Как приварить алюминий к алюминию: Как приварить алюминий к алюминию

Как приварить алюминий к алюминию

Сваривание алюминия и изделий из его сплавов является достаточно сложным процессом, так как в процессе сваривания поверхность расплавленного алюминия моментально покрывается тугоплавкой пленкой из оксида алюминия, который исключает процесс диффузии отдельных частиц металла.

Температура плавления пленки оксида алюминия составляет 2050°С, а чистого алюминия – 658°С. Поэтому перед тем, как приварить алюминий к алюминию необходимо провести некоторые подготовительные операции.

Условия сварки алюминия

• Первым и очень важным условием является выполнение ряда подготовительных операций перед сваркой.
• Соединяемые изделия необходимо обязательно обезжирить при помощи растворителей (техническим ацетоном, авиационным бензином), при этом удаляется пленка оксида алюминия с поверхности детали методом химического травления или же механической зачисткой.
• Травление и обезжиривание рекомендуется выполнять за 2-4 часа перед сваркой.
• Таким же способом обрабатывается присадочная проволока.
• Стержни электродов перед нанесением покрытия, также очищаются.
• Электроды перед сваркой подлежат просушке при температуре печи 200°С на протяжении двух часов.
• В результате того, что время плавления электрода из алюминия в два-три раза меньше стального, то и скорость сваривания алюминия, соответственно, должна быть выше.
• Сварочный процесс в пределах использования одного электрода следует выполнять непрерывно, так как повторному зажиганию дуги препятствует пленка из шлака на конце электрода и поверхности кратера.
• Значение сварочного тока рекомендуется принимать силой не больше 60А на 1мм диаметра стержня электрода для обеспечения устойчивого сварочного процесса и минимальных потерь металла при разбрызгивании.
• Сваривание алюминия с толщиной до 2-х мм осуществляется без разделки кромок и применения присадок, а алюминиевые листы толще 2-а мм свариваются с предварительной разделкой кромок или с зазором между изделиями равным 0,5—0,7 толщины деталей (листов).
  Оксидная пленка удаляется при помощи флюса марки АФ-4А.
• Ручная сварка электродами с покрытием применяется в основном для сплавов технического алюминия типа АМг и АМц, а также силумина, который применяется для мало нагружаемых конструкций.

Изделия и конструкции из технически чистого алюминия свариваются ручной дуговой сваркой электродами марки ОЗА-1, а изделия из силуминов свариваются электродами ОЗА-2.
Сегодня в производстве применяются также электроды ОЗАНА, которые существенно превосходят по технологическим характеристикам электроды серии ОЗА. Применение электродов ОЗАНА обеспечивает хорошую формировку шва, мелкокапельный перенос металла и легкую отделимость корки шлака.

Страница не найдена – ccm-msk.com

Нержавейка

Содержание1 Чем отполировать нержавейку до зеркального блеска1.1 Сферы применения1.2 Основные характеристики1.3 Способы нанесения1.4 :

Вопросы

Содержание1 Как изготовить распиловочный станок по дереву?1.1 Принцип работы1.2 Список материалов1.3 Проверка силового агрегата

Вопросы

Содержание1 Фрезы по дереву1. 1 Классификация и виды фрез для обработки древесины1.2 Концевые фрезы1.3 Кромочные

Информация

Содержание1 Аргоновая сварка своими руками: схемы, как варить1.1 Что это такое1.2 Как варить аргоном2

Вопросы

Содержание1 Как выбрать сварочную маску Хамелеон1.1 Принцип действия1.2 Характерные особенности светофильтров у щитовых масок

Сталь

Содержание1 Азотирование стали: назначение, технология и разновидности процесса1.1 Суть технологии1.2 Как протекает процесс азотирования1.3

Страница не найдена – ccm-msk.com

Сварка

Содержание1 Как правильно выбрать сварочную маску хамелеон, особенности разных изделий1.

1 Классификация фильтров1.2 Секреты выбора

Металл

Содержание1 Как осуществляется домашняя сварка1.1 Покупное оборудование для сварочных работ дома1.2 Сварка металла при

Вопросы

Содержание1 Как выбрать ручной заклепочник: выбор и использование инструмента1.1 Конструктивные особенности1.2 Тип питания1.3 Ручные1.4

Пайка

Содержание1 Как припаять штекер к наушникам — ремонт наушников своими руками | Гик1.1 Как

Условия

Содержание1 Температура и особенности плавления серебра1. 1 Свойства серебра1.2 Процесс плавления2 Плавка серебра в домашних

Условия

Содержание1 Необходимая температура и процесс плавления бронзы1.1 Основные характеристики бронзовых сплавов1.2 Общепринятая маркировка сплавов1.3

Как приварить алюминий к железу

Трудности при сварке алюминия и стали и способы их сваривания

Из-за сильных различий в физико-химических свойствах алюминия и алюминиевых сплавов и стали, их сваривание чрезвычайно затруднено. Для их сварки можно использовать контактную сварку, сварку диффузионно-вакуумную и сварку плавлением, но только в среде аргона.

При сварке плавлением возникают сплавы алюминия и железа. Они представляют собой твёрдые, но очень хрупкие межкристаллические соединения. В этой связи контактная сварка сопротивлением даёт лучшие результаты. Но при контактной сварке оплавлением возникают тугоплавкие примеси, которые не вытесняются при осадке стыка. Поэтому, для такого вида сварки следует подбирать такие режимы, при которых свариваемые металлы не будут прогреваться.

Сварка алюминия и стали с покрытием стальных кромок промежуточным металлом

Для улучшения протекания процесса сварки используют технологические приёмы, которые обеспечивают расплавление алюминия, а не стали. Например, перед началом сварки кромки стали покрывают различными металлами, которые наносятся горячим, или гальваническим способом. Аргонодуговую сварку вольфрамовым электродом выполняют по этим покрытиям с использованием присадочной проволоки. Хорошие результаты сварки получаются, также, при электрометаллизации кромок.

Наиболее простым способом покрытия кромок промежуточным металлом является способ горячего алитирования. Суть его состоит в окунании стальных кромок в расплавленный алюминий, выдержкой в нём в течение 40мин и последующем медленном охлаждении. Но практические опыты, проведённые Ленинградским корабельным институтом (ныне Санкт-Петербургский государственный морской технический университет) и институтом электросварки имени Е.О. Патона показали целесообразность других металлов, или применение биметаллических вставок.

Выбор покрытия зависит от требований прочности, предъявляемых к сварному соединению. Кроме того, учитываются и экономическая целесообразность. Наиболее дорогим способом является метод гальванического покрытия.

Для аргонодуговой сварки (АДС) сплава АД1 со сталью, в качестве покрытия для стальных кромок наиболее хорошо подходит олово, которое наносится гальваническим способом или методом горячего погружения.

Для АДС сплава АМц в качестве покрытия для стальных кромок лучше выбирать алюминий или цинк и наносить их гальваническим способом. Цинк, нанесённый методом горячего погружения, обеспечивает более низкую прочность стыка.

Для АДС сплава АМг неплохие результаты обеспечивает покрытие стальных кромок оловом или латунью, нанесённых горячим погружением, цинком, нанесённом гальваническим способом или горячим погружением, или, сварка без покрытия. Но более удачным будет выбор двухслойного покрытия из меди и цинка, нанесённого гальваническим способом. Покрытие из серебра, сплавов АМг3 и АМг показывает удовлетворительные результаты.

Сварка алюминия со сталью через биметаллические вставки

Способ сварки алюминия со сталью путём нанесения металлических покрытий на стальные кромки технологически достаточно сложен. Поэтому, подобные способы целесообразно применять в случае сварки мелких изделий. На практике наибольшее распространение получил способ сварки с использованием промежуточных вставок из биметалла. Примеры таких соединений указаны на рисунке:

Биметаллические вставки изготавливаются из крупногабаритных биметаллических пластин, из углеродистой стали и хромоникелевой, при помощи сварки взрывом. Впервые такой метод был предложен Раздуем Ф.И. и Ситаловым В.П.

Аргонодуговая сварка алюминия со сталью

Технология аргонодуговой сварки алюминия со сталью показана на рисунке слева. Для её выполнения на стальные кромки наносят комбинированное покрытие, состоящее из слоя меди и слоя цинка. Сварочная горелка устанавливается таким образом, чтобы дуга между вольфрамовым электродом и изделием возбуждалась на расстоянии 1-2мм от кромки стыка, на котором установлен присадочный пруток.

Также рекомендуется выполнять предварительное покрытие стали слоем алюминия, т.е. алитирование при помощи т.в.ч. В этом случае, в момент нагрева при флюсовании расплавляется алюминий и покрывает стальные кромки слоем, толщиной 0,5-1,5мм. Кроме этого, допускается непосредственное нанесение алюминия на сталь в виде валиков, на которые в дальнейшем укладывается сварной шов.

Приблизительные режимы сварки алюминия со сталью для вольфрамового электрода диаметром 2-3мм, составляют: сила тока 80-130А, скорость сварки 6-12м/ч, диаметр присадочной проволоки 2-3мм. Если сварку производят по заранее уложенным алюминиевым валикам, то сила сварочного тока может быть увеличена до 160-180А, при диаметре электрода 3мм.

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:

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).

• 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.

Сначала лучше варить алюминий с алюминием. Это позволит увеличить отвод тепла при сварке стали со сталью и не допустит перегрева на участке соединения стали с алюминием.

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.

Довольно часто на стройках, промышленных предприятиях, в быту необходима сварка алюминия. Технология сварки алюминия и его сплавов гораздо сложнее технологии соединения иных цветных металлов, поэтому стоит заранее внимательно изучить все возможные способы соединения. Многих интересует, какие существуют методы сварки алюминия, в чем заключаются особенности сварки алюминия и его сплавов, как проходит подготовка алюминия к сварке, что представляет собой сварка алюминия в домашних условиях. С ответами на подобные вопросы, а также полезными рекомендациями вы можете ознакомиться в этой статье.

Где применяется алюминий

Благодаря хорошей электро- и теплопроводности этот металл популярен при изготовлении электротехники и теплового оборудования. Так как алюминий мало подвержен коррозии, то алюминиевые конструкции просто незаменимы в строительстве. Используют этот металл и в пищевой промышленности – в качестве посуды, столовых приборов, упаковки, фольги для запекания.

