работы с электродами. Особенностью их считается постоянство подаваемого напряжения, тока и частоты. Для работы в среде защищающих газов аппараты маркируются индексом TIG.

Наибольшей популярностью у домашних мастеров имеют следующие методы:

  • AC TIG — ручная сварка в среде защищающих газов с использованием вольфрамового электрода;
  • DC MIG — сварка аппаратом-полуавтоматом с подачей присадочной проволоки и защищающего газа.

Возникающие трудности при сварке

Большим недостатком алюминия считается высокая активность окисления на открытом воздухе. Его открытая поверхность покрывается окислами. Окислы — тугоплавкие соединения. Их плавление начинается с температур, превышающих 2000 °C. Алюминий же имеет такой параметр, равный 660 °C. Окислы мешают образовываться в сварочной ванне однородного расплавленного сплава.

Электроды для сварки алюминия инверторомРасплавленный металл в сварочной зоне, вступая в химическую реакцию, почти сразу же покрывается оксидами, которые препятствуют образованию качественного сварочного шва. Для защиты от окисления зоны плавления необходима изоляция либо флюсами, либо инертными газами. Обычно применяется чистый аргон или в смеси с гелием.

В отличие от других металлов алюминий в жидком виде обладает высокой текучестью. Он стекает из сварочной ванны, а потолочные швы выполнить весьма проблематично. Чтобы снизить эффект жидкотекучести, варить приходится на подкладках, имеющих большую теплопроводность.

В алюминиевых сплавах достаточно много кремния и растворенного водорода. Из-за кремния появляются трещины при охлаждении. А выходящий водород образует в швах после сварки поры и трещины при кристаллизации.

Из-за значительной литейной усадки свариваемые детали, остывая, могут деформироваться.

Достоинства и недостатки сварки

Плюсы:

  • Электроды для сварки алюминия инверторомпри наличии своего оборудования итоговая стоимость работ значительно ниже, чем при обращении к специалистам;
  • к изделиям из алюминия не предъявляются высокие требования по качеству и механическим свойствам;
  • соединенное изделие после остывания можно сразу же использовать, а не ждать, когда его отдадут в мастерской.

Минусы:

  • в отличие от промышленных способов сварка в домашних условиях обладает более низким качеством;
  • режимы и материалы подбираются опытным путем от незнания марки сплава;
  • высокая цена на расходные материалы не позволяет их использовать в домашней мастерской;
  • отсутствие техники безопасности.
Читайте также:  Станок для обрезки копыт крс

Сварка с использованием инертных газов

Подготовительные работы:

  • Обезжиривание. Удаление остатков масел, жиров, смазок при помощи нежирных нефтепродуктов (авиационного бензина и уайт-спирита) или химических реактивов (ацетона и растворителя).
  • Разделка кромок. При толщине свыше 20 мм разделку необходимо производить всегда. Если толщина не превышает 1,5 мм, производится отбортовка. В остальных случаях производится одно- или двухсторонняя разделка.
  • Зачистка поверхностей производится напильником либо щеткой с металлическим ворсом на ширину до 30 мм. Также используется химический способ зачистки — раствором каустической соды. Затем, после проведения процедуры, необходимо промыть обильной струей воды.

Технология проведения работ:

  • Электроды для сварки алюминия инверторомРука должна держать горелку так, чтобы уклон между электродом из вольфрама и деталью был 70°- 80°.
  • Присадочный материал должен находиться перпендикулярно горелке.
  • Расстояние от электрода до детали (дуга) должно быть 1,5−2,5 мм.
  • Защищая расплав металла от попадания кислорода, первым свое движение начинает пруток, следом за ним движется горелка.
  • Присадочный материал не должен постоянно подаваться в сварочную ванну.
  • Из-за высокой жидкотекучести перпендикулярные движения горелкой не делаются, только вдоль разделки.
  • Для отвода ненужного тепла процесс проводят на толстостенном металлическом верстаке или подкладывают медные пластины.
  • Газ на горелку подается перед началом возгорания дуги за 3 сек., затем еще в течение 7 сек., когда дуга погаснет.