Наиболее широко алюминий и его сплавы представлены в авиа- и судостроении. Поскольку этот металл довольно легкий, из него изготавливают корпусы транспортных средств, надстройки на палубу и прочие детали. Алюминий быстро возгорается, и его активно используют для производства взрывчатых веществ. Также металл входит в состав твердого топлива для ракет. Кроме того, из него изготавливают архитектурные элементы, скульптуры, барельефы; фурнитуру для одежды и мебели; корпусы для всевозможной техники; и многое другое.

Подготавливаем металл к свариванию

Подготовка алюминия к сварке состоит из ряда манипуляций. Среди них:

• Тщательная очистка. Перед тем как приварить алюминий к любому металлу, все поверхности следует отчистить от масляных и жирных пятен, пыли. Это можно сделать с помощью растворителей.
• Обработка кромок. Алюминий в листах толщиной до 1, 5 мм проходит отбортовку торцов. В деталях толщиной более 20 мм, свариваемых электродами, выполняют разделку кромок. Если сварка производится неплавящимся электродом или присадочной проволокой, а толщина детали превышает 4 мм, также проводят разделку кромок.
• Удаление оксидной пленки. Перед сваркой алюминия в домашних условиях газовой горелкой кромки обрабатывают бензином либо каустической содой. Последнюю обязательно смывают водой. Ликвидировать пленку также можно напильником или стальной щеткой.
• Проверка целостности металла. Для этого его поверхность обрабатывают проникающим составом, который позволяет выявить дефекты и место, подходящее для того, чтобы сформировать шов.

Особенности сваривания алюминия

Сварка алюминия в домашних условиях должна начинаться с подробного изучения свойств материала. Без этого металла не обойтись во многих сферах жизни, однако сварка и пайка сопряжены с некоторыми трудностями.Чтобы соединение было прочным и прослужило не одно десятилетие, нужно обратить внимание на особенности сварки алюминия и его сплавов.

• Окисная пленка, которая находится на металле, плавится при температуре 20440 градусов по Цельсию. Сам же металл плавится при 660 градусах по Цельсию. Эта пленка не позволяет получить качественный шов, поэтому сварочные работы по алюминию должны происходить в среде защитных газов.
• Довольно трудно формировать сварные ванны, поскольку металл имеет высокую текучесть. Для облегчения работы стоит использовать подкладки, отводящие тепло.
• Кремний и водород, содержащиеся в алюминии, ухудшают качество шва: при малейшем нарушении технологии могут возникнуть такие дефекты, как поры и трещины.
• Сваривание алюминия газовой горелкой должно проводиться при высоких значениях тока, поскольку он имеет высокую теплопроводность.
• Сварка алюминиевых сплавов сложна тем, что не всегда удается точно определить их марку и выбрать соответствующий режим.
• При застывании металл усаживается, что ведет к деформации деталей.

Чтобы разрушить прочную оксидную пленку, сварка алюминия постоянным током должна проводиться на обратной полярности. Только в этом случае можно достичь катодного распыления, необходимого для уничтожения тугоплавкой пленки.

Автоматическая сварка алюминия при помощи плазмы позволяет добиться более качественных результатов, которые не может гарантировать сваривание алюминия газовой горелкой. Присадка в этом случае производится проволокой, а дуга образована ионизированным газом. С помощью плазматрона возможна как сварка алюминия дома,так и соединение алюминиевых поверхностей на СТО, в монтажном цехе, на строительной площадке и т.д. Технология сварки алюминиевых сплавов плазмой позволяет присоединять к алюминию тонкие детали (не толще 0,2 – 1,5 мм), при этом вероятность прожога шва минимальна.

Технология сварки

Сварку алюминиевых конструкций можно проводить разными способами:

• При помощи вольфрамовых электродов в среде инертных газов;
• Полуавтоматической сваркой в инертных газах;
• С помощью покрытых плавящихся электродов;
• Методом контактной сварки.

Для сваривания ответственных участков используют аргонодуговой способ. Технология сварки алюминия и его сплавов при помощи тугоплавких вольфрамовых электродов предполагает, что присадочная проволока будет перемещаться только вдоль шва, перед электродом. Длина дуги должна быть минимальной, а подача проволоки — плавной. Для сварки по алюминию следует использовать максимальную скорость, иначе соединение будет иметь дефекты. Как правило, сваривают во всех положениях. Масса аргона гораздо больше, чем у воздуха, поэтому лучшее качество шва будет у горизонтальных соединений. Для сварки алюминия в потолочном и вертикальном положениях лучше смешать аргон с гелием.

Обычно сварка алюминиевых радиаторов и других конструкций проходит с помощью полуавтомата тогда, когда они толще 3-х мм. Для сварки алюминия полуавтоматом используется алюминиевая проволока. Она подается в автоматическом режиме, а газовая горелка перемещается вручную. Инертный газ, поступающий во время работы, служит для защиты алюминиевых деталей от окисления. Режимы сварки алюминия подбираются в зависимости от толщины деталей и электродов, а также силы тока. Перед тем, как сварить алюминий, убедитесь, что ток — обратной полярности, наконечник имеет диаметр больший, чем проволока, а подающий проволоку механизм снабжен четырьмя роликами. Такие меры обеспечат целостность оксидной пленки и нормальный вылет проволоки из сопла, без излишнего трения и сминания.

Сварка алюминия электродом в домашних условиях производится тогда, когда толщина деталей превышает 4 мм, а использовать громоздкое профессиональное оборудование нет возможности. Сварка алюминия и его сплавов таким образом требует предварительного нагрева поверхностей: если они средней толщины, то до 250°С, если большой толщины, то до 400°С. Если толщина деталей превышает 20 мм, то нужно заранее выполнить разделку кромок. Как правило, сварка алюминия своими руками при помощи электрода производится электродами ОЗАНА и УАНА. Обратите внимание, что этот способ имеет ряд недостатков: металл в процессе разбрызгивается, шлак тяжело счищается с поверхностей, шов получается пористый и в результате недостаточно прочный. Поэтому дуговая сварка алюминия электродом применяется относительно редко.

Контактная сварка алюминия может быть:

• точечной,
• стыковой,
• шовной.

сварка алюминия при помощи машины контактной точечной сварки

Точечная сварка алюминия сложна тем, что сварщику необходимо перемещать электрод на высокой скорости, чтобы обеспечить равномерное давление на материал. Точечная сварка алюминия может проводиться электродами, выполненными из меди и ее сплавов. Как и материал свариваемой поверхности, они достаточно прочные и отлично проводят электричество, поэтому такая сварка задействует аккумулированную энергию.

Использование стыкового метода позволяет оплавлять металл равномерно. Величина тока при этом должна составлять примерно 15 тысяч А на 1 сантиметр сечения детали.

Шовный способ целесообразен тогда, если машина имеет большую мощность и оснащена ионными прерывателями.

Соединение алюминия и железа

Если соединение между собой алюминиевых деталей не вызывает вопросов, то многие начинающие сварщики задаются вопросом — можно ли приварить алюминий к железной поверхности? Ведь сплавы алюминия с железом, где последнего содержится более 12 %, имеют низкую степень ковкости, а показатели теплоемкости, теплопроводимости и теплового расширения у этих металлов настолько различны, что при сварке трудно избежать термических напряжений.

Приварить алюминий к железу можно двумя способами:

Используя биметаллические переходные вставки, состоящие из железа и алюминия. Соединение при этом формируется дуговой сваркой. Железная сторона вставки приваривается к железной детали, алюминиевая – к детали алюминиевой.

биметаллическая пластина

Покрыв поверхность железной детали металлом, который совместим с алюминием. Для этой цели отлично подойдет цинк. Сваривать стоит также дуговым способом.

Как сварить алюминий и нержавеющую сталь

Сварка алюминия и нержавейки необходима прежде всего при монтаже сложного промышленного оборудования, которое эксплуатируется в агрессивной среде, поэтому высокие требования к качеству сварного шва вполне обоснованы. Сварка алюминия со сталью может быть проведена как с помощью биметаллических вставок, так и благодаря покрытию деталей разнородными материалами.

В первом случае сварка алюминия постоянным током должна начаться с алюминиевых поверхностей, чтобы обеспечить существенный отвод тепла при соединении стальных поверхностей. Вставка из стали и алюминия не должна быть перегрета в процессе, иначе интерметаллическое соединение в ней станет хрупким и ненадежным.

Электросварка может проводиться в случае, если сталь будет покрыта тонким слоем алюминия. После того, как будет нанесено покрытие, сталь можно приваривать к алюминию дуговой сваркой. В процессе обязательно следите за тем, чтобы дуга не соприкасалась со стальной поверхностью. Сварка алюминиевых сплавов со сталью может быть проведена и в случае, если сталь будет покрыта серебряным припоем. Сваривать нужно присадочным сплавом из алюминия, не нарушая целостность слоя, образованного серебряным припоем.

Сварка алюминия и меди

Сварка меди и алюминия широко распространена в электропромышленности (соединение проводов) и холодильной промышленности (сварка труб). С помощь плавления соединять эти металлы проблематично: чем выше содержание меди в сварном шве, тем более хрупким и склонным к образованию трещин он будет. Сварка алюминия с медью обычно проводится двумя способами:

• “Замковое” соединение. На алюминиевую поверхность приваривается медная накладка. Затем производится наплавка, соединяющая все сварные швы.
• Сварка при помощи графитовых электродов. Сила сварного тока при этом должна находиться в пределах 500 – 550 А, длина дуги – не превышать 20-25 мм при напряжении 50-60 В.

Сварка меди и алюминия может проводиться как электродуговым способом,так и аргонодуговым, и газовым. Не менее распространено холодное сваривание.

Свариваем алюминий без аргона своими руками

Привет друзья! Я покажу как сварить алюминий без аргона, обычным инвертором. Весь процесс будет полностью идентичен как при электродуговой сварке стали, за исключением одного небольшого изменения. С помощью этого способа вы сможете без труда производить ремонт алюминиевых деталей или узлов дома, без дорогостоящего оборудования для аргонной сварки.

Понадобится

• Инверт постоянного тока, способный выдать 120 А.
• Специальный электрод для сварки алюминия – http://alii.pub/5nyy46

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.

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.

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.

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.

Смотрите видео

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

Сварка титана с алюминием

---

Рекомендуем приобрести:

Установки для автоматической сварки продольных швов обечаек – в наличии на складе!
Высокая производительность, удобство, простота в управлении и надежность в эксплуатации.

Сварочные экраны и защитные шторки – в наличии на складе!
Защита от излучения при сварке и резке. Большой выбор.
Доставка по всей России!

---

Основные трудности получения непосредственного сварного соединения этого сочетания металлов связаны с образованием химических соединений TiAl при 1460 °С (содержание Аl 36,03 %) и TiAl₃ при 1340 °С (содержание А1 60—64%) в результате перитектической реакции. Предельная растворимость Ti в Аl мала и составляет 0,26—0,28 % при 665 °С. При 20 °С эта величина снижается до 0,07%. Алюминий в титане образует ограниченные области α- и β-растворов. Технически чистый Аl и Ti обладают высокой пластичностью. Эти материалы сильно отличаются по температуре плавления и другим тепло-физическим величинам. Сплавы титана имеют значительно более высокую прочность и твердость.

В связи с отмеченными особенностями получить соединение при расплавлении обеих заготовок с получением металла шва, представляющего твердый раствор, практически невозможно. Шов всегда будет содержать интерметаллиды, сильно охрупчивающие соединение.

Из методов сварки в твердой фазе получила применение холодная сварка технически чистых алюминия и титана. Техника холодной сварки принципиально не отличается от сварки других сочетаний металлов. Полученные соединения равнопрочны основному металлу.

Диффузионной сваркой удается сваривать достаточно большую номенклатуру сочетаний титановых и алюминиевых сплавов при высоком качестве соединения. Сварка ведется при температуре 560—720 °С и продолжительности нагрева порядка 10 мин. Термическая обработка таких соединений при 500 °С в течение 10 ч и при 600 °С в течение 1 ч не приводит к снижению механических свойств и вакуумной плотности. Интенсивный рост интерметаллида (Al₃Ti) начинается после 2-ч выдержки при 600 °С. Толщина прослойки интерметаллида при диффузионной сварке достигает 12 мкм, что существенно не отражается на механических свойствах. Разрушение образцов, полученных диффузионной сваркой, при испытаниях идет по алюминиевой заготовке.

Сварка методами плавления возможна в случае, когда будет обеспечено расплавление только Аl при минимальном перегреве и при ограничении времени контакта расплава с поверхностью титановой заготовки, т. е. в режиме сварки-пайки, При этом время контакта с расплавом должно быть меньше времени ретардации образования интерметаллидов. При температуре 700—800 °С и выдержке 15 с интерметаллиды еще не образуются. Повышение температуры до 900 °С и выше приводит к появлению в зоне контакта соединения TiAl₃. Таким образом, техника сварки должна быть такой, чтобы в зоне контакта температура не превышала 850 °С. Такие условия можно получить, расплавляя только алюминий.

Сварка алюминия полуавтоматом (MIG/MAG) | Тиберис

Алюминий без преувеличения является одним из наиболее часто используемых человеком металлов. Но, проводить над ним сварочные работы из-за особых химических свойств намного сложнее, чем с обыкновенной сталью, особенно если вы не являетесь специалистом сварочного дела. И все же, для этого существует весьма удобный способ, требующий меньше навыков– сварка алюминия полуавтоматом (MIG/MAG), позволяющая легко преодолеть сопротивление тончайшей оксидной пленки металла и в результате получить отличное соединение. Подробнее об этом способе вы узнаете из нашей статьи.

Содержание

Что представляет собой сварка алюминия полуавтоматом

Сварка алюминия и его сплавов полуавтоматом (MIG/MAG-сварка) производится сварочной проволокой (некоторые сварщики употребляют название – плавящийся электрод) для алюминия и сплавов в среде газа или самозащитной проволокой. При этом для защиты алюминия от окисления используется инертный газ, чаще всего аргон. Подача присадочной проволоки происходит автоматически, а перемещение горелки сварщик осуществляет вручную.

Сварка алюминия полуавтоматом без газа не рекомендуется к применению и встречается гораздо реже, так как в этом случае:

• значительно повышается пористость шва и уменьшается его прочность;
• застывший шлак плохо отделяется;
• присутствует сильное разбрызгивание металла.

Единственной серьезной причиной, благодаря которой такой способ сварки все же используется, является его очевидная дешевизна. Поэтому сварка алюминия полуавтоматом без аргона распространена среди кустарей-одиночек, экономящих на качестве сварного шва.

В отличие от стали алюминий обладает гораздо большей теплопроводностью, поэтому при работе с ним скорость подачи проволоки увеличивается, а поверхность массивных свариваемых изделий необходимо дополнительно прогревать.

Чаще всего сварку алюминия полуавтоматом используют для сварочных работ в промышленных масштабах, в том числе в авиационной и судостроительной промышленности. Тем более, что в этом случае используются:

• высококачественный инертный газ и присадочная проволока;
• труд профессиональных сварщиков;
• дорогостоящее профессиональное оборудование.

Вместе, эти три важнейших фактора обеспечивают первоклассный результат.

Чем отличается сварка алюминия полуавтоматом от аргонодугового (TIG) метода

Основных отличий всего несколько:

1. Главное отличие этих двух методов заключается в типе используемого электрода. Для аргонодуговой сварки используются электроды из тугоплавкого вольфрама, а при MIG-сварке применяется алюминиевая проволока.
2. Кроме того, аргонодуговой метод предназначен лишь для ручной сварки.
3. Аргонодуговой сваркой завариваются более ответственные участки из-за более высокой прочности соединения.
4. Сварка вольфрамовым электродом (TIG) требует больше денежных затрат на расходные материалы (комплектующие).

Аргонодуговой метод является весьма распространенным на производстве и в бытовых условиях, поэтому заслуживает более подробного описания, которое вы можете изучить по ссылке.

Сварочный полуавтомат для сварки алюминия может быть оснащен стандартными функциями и с импульсным режимом. Использование последнего дает больший эффект, так как под воздействием мощного импульса происходит моментальное пробивание оксидной пленки на поверхности свариваемого изделия. Каждая капля расплавленного алюминия из проволоки в момент действия импульса высокого напряжения вдавливается в поверхность. В результате значительно повышается качество сварного шва при значительном уменьшении разбрызгивания металла.

Особенности и преимущества сварки алюминия полуавтоматом

У сварки алюминия полуавтоматом есть несомненные преимущества, а также некоторые особенности. К ним относятся:

1. Высокая производительность. По сравнению с аргонодуговой сваркой скорость возрастает в три раза.
2. Простота. Этот метод значительно проще, чем аргонодуговой, им легко может овладеть даже любитель. Поэтому сварка алюминия полуавтоматом своими руками представляется вполне обыденным делом.
3. Важность наличия импульсного режима в полуавтомате. Так как в этом случае эффективность выполнения сварочных работ и качество шва на выходе значительно возрастают.
4. Необходимость использования высококачественной сварочной проволоки (присадки). В противном случае стабильность и эффективность процесса сварки может серьезно пострадать.
5. Для алюминия чаще всего выставляют подачу проволоки на 15-20% выше, чем для той же толщины черного металла (стали) и приблизительно на 30 процентов больше напряжения.

Требования к оборудованию и расходным материалам

Чтобы окончательно разобраться с вопросом, можно ли полуавтоматом варить алюминий, необходимо четко уяснить дополнительные требования к используемому оборудованию и расходным материалам:

1. Ток должен иметь обязательно обратную полярность, потому что в таком случае оксидная пленка не разрушается.
2. Механизм подачи проволоки должен иметь четыре ролика, так как мягкий алюминий легко сминается при возникновении сопротивления в момент подачи. Важно, чтобы ролик был U-образный, гладкий и без насечек. На картинке справа хоть и правильной формы, но с насечками- такой не подойдет.
3. Диаметр проволоки должен быть меньше, чем у наконечника, так как при нагреве алюминий расширяется сильнее, чем сталь. Для сварки рекомендуем использовать проволоку – AlMg5 по ссылке или её аналоги.
4. Желательно использовать чистый аргон в качестве инертного газа, так как в этом случае обеспечивается максимальное качество сварного шва
5. Сварочная горелка должна иметь специальный тефлоновый рукав для того, чтобы уменьшить трение алюминиевой проволоки.
6. Сварка МИГ-МАГ алюминиевых сплавов рекомендуется на толщинах более 3мм и важно использовать формирующую подкладку с канавкой.

Как правильно выбрать полуавтомат для сварки алюминия

Выше вы уже узнали, как сваривать алюминий полуавтоматом. Теперь пора определиться с тем, как сориентироваться среди многообразия моделей и приобрести наиболее подходящий вариант полуавтомата.

Выбор действительно имеется очень обширный. Все варианты можно условно разбить на такие основные группы:

1. Бюджетные
2. Среднего класса
3. Среднего класса с импульсным режимом
4. Промышленные модели с импульсным режимом

Бюджетные полуавтоматы

Эти модели прекрасно подходят для использования в быту. Они отличаются компактными размерами, небольшим весом и способны работать от обычной сети напряжением в 220 Вольт.

Если вы намерены заниматься сварочными работами периодически, для собственных нужд, их возможностей будет вполне достаточно.

Примерами моделей этой группы могут служить Сварог EASY MIG 160 или Сварог PRO MIG 160. Вторая модель может работать в двух- и четырех тактовом режиме и обеспечивает форсаж дуги.

Полуавтоматы среднего класса

Обладают более выдающимися техническими характеристиками (большим током, плавностью регулирования тока и скорости подачи проволоки). Но они, как и бюджетные модели, нуждаются в некоторых корректировках – настройке горелки и замене роликов.

Среди прочих моделей можно отметить финский KEMMPI MinarcMIG EVO 200 и американский Lincoln Electric Speedtec 200C

Полуавтоматы среднего класса с импульсным режимом

Представляют собой многофункциональные устройства со множеством встроенных программ сварки. Наличие импульсного режима обеспечивает высочайшее качество сварного шва, а надежные комплектующие гарантируют длительность использования.

Прекрасными образцами моделей этой группы являются Helvi TP 220 и EWM Picomig 180 Puls.

Промышленные модели с импульсным режимом

Работают от напряжения 380 В, оснащены системой жидкостного охлаждения. Обеспечивают максимальную производительность труда во время сварки при высоком качестве шва. Просты в управлении и разработаны на основе новейших технологий.

Достойными представителями этой группы являются EWM Phoenix 501 Puls и EWM Phoenix 401.

Использование полуавтоматов для сварки алюминия – это весьма продуманное и правильное решение, которое приняли многие практичные люди. В компании Тиберис эти устройства вы всегда приобретаете на выгодных условиях.