Сварка электродами

Как сварить алюминий инвертором? Для этого необходимо:

  • Электроды для сварки алюминия инверторомисточник питания — инвертор желательно заводского изготовления, а не самодельный, позволяющий менять напряжение с постоянного на переменное и выставлять токи до 300 А;
  • использовать электроды марок ОЗАНА и УАНА или зарубежные аналоги OK96.20, OK96.40, Kobatek213;
  • надежный контакт;
  • рабочий костюм из негорючего или трудногорючего материала;
  • маска сварщика.

Чтобы заварить какую-нибудь деталь, необходимо обладать кое-какими навыками выполнения работ. Чтобы добиться желаемого результата, следует потренироваться.

Без лёгких и прочных алюминиевых сплавов уже невозможно представить хозяйственную деятельность человека. Эти материалы используются и в быту, ломаются и зачастую нуждаются в ремонте. Поэтому очень актуальна тема сварки алюминия в домашних условиях инвертором, который довольно широко распространён у мастеровитых людей. Процесс сварки по алюминию имеет свои особенности, которые важно учитывать в работе, и наша задача рассмотреть подробно специфику этого процесса и необходимую аппаратуру и приспособления. Эту тему мы и постараемся всесторонне и внимательно изучить.

Процесс сварки алюминия и его особенности

Соединение деталей из алюминия требует учёта физико-химических свойств этого лёгкого и прочного металла. Дело в том, что на его поверхности образуется тонкий и прочный оксидный слой с температурой плавления около 2 000 о , а температура плавления самого сплава — около 650 о С. Механически удалить окисленный слой практически невозможно, поэтому процесс сварки происходит в среде аргона, нейтрального газа, исключающего доступ агрессивного кислорода к соединительному шву. Выполняется сварка алюминия в домашних условиях инвертором, который имеет режим работы переменным импульсным током, также помогающим разрушить тугоплавкую оксидную плёнку.

Электроды для сварки алюминия инвертором

Сварочный инвертор для алюминия и нержавейки

Промышленностью выпускаются различные сплавы алюминия, которые отличаются по прочностным свойствам, весу и условиям обработки. По свариваемости наиболее распространённые сплавы алюминия делятся на следующие основные группы:

  1. силумин, алюмокремниевый сплав (Ал2,Ал4 и Ал9), обладающий ограниченной свариваемостью;
  2. алюмомарганцевый сплав АМц, сваривается без ограничений;
  3. алюмомагниевый сплав, АМг3, сваривается без ограничений, АМг1, АМг5 и АМг6 являются ограниченно свариваемыми;
  4. дюралюминий, алюмомедное соединение марки Д1, Д16 относятся к трудно свариваемой группе;
  5. термоуплотняемые сплавы марок АВ, АК, В95 также отличаются трудной свариваемостью.

В большинстве случаев высокопрочная сварка осуществляется переменным током с применением аргона и неплавящегося электрода, она обеспечивает качественное соединение металла разной толщины. Но также допускается сварка алюминия инвертором с использованием постоянного тока обратной полярности на электроде. В этом случае необходимо прогреть свариваемые элементы, тщательно очистить от оксидного слоя и использовать прокалённые, специальные электроды для алюминия с покрытием. По шву нужно делать несколько проходов, а сами детали при толщине более 5 мм предварительно подготовить к процессу.

Читайте также:  Иоганн гутенберг изобрел книгопечатание год

Иногда сварочный аппарат для прочной сварки алюминия комплектуется осциллятором, который позволяет соединять заготовки из нержавеющей стали, титана и производить деликатную сварку металлов разной толщины.