Видео сварки алюминия сварочным полуавтоматом

Видео-материал для наглядного ознакомления, который показывает процесс сварки алюминия аппаратом МИГ/МАГ. Это не учебный ролик.

Какой тип сварки используется для алюминия? | Металлические супермаркеты

Для сварки алюминия требуются другие методы сварки, другие защитные газы, другие технические характеристики и другая обработка перед сваркой и после сварки, чем при сварке стали. Процессы сварки, которые подходят для обоих видов сварки, могут потребовать изменений, чтобы их можно было использовать для сварки алюминия. Алюминий сравнительно легко сваривается, но прежде всего необходимо выбрать правильный процесс сварки.

Почему сложно сваривать алюминий?

Прежде чем описывать различные сварочные процессы, которые используются для соединения алюминия, важно понять некоторые трудности, присущие сварке алюминия.Одна из проблем – это присадочный металл. Во-первых, некоторые алюминиевые сплавы невозможно сваривать без присадочных материалов. Сплавы, такие как 6061, будут растрескиваться при затвердевании, если их сваривать без присадочного металла. Кроме того, необходимо выбрать правильный наполнитель. Например, сварка сплава 6061 с присадочным металлом 6061 приведет к разрушению сварного шва. Вместо этого при сварке основного материала 6061 следует использовать алюминиевый присадочный металл 5356 или 4043. Еще одна проблема с алюминиевым присадочным металлом – подача.Если используется механический процесс подачи проволоки, скорее всего, потребуются специальные приводные системы. Это связано с тем, что алюминий имеет меньшую прочность колонны, чем сталь, и, скорее всего, будет деформироваться и запутываться, если не используются специальные системы подачи проволоки, такие как пушпульный пистолет. Это особенно верно для более тонких алюминиевых присадочных материалов (например, диаметром 0,8 мм или 1 мм).

Алюминий также имеет большую теплопроводность, чем сталь. Тепло, выделяемое при запуске процесса сварки алюминия, рассеивается быстрее, чем при сварке сплава на основе железа.Следовательно, полное проплавление может не произойти, пока сварка не продвинется достаточно далеко от начала. Это известно как холодный старт. Необходимо следить за тем, чтобы при сварке алюминия не происходил холодный пуск. Еще один результат повышенной теплопроводности – кратеры большего размера. К моменту, когда будет достигнут конец сварного шва, будет больше тепла, чем в начале. Это тепло хорошо рассеивается в алюминии и может образовывать большие кратеры. Алюминий очень подвержен образованию кратеров, поэтому кратеры следует заделывать, чтобы не произошло разрушения в конце сварного шва.

Алюминий также требует различной предварительной и послесварочной обработки. Алюминий образует оксидный слой, который имеет более высокую температуру плавления, чем сам алюминий. Чтобы избежать попадания нерасплавленных частиц оксида алюминия в сварной шов, перед сваркой следует использовать процесс удаления оксида, такой как очистка проволочной щеткой или химическая очистка. Некоторые алюминиевые сплавы, такие как 6061-T6, искусственно состарены для повышения их прочности. Тепло от сварки сводит на нет преимущества, полученные от искусственного старения, и значительное снижение прочности будет обнаружено в зоне термического влияния.Следовательно, для таких сплавов может потребоваться искусственное старение после сварки.

Какой тип сварки используется для алюминия?

Следующие способы сварки могут использоваться для алюминия:

• • GTAW / TIG
  • GMAW / MIG
  • Лазерная и электронно-лучевая сварка
  • Сварка сопротивлением

GTAW / TIG

Одним из наиболее популярных способов сварки алюминия является дуговая сварка вольфрамовым электродом (GTAW), также известная как сварка вольфрамовым электродом в среде инертного газа (TIG).GTAW – отличный процесс для алюминия, потому что он не требует механической подачи проволоки, что может создать проблемы с подачей проволоки. Вместо этого сварщик рукой подает присадочный материал в лужу. Кроме того, процесс GTAW является чрезвычайно чистым, что предотвращает загрязнение алюминия атмосферой.

GMAW / MIG

Газовая дуговая сварка металлическим электродом (GMAW) или сварка в среде защитного газа (MIG) – еще один отличный выбор для сварки алюминия. Газовая дуговая сварка, как правило, имеет более высокие скорости наплавки и более высокие скорости перемещения, чем GTAW.Однако GMAW использует механическую систему подачи проволоки. Из-за этого может потребоваться двухтактный пистолет или пистолет для катушки, чтобы была возможна подача алюминиевой проволоки. Также важно не использовать защитный газ 100% CO2 или 75% аргон / 25% CO2. Такой газ является приемлемым выбором для стали, но алюминий не может справиться с химически активным газом CO 2. Следуйте рекомендациям производителя присадочного металла в отношении типа защитного газа.

Лазерная и электронно-лучевая сварка

Процессы лучевой сварки часто позволяют сваривать алюминий.Кроме того, поскольку удельная мощность процессов лучевой сварки настолько высока, холодный запуск вызывает меньшую озабоченность. При лазерной сварке светоотражающая способность материала может стать проблемой. Кроме того, оптимизация защитного газа является ключом к предотвращению пористости. Электронно-лучевая сварка обычно не имеет этих проблем, потому что она не использует свет в качестве энергетической среды и выполняется в вакууме.

Сварка сопротивлением

Контактная сварка возможна при сварке алюминия. Однако трудности возникают из-за электрической и теплопроводности алюминия.Время разработки параметров может быть значительным, и для решения этих проблем могут потребоваться специальные наконечники и оборудование для контактной сварки.

Процессы, не рекомендуемые для сварки алюминия

Есть несколько процессов, которые не подходят для сварки алюминия. Любой сварочный процесс с использованием флюса, такой как сварка штучной сваркой, дуговая сварка порошковой проволокой и дуговая сварка под флюсом, как правило, не являются эффективными методами сварки алюминия. Часто сварные швы, созданные этими процессами, приводят к большой пористости.

Metal Supermarkets – крупнейший в мире поставщик мелкосерийного металла с более чем 90 обычными магазинами в США, Канаде и Великобритании. Мы эксперты по металлу и обеспечиваем качественное обслуживание клиентов и продукцию с 1985 года.

В Metal Supermarkets мы поставляем широкий ассортимент металлов для различных областей применения. В нашем ассортименте: нержавеющая сталь, легированная сталь, оцинкованная сталь, инструментальная сталь, алюминий, латунь, бронза и медь.

Наша горячекатаная и холоднокатаная сталь доступна в широком диапазоне форм, включая пруток, трубы, листы и пластины.Мы можем разрезать металл в точном соответствии с вашими требованиями.

Посетите одно из наших 80+ офисов в Северной Америке сегодня.

A Руководство по сварке алюминия

Газ-металл-дуговая сварка

Подготовка основного металла: При сварке алюминия операторы должны позаботиться о том, чтобы очистить основной материал и удалить любые оксид алюминия и углеводородные загрязнения из масел или режущих растворителей. Оксид алюминия на поверхности материала плавится при температуре 3700 F, в то время как алюминий основного материала под ним плавится при температуре 1200 F.Следовательно, оставление оксида на поверхности основного материала будет препятствовать проникновению присадочного металла в заготовку. Для удаления оксидов алюминия используйте проволочную щетку из нержавеющей стали или растворители и травильные растворы. При использовании щетки из нержавеющей стали чистите только в одном направлении. Следите за тем, чтобы не чистить щеткой слишком грубо: грубая чистка может привести к еще большему проникновению оксидов в обрабатываемую деталь. Кроме того, используйте щетку только для обработки алюминия – не чистите алюминий щеткой, которая использовалась для обработки нержавеющей или углеродистой стали.При использовании растворов для химического травления обязательно удалите их из работы перед сваркой. Чтобы свести к минимуму риск попадания углеводородов из масел или режущих растворителей в сварной шов, удалите их обезжиривающим средством. Убедитесь, что обезжириватель не содержит углеводородов.

Предварительный нагрев: Предварительный нагрев алюминиевой заготовки может помочь избежать растрескивания сварного шва. Температура предварительного нагрева не должна превышать 230 F – используйте индикатор температуры, чтобы предотвратить перегрев.Кроме того, выполнение прихваточных швов в начале и в конце свариваемой области облегчит предварительный нагрев. Сварщикам также следует предварительно нагреть толстый кусок алюминия при его приваривании к тонкому. если происходит холодная притирка, попробуйте использовать вкладки для притирки и притирки.

Метод выталкивания: В случае алюминия отталкивание пистолета от сварочной ванны вместо его вытягивания приведет к лучшему очищающему эффекту, уменьшению загрязнения сварных швов и улучшенному покрытию защитным газом.

Скорость перемещения: Сварку алюминия необходимо выполнять «горячим и быстрым». В отличие от стали, высокая теплопроводность алюминия требует использования более высоких значений силы тока и напряжения, а также более высоких скоростей сварки. Если скорость движения слишком низкая, сварщик рискует получить чрезмерный ожог, особенно на тонкостенных алюминиевых листах.

Защитный газ: Аргон, благодаря его хорошему очищающему эффекту и профилю проплавления, является наиболее распространенным защитным газом, используемым при сварке алюминия.Сварка алюминиевых сплавов серии 5XXX в смеси защитного газа, содержащей аргон и гелий – максимум 75 процентов гелия – минимизирует образование оксида магния.

Сварочная проволока: Выберите алюминиевую присадочную проволоку, имеющую температуру плавления, аналогичную температуре плавления основного материала. Чем больше оператор может сузить диапазон плавления металла, тем легче будет сваривать сплав. Возьмите проволоку диаметром 3/64 или 1/16 дюйма.Чем больше диаметр проволоки, тем легче она подается. Для сварки тонкостенных материалов хорошо подходит проволока диаметром 0,035 дюйма в сочетании с импульсной сваркой при низкой скорости подачи проволоки – от 100 до 300 дюймов / мин.

Сварные швы выпуклой формы: При сварке алюминия кратерное растрескивание является причиной большинства отказов. Растрескивание возникает из-за высокой скорости теплового расширения алюминия и значительных сжатий, возникающих при остывании сварных швов. Риск растрескивания наиболее высок в случае вогнутых кратеров, поскольку поверхность кратера сжимается и разрывается при охлаждении.Поэтому сварщики должны создавать кратеры, чтобы они образовали выпуклую или бугорчатую форму. По мере охлаждения сварного шва выпуклая форма кратера компенсирует силы сжатия.

Выбор источника питания: При выборе источника питания для GMAW алюминия сначала рассмотрите метод переноса – дуговой или импульсный. Аппараты постоянного тока (cc) и постоянного напряжения (cv) могут использоваться для дуговой сварки с распылением. Распылительная дуга берет крошечный поток расплавленного металла и распыляет его поперек дуги от электродной проволоки к основному материалу.Для толстого алюминия, для которого требуется сварочный ток, превышающий 350 А, оптимальные результаты дает cc.

Импульсный перенос обычно осуществляется от инверторного источника питания. Новые блоки питания содержат встроенные импульсные процедуры в зависимости от типа и диаметра присадочной проволоки. Во время импульсной GMAW капля присадочного металла перемещается от электрода к заготовке в течение каждого импульса тока. Этот процесс обеспечивает положительный перенос капель и приводит к меньшему разбрызгиванию и более высокой скорости следования, чем сварка с переносом распылением.Использование импульсного процесса GMAW на алюминии также позволяет лучше контролировать подвод тепла, облегчая сварку вне положения и позволяя оператору сваривать тонкостенные материалы при низких скоростях и токах подачи проволоки.

Механизм подачи проволоки: Предпочтительным методом подачи мягкой алюминиевой проволоки на большие расстояния является двухтактный метод, в котором используется закрытый шкаф подачи проволоки для защиты проволоки от воздействия окружающей среды. Двигатель с регулируемой скоростью с постоянным крутящим моментом в шкафу подачи проволоки помогает проталкивать и направлять проволоку через пистолет с постоянной силой и скоростью.Двигатель сварочной горелки с высоким крутящим моментом протягивает проволоку и поддерживает постоянную скорость подачи проволоки и длину дуги.
В некоторых цехах сварщики используют одни и те же устройства подачи проволоки для подачи стальной и алюминиевой проволоки. В этом случае использование пластиковых или тефлоновых футеровок поможет обеспечить плавную и стабильную подачу алюминиевой проволоки. Для направляющих трубок используйте отходящие и пластиковые входящие трубки зубильного типа, чтобы поддерживать проволоку как можно ближе к приводным роликам, чтобы предотвратить спутывание проволоки.Во время сварки держите кабель горелки как можно прямее, чтобы минимизировать сопротивление подаче проволоки. Проверьте правильность совмещения между ведущими роликами и направляющими трубками, чтобы предотвратить стружку алюминия.

Используйте приводные ролики, предназначенные для алюминия. Настройте натяжение приводных роликов, чтобы обеспечить равномерную скорость подачи проволоки. Чрезмерное натяжение приведет к деформации проволоки и вызовет грубую и беспорядочную подачу; слишком маленькое натяжение приводит к неравномерной подаче. Оба условия могут привести к нестабильной дуге и пористости сварного шва.

Сварочные пистолеты: Используйте отдельный вкладыш для сварочного пистолета для сварки алюминия.Во избежание истирания проволоки старайтесь удерживать оба конца гильзы, чтобы устранить зазоры между гильзой и диффузором газа на пистолете. Часто меняйте футеровки, чтобы свести к минимуму вероятность того, что абразивный оксид алюминия вызовет проблемы с подачей проволоки. Используйте контактный наконечник примерно на 0,015 дюйма больше диаметра используемого присадочного металла – при нагревании наконечник расширится до овальной формы и, возможно, ограничит подачу проволоки. Обычно, когда сварочный ток превышает 200 А, используйте пистолет с водяным охлаждением, чтобы минимизировать тепловыделение и уменьшить трудности с подачей проволоки.

Как успешно выполнить сварку алюминия методом MIG [Руководство]

Сварка алюминия методом MIG может быть затруднена, поскольку она сильно отличается от сварки MIG низкоуглеродистой стали. Следуйте этому руководству, чтобы узнать о ключевых факторах, которые следует учитывать.

Ключ к сварке алюминия

Алюминий в чистом виде – это относительно мягкий металл, который имеет множество применений, но требует добавления сплава (ов) для повышения его прочности. Поскольку свойства алюминия сильно отличаются от свойств стали, работа с этим материалом может представлять некоторые уникальные проблемы, такие как искажение и чувствительность к тепловложению.Несмотря на эти проблемы, сварка алюминия методом MIG не так уж сложна при использовании правильного оборудования и соблюдении надлежащих процедур.

Помните об этих важных факторах при сварке алюминия методом MIG.

Советы по началу работы

1. Учитывайте толщину материала : Толщина материала алюминия, который можно сваривать методом MIG, составляет 14 калибра и больше; выходная мощность вашего сварочного аппарата определяет толщину, которую вы можете сваривать. Для сварки MIG алюминия толщиной менее 14 (.074 дюйма), может потребоваться специализированное оборудование для импульсной сварки MIG или AC TIG.
2. Содержите его в чистоте : Алюминий необходимо тщательно очистить перед сваркой, включая удаление любых смазочных материалов с материала. Удаление оксидов следует производить после обезжиривания с помощью металлической щетки из нержавеющей стали – подойдет ручная или плоская проволочная щетка. Если используется электрическая проволочная щетка, поддерживайте низкие обороты и давление, чтобы уменьшить смазывание поверхности материала, которое может захватить оксиды и загрязнения под поверхностью.Чтобы избежать загрязнения основного материала, всегда чистите металлической щеткой, которая используется только для алюминия.
3. Выберите подходящий газ : Поскольку алюминий является цветным металлом, для него требуется 100-процентный аргон в качестве защитного газа. Рекомендуется скорость потока от 20 до 30 кубических футов в час.
4. Какой процесс использовать? При сварке алюминия методом MIG желательным режимом является перенос распылением. Этот процесс представляет собой очень плавный перенос капель расплавленного металла от конца электрода к ванне расплава.Диаметр капель, пересекающих дугу, меньше диаметра электрода. При переносе распылением короткого замыкания нет, а скорость осаждения и эффективность относительно высоки. Однако имейте в виду, что перенос распылением требует большого количества тепла, создавая большую сварочную ванну с хорошим проплавлением, что может быть трудно контролировать. Его не следует использовать на материалах толщиной менее 14 мм.
5. Пистолет и варианты подачи проволоки: Выбор горелки и системы подачи проволоки является важным шагом перед сваркой алюминия методом MIG.Алюминиевая проволока обычно подается с помощью пистолета для катушки или двухтактной системы. Катушечные пистолеты улучшают подачу мягкой проволоки за счет размещения небольшого количества проволоки на пистолете с пистолетной рукояткой. Использование катушечного пистолета исключает возможность гнездования птиц, поскольку проволока подается только на несколько дюймов. В двухтактной системе двигатель пистолета протягивает проволоку через лайнер, а двигатель механизма подачи действует как вспомогательный двигатель. Этот вариант идеален при сварке вдали от источника питания и может быть более эргономичным и удобным для пользователя.
6. Правильный присадочный металл: Знайте сплав основного алюминия и условия, которым будет подвергаться готовая деталь. Двумя наиболее доступными алюминиевыми присадочными проволоками являются ER4043 и ER5356. За рекомендациями по сплавам проволоки, подходящим для вашего применения, обращайтесь к местному дистрибьютору сварочного оборудования или к представителю присадочного металла для алюминия.

Техника сварки

Уровень квалификации оператора, типы соединений, установка и положение, а также источник питания для сварки – все это будет иметь большое влияние на свариваемость алюминия.Рассмотрите эти методы сварки, чтобы улучшить свои навыки.

• Используйте угол хода от 10 до 15 градусов – наконечник и сопло должны быть направлены в направлении движения (см. Рисунок 1). Вытягивание или использование угла сопротивления приведет к образованию пористых грязных сварных швов из-за отсутствия газового покрытия.

Рисунок 1: Методы обращения с оружием

• Соблюдайте правильное расстояние от наконечника до рабочей поверхности и по возможности утопите контактный наконечник примерно на 1/8 дюйма внутри сопла.(См. Рисунок 2)

Рисунок 2: Пистолет и зона сварки

• Отражающий тепло и сварочная лужа очень горячие при сварке алюминия методом MIG. Удерживание наконечника ближе, чем рекомендуется, может привести к обратному прожигу проволоки до контактного наконечника и другим проблемам с подачей.

• Избегайте больших переплетений на алюминии. Если требуются более крупные угловые швы, многопроходные прямые валики обеспечат лучший внешний вид и уменьшат вероятность притирки, прожога и других дефектов сварки.

• Необходимо увеличить скорость перемещения горелки, поскольку основной материал нагревается во время сварки.

Устранение общих проблем

Если вы столкнетесь с этими типичными проблемами при сварке алюминия методом MIG, рассмотрите следующие шаги для решения проблемы.

Прожог (проплавление) из-за перегрева основного материала

• Увеличьте скорость перемещения и сделайте швы короче.
• Перемещайтесь по детали, рассеивая тепло.
• Используйте более толстый материал, измените конструкцию соединения или переключите процесс сварки на AC TIG.
• Устранение / уменьшение зазоров.

Грязные сварные швы

• Используйте выталкивающий угол вместо техники перетаскивания.
• Увеличьте напряжение для перехода в режим распыления.
• Используйте соответствующие методы очистки основного металла, например щетку из нержавеющей стали.
• Проверить наличие защитного газа и типа сплава проволоки.

Неправильные настройки машины

Проволока пригорает обратно к контактному наконечнику во время или в конце сварного шва

• Соблюдайте правильное расстояние от наконечника до рабочей поверхности.
• Убедитесь, что размер контактного наконечника, ведущие ролики и направляющая горелки соответствуют диаметру используемой проволоки.

Проволока скворечников (груды) перед входной направляющей на пистолете

• Проверьте и отрегулируйте натяжение приводных роликов.
• Убедитесь, что ведущие ролики соответствуют диаметру проволоки.
• При необходимости заменить контактный наконечник.
• Проверить регулировку давления на алюминиевой ступице золотникового пистолета.

Как правильно сваривать алюминий

Что действительно важно при сварке алюминия

Рамы велосипедов или мотоциклов, прицепы для грузовиков, профили рельсовых транспортных средств, материалы для космических путешествий – алюминий является ЭТОМ материалом, когда речь идет о снижении веса и сохранении устойчивости.Кроме того, привлекает внимание красиво сваренный алюминиевый шов.