Виды сварки алюминия

Присутствие в алюминиевых сплавах легирующих добавок, а также оксидный слой не позволяют сваривать металл обычными способами, поэтому для этих работ используют особые методы соединения деталей. Наиболее популярными из них являются следующие методы:

  • соединение деталей вольфрамовым неплавящимся электродом в инертной среде с использованием переменного тока (AC TIG);
  • сварка в аргоновой среде постоянным током с полуавтоматической подачей проволоки (DC MIG);
  • сплавление сварочным инвертором без использования инертного газа покрытыми плавящимися электродами (ММА).

Аргонодуговой метод (AC TIG) используется при тщательной сварке без пор и грубых швов с ручной подачей проволоки и с подачей аргона 6—8 л в минуту. Переменный ток обеспечивает расплавление тугоплавкого оксидного слоя на поверхности алюминиевых пластин и создаёт сварочную ванну, необходимую для процесса соединения деталей. Такой аппарат для сварки алюминия позволяет ремонтировать тонкостенные детали из различных сплавов, но очень чувствителен к загрязнению вольфрамового неплавящегося электрода.

При сварке DC MIG используются регулируемая подача проволоки к месту соединения деталей и подача аргона от газового баллона с расходом 7—9 л в минуту. Работа производится постоянным током с использованием специальной горелки с соплом. Для подачи газа используется регулируемый редуктор, а сварочная проволока толкается специальным механизмом в корпусе сварочного аппарата. Выполнение сварки требует достаточной квалификации и при наличии опыта даёт хороший результат.

Сварка методом ММА требует повышенного внимания к чистоте свариваемых поверхностей, поскольку процесс происходит без инертного газа. Нужно приложить определённые усилия, чтобы свести к минимуму влияние оксидного слоя. Для очистки поверхности используют механический способ, а также ацетоносодержащие растворители. Перед началом работы свариваемые детали прогреваются до температуры 250 о С, а электроды для алюминия прокаливаются, потому что имеют гигроскопичное покрытие. При этом методе на электрод подаётся обратное напряжение.

Последовательность сварки в домашних условиях

Промышленность предлагает разнообразные сварочные аппараты для сварки черных, нержавеющих сталей, титана и алюминия. При выборе агрегата необходимо руководствоваться видом сварочных работ, которые вам необходимо выполнить, а также стоимостью изделия. Если существуют затруднения, необходимо проконсультироваться со специалистами, которые помогут сделать правильный выбор и подсказать, как быстрее и проще повысить квалификацию сварщика.

Электроды для сварки алюминия инвертором

Сварка алюминия инвертором в домашних условиях

Универсальный инвертор для сварки алюминия должен обеспечивать применение переменного, постоянного и пульсирующего тока, обладать как можно большей степенью регулировки выходных параметров. Для разных видов сварки необходимы свои комплектующие и дополнительное оборудование. Также для сварки нужны обучение и навыки, а мы расскажем об основных требованиях при работе в домашних условиях, а именно:

  • требуется тщательная механическая очистка свариваемых поверхностей от окисного слоя;
  • необходимо обезжиривание поверхности ацетоном;
  • для успешной работы детали с толщиной более 5 мм необходимо подготовить, сняв фаску под углом в 45 градусов;
  • при дуговой сварке без аргона необходимо прокалить электроды и прогреть заготовки до температуры 200 градусов;
  • использование качественных электродов, проволоки и аргона обеспечит прочный сварной шов;
  • более мелкие детали и тонкий прочный шов можно получить, используя аргонодуговую сварку переменным током, или при помощи полуавтомата с постоянным током;
  • перед работой необходимо проверить прочность соединений в системе подачи инертного газа и охлаждающей жидкости;
  • проверить надёжное подключение заземления.

Подводим итог

Нами были описаны общие принципы работы в домашних условиях при сварке алюминия с использованием инвертора. Нужно учесть, что работа такой сложности требует качественной техники, комплектующих изделий и квалификации. Сделать правильный выбор и пройти начальное обучение вам помогут профессионалы, а мастерство появится со временем.