Благодаря низкой плотности и хорошей прочности алюминий стал неотъемлемой частью современного производства. Помимо всех преимуществ, при обработке этого металла есть еще и свои хитрости. Любой, кто когда-либо случайно прожег дыру в алюминиевом листе, знает, о чем мы говорим. Сварка алюминия требует специальных знаний и навыков. Узнайте больше о том, что важно для сварки алюминия и как правильно сваривать алюминий, в этом блоге.

Что затрудняет сварку алюминия

Алюминий обладает одним свойством, затрудняющим сварку этого металла: как только алюминий подвергается воздействию окружающего воздуха, он образует тонкий слой оксида алюминия. И именно этот слой придает металлу безошибочный серебристо-серый вид. Но это также делает алюминий коррозионно-стойким к воде, кислороду и даже ко многим химическим веществам. Он, так сказать, защищает алюминий. Эта защита в первую очередь должна быть буквально «взломана», потому что, как и сплошная броня, оксидный слой не позволяет дуге и сварочной ванне образовывать соединение.

Оксидный слой имеет температуру плавления 2050 ° C, сам алюминий плавится прибл. 660 ° C. Таким образом, чтобы расколоть оксидный слой только с помощью сварки, необходимо было нагреть поверхность в три раза выше. При таком высоком потреблении энергии существует большой риск того, что алюминий расплавится, как только оксидный слой разрушится. По этой причине очень важно подготовить алюминий к процессу сварки: нужно удалить оксидный слой.

Если вы соблюдаете и выполняете следующие 5 пунктов, вы делаете все правильно при сварке алюминия

1.Подготовить правильно

Перед тем, как добраться до оксидного слоя, с заготовки необходимо удалить любые загрязнения, такие как жир или масло. При сварке алюминия чистая поверхность заготовки является основным требованием для хорошего результата сварки. Лучше всего использовать ткань из микрофибры, которую вы предварительно пропитали растворителями, такими как бутанол, ацетон или разбавитель для краски. Следите за тем, чтобы не осталось грязи, так как она легко пригорит в процессе сварки и ее будет труднее удалить после.

После удаления всей консистентной смазки и остатков консистентной смазки можно приступить к удалению слоя оксида алюминия . С одной стороны, это хорошо работает с кистью или флисом, т.е. е. механически. Щетка оставляет на мягком алюминии царапины, которые часто нежелательны и к тому же выглядят не очень красиво. Вместо этого мы рекомендуем использовать синтетический флис, содержащий частицы, связанные с синтетикой, с помощью которых слой можно удалить сравнительно бережно. Поскольку алюминий снова окисляется через несколько минут, в зависимости от условий окружающей среды, возможно, вам придется пройти всю процедуру подготовки несколько раз.Черные, покрытые сажей остатки после сварки на металле указывают на загрязнения из газа, основного материала или сварочной проволоки. Чистота при сварке алюминия очень важна.

С другой стороны, оксидный слой также может быть разрушен в процессе сварки при сварке переменным током, когда есть изменение между положительной и отрицательной полуволнами. Оксидный слой разрушается положительной полуволной. Глубина сварки, так называемое проплавление, достигается за счет отрицательной полуволны.Электрод также снова остывает. В результате получается идеальная комбинация двух полуволн при сварке на переменном токе.

Особенно при сварке на переменном токе необходимо учитывать еще одну вещь: электродом вы привариваете шар спереди, так называемый калот. С его помощью вы можете толкать расплавленный оксидный слой вперед, как комья, чтобы они не попали в сварной шов.

Если вы хотите сваривать более толстые алюминиевые листы – чуть более 10 мм -, мы рекомендуем предварительно нагреть заготовку.Без предварительного нагрева во время сварки в заготовку будет уходить слишком много тепла, что значительно затруднит формирование сварного шва.

2. Выбор сварочной горелки

Алюминий можно сваривать с помощью различных процессов, а именно TIG, MIG и плазменной сварки. Процесс сварки TIG на переменном токе в основном используется для более тонких листов. В частности, стыковые соединения можно хорошо сваривать с помощью горелки TIG. Например, если вы хотите соединить два алюминиевых листа толщиной 2 мм, убедитесь, что край на обратной стороне сломан.Только тогда будет хороший корень, хорошее смачивание металла шва и качественная сварка. Более толстые листы предпочтительно обрабатываются с использованием процесса сварки MIG , поскольку с помощью этих горелок можно добиться более высокой скорости плавления проволоки. Горелки MIG особенно подходят для угловых сварных швов, так как они позволяют правильно вводить присадку. Процесс плазменной сварки на постоянном токе имеет то преимущество, что тепло может целенаправленно подводиться к заготовке, но это очень сложный процесс.

Другой совет: При сварке алюминия сварочной горелкой MIG целесообразно использовать изогнутую шейку горелки с изгибом не менее 22 градусов. Это означает, что у вас всегда есть принудительный контакт, который позволяет проводу лучше работать и обеспечивает хорошую передачу тока.

Алюминий также можно сваривать, используя гибридный процесс лазера и лазерной сварки MIG. Однако наиболее широко используемый процесс сварки алюминия – это процесс TIG на переменном токе.

3. Специальное оборудование для сварки алюминия

Для процесса сварки MIG / MAG:
Не следует забывать и о оснащении горелки подходящими изнашиваемыми деталями для сварки алюминия.Распространенная ошибка – используется лайнер из стали. Однако, если проволока будет подана, она будет тереться о сталь гильзы и случайно попадет в сварочную ванну. Для сварки алюминиевой проволокой мы рекомендуем специальный лайнер из углеродного PTFE , который благодаря содержанию графита обеспечивает лучшую смазывающую способность. Используемый контактный наконечник должен иметь больший диаметр по сравнению со сваркой других материалов, потому что алюминий, как очень хороший проводник тепла, расширяется больше, чем, например, стальная проволока.С другой стороны, это может привести к затруднениям подачи проволоки или возгоранию. В случае сварки алюминия такое возгорание присутствует постоянно, что связано с оксидами на поверхности. Это потому, что они действуют как изолятор, прерывающий ток от проволоки к заготовке. Если проволока будет непрерывно проходить через головку горелки, это приведет к разрушению изнашиваемых деталей. Еще одна причина, по которой необходимо удалить оксидный слой.

В процессе сварки TIG:
При сварке алюминия на переменном токе в процессе TIG важно правильно выбрать вольфрамовый электрод , поскольку в нем не должно быть оксидов.По этой причине вам следует использовать нелегированный зеленый электрод из чистого вольфрама, особенно для сварки алюминиевых сплавов, который обеспечивает хорошую стабильность дуги. Однако вольфрамовые компоненты электрода могут излучать, что, в свою очередь, может загрязнять основной материал, вызывая накопление небольшого количества остатков в сварном шве. Вы можете увидеть это через маленькие белые точки, что указывает на ошибку привязки. Здесь вступает в игру упомянутая ранее сварка сферического колпачка, чтобы вытеснить оксиды, как комья, вперед.Пурпурный E3 ^® , изготовленный из редкоземельных элементов или смешанных оксидов, является альтернативой электродам из чистого вольфрама. Он состоит из вольфрама в качестве материала носителя и лантана в качестве легирующего элемента. Кроме того, существуют редкоземельные элементы, такие как итрий, которые придают E3 ^® исключительную стабильность.

4. Проволока и подача проволоки

Поскольку металлический алюминий очень мягкий, необходимо использовать не только специальные изнашиваемые детали для сварки алюминия, но и специальные транспортные ролики для подачи проволоки от сварочного аппарата.Они должны иметь U-образную канавку для предотвращения деформации. Провести алюминиевую проволоку более трех и более метров сложно. Двухтактные системы очень подходят для механизированной сварки, при которой сварочная горелка имеет привод и тянет проволоку, а двигатель подачи в сварочном аппарате перемещает проволоку вперед.

В зависимости от основного материала и желаемых свойств шва выбирается дополнительный материал. Сплавы AlMg имеют более высокую прочность, чем, например, присадочная проволока из AlSi.

5. Правый защитный газ

Инертные газы – аргон или смеси аргона – используются в качестве защитных газов при сварке алюминия. Чистый аргон используется при толщине листа прибл. 12,5 мм. В случае более толстого материала аргон смешивается с гелием, чтобы получить более высокую температурную связь в процессе сварки. Доля гелия в защитном газе варьируется от 25% до 75% в зависимости от рекомендации.

Еще одно примечание о газе:
Вы всегда должны помнить о точке росы защитного газа.Аргон 4.6 в основном используется для сварки, его чистота составляет 99,996% и, следовательно, точка росы -62 ° C. Если поставщик газа соответствует этим требованиям, у вас не будет проблем с газом, который идет прямо из баллона. Однако влага всегда может проникнуть через газопровод, например, в процесс сварки, что в свою очередь увеличивает точку росы. Поэтому регулярно проверяйте газовые трубы на предмет конденсации. Если влажность слишком высока, углеводороды могут попасть в сварной шов и сделать его пористым или дефектным.

Наши рекомендации по сварке алюминия

После того, как сварочная станция была настроена для сварки алюминия, мы рекомендуем оставить ее настроенной исключительно для сварки алюминия и настроить другую станцию ​​для сварки стали. Конечно, только там, где это возможно. Таким образом, вы можете быстро перейти со стали на алюминий, не меняя все и не настраивая заново. Вы просто меняете рабочее место.

А после сварки алюминия

После сварки некоторые алюминиевые сплавы должны пройти процесс закалки, на степень которого можно повлиять.Таким образом, вы можете напрямую влиять на прокаливаемость при выборе алюминиевого сплава. К упрочняемым сплавам относятся AlZnMgCu, AlZnMg, AlMgSi и AlCuMg, в то время как AlMn, AlMgMn, AlMg, AlSi и AlSiCu относятся к незакалываемым алюминиевым сплавам. В зависимости от состава алюминиевого сплава, введенной температуры и температуры во время процесса старения структура решетки этого металла изменяется и, следовательно, его механические свойства. Чтобы предотвратить преждевременное осаждение растворенных элементов сплава и контролировать их распределение, необходимо обеспечить правильную температуру старения после сварки упрочняемого алюминия.Поскольку температура старения также влияет на уровень прочности, в принципе справедливо следующее: достижимая прочность уменьшается с повышением температуры. Это означает, что наивысшая прочность достигается при холодном отверждении, которое обычно происходит при комнатной температуре. Любая диффузия подавляется внезапным охлаждением. На данный момент это лишь небольшая справочная информация об аутсорсинге алюминия после сварки. Если вы хотите узнать больше, вы можете найти хорошую специализированную литературу в Интернете, например, на сайте www.hochschule-technik.de или www.maschinenbau-wissen.de.

По общему признанию, сварка алюминия немного сложнее, чем сварка стали. Но если вы будете реализовывать наши советы и рекомендации, то скоро станете настоящим специалистом по сварке алюминия.

Удаление дыма также является важной проблемой при сварке алюминия. Узнайте больше по этой теме в нашей бесплатной электронной книге:

Как сваривать алюминий | Сварка алюминия

Сварка алюминия, обычно используемая в авиакосмической отрасли из-за ее легкости и устойчивости к коррозии, может оказаться трудной задачей.Компания Midwest Metal Products использует два разных метода сварки алюминия: TIG-сварку и MIG-сварку. Узнайте больше о подходящих инструментах, безопасности, методах, технологиях и проблемах, связанных со сваркой, ниже.

Подготовка к сварке алюминия

Необходимых инструментов:

• Инструменты для сварки алюминия. Прочтите ниже, чтобы узнать больше о двух обычно используемых методах сварки алюминия.
• Щетка из нержавеющей стали
• Верстак металлический
• Зажимы для удержания металла на месте
• Защитное оборудование

Надлежащее защитное оборудование:

• Изолированные огнестойкие сварочные перчатки
• Маска сварочная с авто-тонированием
• Рубашка из хлопка с длинными рукавами.Сварка TIG и другие процессы производят УФ-излучение, которое может обжечь кожу.
• Огнетушитель

Очистите алюминий

Чрезвычайно важно очистить алюминий перед первой сваркой. Загрязнения оксида алюминия и углеводородов могут накапливаться на внешней стороне алюминия, препятствуя проникновению в сварной шов, поскольку оксид плавится при гораздо более высокой температуре, чем алюминий. Перед сваркой рекомендуется очистить весь алюминий, даже новый.Начните с распыления на металл ацетона и ополаскивания водой. Когда металл высохнет, потрите алюминий щеткой из нержавеющей стали в одном направлении.

Признаки загрязнения алюминия оксидом или углеводородом:

• Металл горит или деформируется при сварке.
• Сварочный наполнитель не сливается с лужей.
• A имеет поверхностное натяжение.
• Два куска алюминия не свариваются.

Очистите присадочный стержень

Грязный присадочный стержень может легко загрязнить сварной шов.Используйте абразивную чистящую салфетку, чтобы убедиться, что на стержне нет загрязнений.

Методы сварки алюминия

Сварка TIG: Сварщик TIG, или аппарат для сварки вольфрамовым электродом в среде инертного газа, также известный как GTAW (газо-вольфрамовая дуговая сварка), является одним из самых популярных методов сварки алюминия и других тонких металлов. В процессе сварки TIG для сварки используется длинный вольфрамовый стержень или электрод и инертный защитный газ аргон.

Что вам понадобится:

• Аппарат для сварки вольфрамовым электродом в среде инертного газа
• Алюминий присадочный стержень
• газообразный аргон

Сварка МИГ: Сварочный аппарат МИГ (металл в инертном газе) – это еще один тип аппарата для дуговой сварки, который используется для сварки алюминия.MIG Welder отличается от TIG Welder тем, что в нем используется металлическая сварочная проводка, непрерывно подводимая на протяжении всего сварочного цикла, для сжигания и сплавления двух металлов вместе.

Что вам понадобится:

• Аппарат для сварки MIG
• Катушечный пистолет
• Защитный газ (аргон)
• Алюминиевый наполнитель
• Гильзы неметаллические
• Приводные ролики

Сварочные методы

Сварка TIG: Начните с предварительного нагрева перед сваркой, чтобы предотвратить образование трещин в процессе сварки.Держите фонарь надлежащим образом, упершись рукой в ​​стол и медленно двигая его. Когда вы будете готовы к сварке, соедините два алюминиевых куска как можно плотнее и закрепите их зажимом. Как только сила тока на аппарате TIG будет установлена, начинайте сварку. Когда образуется лужа, добавляйте присадочный стержень, пока стык не заполнится, и переходите к следующему участку сварки. Всегда держите вольфрам на расстоянии примерно 1/4 дюйма от лужи и перемещайте его медленно, равномерно, чтобы избежать зазоров в сварном шве. Не забывайте всегда держать резак под углом 90 градусов, при этом отталкивая его от себя, а не к себе.

Сварка МИГ: Перед началом сварки МИГ сначала подсоедините катушку пистолета к положительной шпильке сварочного аппарата. После того, как алюминий будет чистым и предварительно нагретым, используйте угол от 10 до 15 градусов, чтобы протолкнуть кончик пистолета-распылителя вперед вдоль стыка. Продолжайте движение, пока стык не заполнится. Не забывайте всегда держать резак под углом 90 градусов, при этом отталкивая его от себя, а не к себе.

Общие проблемы / Устранение неисправностей

Загрязненный вольфрам (TIG): Загрязнение происходит, когда вольфрам из сварочного аппарата TIG касается сварочной ванны или наполнителя.Когда это происходит, сварочная дуга становится нестабильной, и качество сварки ухудшается. Чтобы исправить это, удалите вольфрам, положите вольфрам на плоскую поверхность и удалите тот конец, где он загрязнен. Снова установите вольфрам в сварочный аппарат, измените полярность на DCEP (положительный электрод постоянного тока), отработайте дугу на металлоломе, вернитесь к высокому уровню переменного тока и снова начните сварку.

Прожигание: Прожигание происходит, когда основной материал перегревается. Чтобы предотвратить это, увеличьте скорость движения, сделав более короткие сварные швы или уменьшите количество используемого газа.

Грязные сварные швы : Чтобы избежать загрязнения сварного шва, оттолкните сварной шов, а не перетаскивайте сварной шов на себя. Обязательно тщательно очистите перед сваркой.

Ожоги проволоки (MIG): Чтобы избежать ожогов проволоки возле контактного наконечника на протяжении всего сварного шва, соблюдайте соответствующее расстояние между сварным швом и наконечником. Кроме того, убедитесь, что вы используете правильный размер наконечника, лайнера и проволоки для конкретной работы.

По вопросам обращайтесь к нашим специалистам в Midwest Metal Products.

Следуй за мной в Google+ Теги: Сварка алюминия, Как сваривать алюминий, Методы сварки

Сравнение сварки алюминия и стали

Во многих случаях сварка алюминия требует соблюдения некоторых специальных процедур. Одним из ключевых факторов является выбор правильного присадочного металла в соответствии с основным материалом и требованиями к области применения.

Сварка алюминия представляет некоторые уникальные проблемы по сравнению со сваркой стали или других распространенных материалов, особенно с точки зрения химического состава и чувствительности к трещинам.

Во многих случаях сварка алюминия требует соблюдения некоторых специальных процедур. Важными факторами при сварке материала являются: выбор правильного присадочного металла; правильное хранение и тщательная очистка основного материала; и правильные методы сварки.

Вот некоторые общие проблемы при сварке алюминия и основные передовые методы их решения.

Характеристики алюминия

Надежная сварка – это все о химии, восстановлении углеводородов и правильной технике.Характеристики алюминия несколько отличаются от стали. Температура плавления алюминия намного ниже, чем у стали – 1221 градус по Фаренгейту у алюминия по сравнению с 2500 градусами у стали. Алюминий также имеет оксидный слой, который плавится примерно при 3700 градусах. Этот оксидный слой намного тверже алюминия и помогает материалу противостоять коррозии и истиранию. Однако он также действует как изолятор, который может создавать проблемы во время сварки.

Поскольку прочность алюминия имеет тенденцию к увеличению при понижении рабочей температуры – в отличие от стали, которая становится более хрупкой при понижении рабочих температур, – алюминий обычно используется в холодных температурах, таких как криогенная техника и транспортировка сжиженного природного газа.

В то время как железо является основным сплавом стали, алюминиевые материалы – это в основном алюминий с добавлением различных элементов.

Деформируемые сплавы, такие как алюминий серии 1ххх, представляют собой чистый алюминий без намеренно добавленных легирующих элементов. Основными легирующими элементами в других типах алюминия являются медь в серии 2ххх, марганец в серии 3ххх, кремний в серии 4ххх, магний в серии 5ххх, магний и кремний в серии 6ххх, цинк в серии 7ххх и другие элементы в серии 8ххх.

Проблемы сварки алюминия

Различные характеристики алюминия проявляются в процессе сварки. Теплопроводность и проблемы с пористостью – два самых больших отличия сварки алюминия от стали.

Водород хорошо растворяется в жидком алюминии. Поскольку присадочный материал и основной металл алюминия становятся жидкими в процессе сварки, они поглощают водород и могут удерживать его в растворе. Когда расплавленный материал начинает затвердевать, он больше не может удерживать водород в гомогенной смеси.Водород образует пузырьки, которые застревают в металле, что приводит к пористости.

Смесь защитного газа гелий / аргон может использоваться для борьбы с проблемами пористости, если испробованы все другие варианты. Имейте в виду, что с гелиевой смесью необходимо увеличивать напряжение, чтобы преодолеть более высокий потенциал ионизации этого газа по сравнению с аргоном. Повышенное напряжение вызовет более высокое тепловложение и дополнительное проникновение, поэтому эта смесь используется для более толстых алюминиевых базовых материалов.

Тщательно очистите основной материал перед сваркой от масла, грязи, остатков и влаги.Это помогает обеспечить наилучшие результаты и снижает вероятность пористости.

В отличие от стали, присутствие водорода не вызывает трещин в сварных швах алюминия. Однако горячее растрескивание, которое может возникнуть при затвердевании сварного шва, представляет угрозу для алюминия. Решение этой проблемы возвращается к химии. Если возникает проблема с горячим растрескиванием, обратитесь к таблице выбора алюминиевого присадочного металла, чтобы найти присадочный металл, который наилучшим образом решает эту проблему.

Основной металл из алюминия 6061 является примером материала, который имеет пиковую склонность к растрескиванию при его нынешнем химическом составе, что очень затрудняет автогенную сварку или сварку с присадочным материалом аналогичного химического состава.Использование наплавочного металла с такими элементами, как магний (ER5XXX) или кремний (ER4XXX), может помочь вытолкнуть материал за пределы диапазона восприимчивости к трещинам.

Еще одна проблема с алюминием заключается в том, что он в пять раз более теплопроводен, чем сталь. Холодные участки основного металла пытаются отвести тепло от сварочной ванны, что может вызвать непровар в сварном шве. Из-за этой разницы в теплопроводности алюминий требует гораздо более высоких тепловложений, чем сталь во время сварки.

Выбор присадочного металла

Очень важно использовать таблицу выбора при выборе присадочного металла для алюминия. Для каждой комбинации обозначений алюминия есть рекомендуемые варианты присадочного металла в зависимости от характеристик сварного шва, требуемых для конкретного применения.

Таблица выбора включает восемь характеристик, которые важны для различных сварочных работ: чувствительность к трещинам, прочность, пластичность, коррозионная стойкость, работа при повышенных температурах, соответствие цвета после анодирования, термообработка после сварки и ударная вязкость.Анализируя потребности конечного компонента, можно определить, какие свойства наиболее важны для конкретного применения, и выбрать присадочный металл, который наилучшим образом соответствует требуемым характеристикам. Важно отметить, что повышенная рабочая температура алюминия составляет от 150 до 350 градусов по Фаренгейту. Это и другие определения характеристик можно найти в таблице выбора алюминия.

Другой вариант – использовать приложение для выбора присадочного металла, подобное этому.В приложении можно найти ту же информацию, что и в полной таблице выбора, но он показывает присадочный металл только для выбранных основных материалов.

Правильный выбор присадочного металла всегда является ключевым моментом. Например, если основным свариваемым материалом является алюминий 6061, хорошие варианты присадочного металла включают 4043, 4943 и 5356. Проволока для газовой дуговой сварки (GMAW) 4043/4943 или пруток для газовой вольфрамовой дуговой сварки могут уменьшить пористость и обеспечить лучшую свариваемость. и увеличенная текучесть лужи, в то время как продукт 5356 обеспечивает большую ударную вязкость и прочность.

Передовые методы

Наряду с выбором присадочного металла, наиболее подходящего для применения, следование некоторым ключевым передовым методам также может помочь в достижении успеха при сварке алюминия.

• Не ткать. Хотя для сварки стали обычно используется метод переплетения, его нельзя использовать с алюминием. Вместо этого используйте стрингер, который помогает обеспечить правильное проникновение и сплавление. Для алюминиевых GMAW убедитесь, что вы используете более высокое тепловложение и высокую скорость движения, чтобы оставаться перед лужей.


• Очистите металл. Тщательно очистите основной материал перед сваркой от масла, грязи, остатков и влаги. Это помогает обеспечить наилучшие результаты и снижает вероятность пористости. Ацетон или очиститель для алюминия хорошо подходят для удаления углеводородов, которые могут находиться на поверхности материала. При подготовке сварных швов не продувайте их сжатым воздухом, так как это может привести к загрязнению из-за влаги и масел при использовании инструментов в мастерской.


• Удалить оксидный слой. После очистки используйте щетку из нержавеющей стали – новую или использованную только для алюминия – для удаления слоя оксида алюминия перед сваркой. Как упоминалось ранее, оксид алюминия имеет гораздо более высокую температуру плавления, чем алюминий. Он действует как изолятор, который может вызвать проблемы с зажиганием дуги, и для сварки через оксидный слой требуется очень высокий нагрев. Это может привести к прожогу основного материала и пористости, поскольку оксидный слой имеет тенденцию удерживать влагу.


• Храните правильно. Практика хранения основных материалов и присадочных металлов также играет роль в предотвращении пористости. По возможности храните алюминиевые листы внутри. Если они должны храниться на открытом воздухе, ставьте листы вертикально, а не друг на друга, чтобы предотвратить задержку воды, которая будет способствовать образованию более толстого слоя гидратированного оксида алюминия. Материалы и присадочные металлы, хранящиеся снаружи или в кондиционируемой части здания, перед сваркой, желательно накануне, принесите в цех, чтобы температура металла стабилизировалась и предотвращалась конденсация влаги в воздухе. алюминий.


• Проверить расходные материалы. Некоторые проблемы со сваркой алюминия, особенно при использовании GMAW, могут быть связаны с расходными материалами. Чтобы снизить риск образования пористости, используйте новые или в хорошем состоянии газовые линии и шланги и убедитесь, что все соединения шлангов плотно затянуты, чтобы воздух не попадал в линию.

  Также важно использовать подходящие футеровки и приводные ролики. Пластиковые вкладыши и входные направляющие могут обеспечить преимущества по сравнению со стальными вкладышами при сварке алюминия, поскольку металлические или латунные входные направляющие и стальные вкладыши могут истирать более мягкую алюминиевую проволоку, когда она проходит через систему привода и вкладыш.Это может привести к тому, что металлическая стружка забьет лайнер и вызовет проблемы с подачей. Точно так же приводные ролики с U-образной канавкой являются стандартными для алюминиевых приложений, потому что другие типы приводных роликов могут разбить или деформировать проволоку.



• Следите за температурой. Обратитесь к руководству по алюминиевому присадочному металлу или к нормативам, чтобы определить соответствующие диапазоны температур предварительного нагрева и промежуточного прохода. Предварительный нагрев может использоваться для уменьшения теплового воздействия на размер секции при сварке толстых основных металлов или материалов разной толщины, но при сварке алюминия предварительный нагрев должен быть минимальным.

  Термически обрабатываемые недрагоценные металлы и недрагоценные металлы серии 5xxx, содержащие более 3 процентов магния, не должны подвергаться предварительному нагреву или температурам между проходами выше 250 градусов по Фаренгейту в течение более 15 минут. Время, проведенное при повышенных температурах, может снизить прочность материала и способствовать растрескиванию.

Достижение успеха

Решение проблем сварки алюминия часто сводится к химии. Правильное соответствие основного материала и присадочного металла имеет большое значение для достижения успеха и минимизации проблем.Также важно следовать рекомендуемым передовым методам сварки алюминия. И помните, что методы и передовые методы сварки алюминия сильно отличаются от методов сварки стали.

Сварка алюминия MIG для начинающих

Если вы хотите сварить алюминий MIG с помощью сварочного аппарата с механизмом подачи проволоки, это пошаговое руководство покажет вам, как…

Если вы еще не освоили сварку низкоуглеродистой стали методом MIG, то, вероятно, вам необходимо сделать это до того, как вы начнете сварку алюминия с помощью процесса GMAW (MIG).

Вот почему…

При сварке алюминия методом MIG используется тот же угол наклона пистолета и тот же расход газа (20–30 куб. Футов в час).

Однако на этом сходство в значительной степени заканчивается.

Основы сварки алюминия MIG

Алюминий – металл, который сложно сваривать с помощью сварочного аппарата MIG, потому что он требует больше тепла, чем низкоуглеродистая сталь (обычно в диапазоне от 21 до 24 вольт).

Минимальная толщина алюминия, которую вы должны попробовать, составляет примерно 14 га. К 18 га.Если тоньше этого, вам понадобится сварочный аппарат TIG.

С помощью сварочного аппарата TIG можно сварить банку из-под соды. Довольно круто.

Сварка алюминия с помощью аппарата для сварки проволокой печально известна тем, что у нее возникают неожиданные прожоги, и сварочная лужа буквально проваливается насквозь заготовку, если вы не двигаетесь достаточно быстро.

Вот почему не пытайтесь сваривать тонкие алюминиевые детали.

При сварке низкоуглеродистой стали методом MIG можно и нужно перемещать горелку MIG достаточно медленно, чтобы обеспечить глубокое проплавление.Однако в случае алюминия сварочная ванна похожа на «мокрую фольгу».

Вы не увидите расплавленной докрасна сварочной лужи с алюминием. Требуется время, чтобы почувствовать, когда сварочная лужа для алюминия становится слишком горячей. Вот почему вы можете легко разрушить свою заготовку, если не будете осторожны.

Скорость перемещения при сварке алюминия методом MIG

Хорошее практическое правило – использовать примерно те же настройки напряжения, что и для низкоуглеродистой стали, но удвоить скорость движения.

Как я уже говорил, сначала вы будете двигаться с неудобной скоростью со своим пистолетом MIG с алюминием, пока не привыкнете к нему.

Сварка стали

MIG использует процесс передачи короткого замыкания, что означает, что проволочный электрод фактически вызывает короткое замыкание в стыке, в результате чего образуется расплавленная сварочная лужа.

При сварке алюминия в большинстве случаев используется струйный перенос.

Распылительный перенос – это метод, при котором крошечные частицы алюминиевой проволоки фактически распыляются в сварочную ванну. Большинство сварщиков MIG справятся с этим процессом. Все, что вам нужно сделать, это поднять напряжение и использовать правильную газовую смесь.

Сварочный пистолет для алюминия MIG

Если вы собираетесь сваривать алюминий методом MIG с помощью сварочного аппарата с механизмом подачи проволоки, вам понадобится катушечный пистолет.

Почему нельзя просто вставить рулон алюминиевой проволоки в машину MIG?

Потому что алюминиевая проволока для сварки MIG намного мягче стали и имеет тенденцию влезать в прокладку кабеля. Проволока не такая жесткая, как проволока из низкоуглеродистой стали, поэтому вы должны компенсировать это с помощью пистолета для катушки.

Катушечные пистолеты

подходят для сварщиков своими руками, и обычно вы можете установить только небольшой вес в 1 фунт.катиться внутрь.

Преимущество пистолета-распылителя в том, что алюминиевая проволока не должна проходить через шланг MIG, где она, скорее всего, защелкнется.

Смесь газов для сварки алюминия методом MIG

При сварке низкоуглеродистой стали обычно используется так называемый газ C25 (25% CO2 и 75% аргона).

Для сварки алюминия методом MIG следует использовать в качестве защитного газа чистый аргон.

Это позволит осуществить процесс переноса распылением.

Для более толстого алюминия (1/2 дюйма или более) добавляется от 25% до 75% гелия.

Это обеспечивает более глубокое проникновение в заготовку.

Полярность для сварки алюминия MIG

Для сварки алюминия

MIG необходимо установить аппарат на DCEP (положительный электрод постоянного тока).

При такой настройке полярности (известной как обратная полярность) электроны проходят от устройства через кабель заземления и обратно через пистолет.

Важно правильно настроить этот набор, иначе сварные швы не вылезут.