Правила работы при сварке алюминия

Зачастую на производстве или при выполнении монтажа различных изделий требуется сваривать между собой алюминиевые элементы. Данный процесс технологически достаточно сложный. Обычно для сварки алюминиевых деталей используется аргон. Не так часто применяют аргонодуговой способ, этот метод скорее для профессионалов. Однако, сегодня аргонодуговая сварка становится все более востребованной. О тонкостях работы при сварке алюминия данным способом пойдет речь в этой статье.

Аргоновая сварка алюминия используется не только в производстве и строительстве, но и очень востребована в сфере автомобильного ремонта. Существуют организации, которые специализируются на оказании таких услуг. Разумеется, из-за того, что сварка алюминия – это непростая работа, стоимость на такие услуги достаточно высока. За сварку 1 см шва могут запросить 100-120 рублей. Причиной таких цен является малое количество специалистов, которые могут и умеют качественно выполнить аргоновую сварку. Если Вы хотите стать одним из таких мастеров, Вам следует более подробно узнать обо всех нюансах этой работы.

Основные технологические сложности

Алюминий – это довольно «капризный» материал, работать с ним необходимо особенно внимательно. Такое отношение вызвано следующими особенностями:

1. На поверхности материала при всегда имеется оксидная пленка. При сварке она может вызвать проблемы, так как плавится при более высокой температуре, чем сам металл. Пленку перед сваркой необходимо аккуратно убрать, при этом не повреждая само изделие.

2. Алюминий при остывании сильно «садится», благодаря чему после сварки может измениться форма как самого шва, так и изделия в целом.

3. Алюминий легко и быстро окисляется, появляется пленка, которая мешает сделать аккуратный монолитный шов.

4. Металл плавится при довольно низкой температуре – уже при 600 градусов алюминий начинает менять свои свойства. В то же время, чтобы удалить оксидную пленку с поверхности, необходимо 2000 градусов. Из-за этого при удалении пленки материал может потерять прочность.

5. В процессе плавления цвет металла не изменяется. Иногда бывает непросто определить степень нагрева материла, что может быть причиной прожога.

6. Расплавленный алюминий очень текучий, сложно сформировать сварочную ванну. Иногда при сварке требуется использовать прокладки для теплоотведения.

7. Металл хорошо проводит тепло, поэтому сваривать алюминиевые элементы нужно с силой тока в полтора раза больше, чем необходимо при сварке стальных элементов, хотя они и плавятся при большей температуре.

8. Проблемы возникают и после сварки – зачастую при остывании на шве могут появиться трещины и поры. Это связано непосредственно со свойствами металла.

Все перечисленные проблемы решаемы. В первую очередь, качество работы зависит от навыков и мастерства сварщика, а также правильной предварительной обработки материала. Аргон при сварке также помогает избавиться от части проблем – он вытесняет кислород, что препятствует образованию пор, не дает металлу быстро окислиться, чтобы не появилась оксидная пленка во время работы. При использовании аргона можно получить отличное ровное соединение, которое  не потрескается и не деформируется. Из-за этого аргоновая сварка используется профессионалами для сварки алюминия. 

Необходимое оборудование

Прежде, чем перейти непосредственно к технологическому процессу, необходимо разобраться, что потребуется для работы.

Алюминий нельзя варить на постоянном токе прямой полярности. Поэтому сварочное устройство  постоянного тока для такой работы не подойдет. Необходимо приобрести оборудование или переменного тока, или работающее в двух режимах. Хорошо зарекомендовали себя в такой работе инверторные устройства, их легко регулировать, при работе они дают стабильный результат, к тому же весьма компактны.

Перед покупкой сварочного аппарата нужно определиться с требуемой силой тока. Этот параметр оборудования можно определить по толщине изделий, с которыми планируется работать. К примеру, для сварки деталей до 2 мм толщиной потребуется оборудование с силой тока 80-85 А. Если планируется работать с металлом толщиной до 4 мм, то больше подойдет аппарат до 150 А. Если же металл толщиной 5-6 мм, то нужно приобрести устройство с силой тока более 200 А.

Кроме того, на данный параметр влияет также тип формируемого шва. Для сварки алюминия кроме непосредственно сварочного аппарата Вам понадобится дополнительное оборудование и расходники – газовый баллон, горелки, электроды, присадочный пруток.

Подготовка материала к сварке

Одним из наиболее важных моментов является зачистка свариваемых кромок. Сначала их необходимо зачистить от различных дефектов – заусениц, торчащих кусочков металла и т.д. Далее кромки требуется обезжирить. Для этого можно использовать растворитель.

Если привариваемые элементы толще 4 мм, то нужно будет разделать кромки – сделать скос стыка, чтобы сварочная ванна оказалась ниже поверхности изделия. Чтобы не прожечь заготовку, скос делается не до конца. Если изделие небольшой толщины, то может понадобиться отбортовать кромки – загнуть их под прямым углом. Это делается для того, чтобы в процессе сварки они хорошо стыковались друг с другом. Правильная предварительная обработка является залогом качественного выполнения шва.

Также важно очистить поверхность от оксидной пленки. Места будущей сварки можно обработать напильником или наждачной бумагой.

Профессионалы при работе используют небольшую хитрость. Чтобы тепло хорошо отводилось от заготовки, ее нужно положить на прокладку из стали или меди. Это особенно важно, если свариваемые элементы небольшой толщины, меньше будет риск прожечь изделие.

Процесс сварки

После предварительной обработки и подготовки деталей нужно настроить сварочный аппарат на нужную силу тока, подобрать электроды и присадку. Если аппарат универсальный, не забудьте поставить его в режим переменного тока.

Профессионалы при сварке сначала используют большую мощность для прогревания материала. По мере работы силу тока постепенно снижается. Таким образом меньше риск прожечь металл.

Важно также правильно выбрать интенсивность подачи аргона. Этот параметр существенно зависит от используемой силы тока и скорости движения горелки. К примеру, если сваривается лист 1 мм с силой тока менее 50 А, подача газа должна быть до 5 л в минуту. Чем больше толщина алюминия и сила тока, тем интенсивней должна быть подача. При этом важно также не переборщить с интенсивностью – слишком высокая подача может вызвать попадание воздуха в аргон, а это отрицательно скажется на качестве сварного шва.

Перед сваркой нужно продуть область обработки газом. Горелка включается на 15-20 секунд, подносится к материалу примерно на 2 мм. Помните, нельзя разжигать электрическую дугу касанием к металлу. Газ защитит область сварки от окисления, а электрический ток плавит кромки деталей и присадку. При работе горелка должна держаться так, чтобы электрод находился под углом 70-80 градусов к поверхности изделия.

При применении присадки ее нужно подавать под углом 90 градусов к электроду. Подавать присадку надо возвратно-поступательными движениями. Двигать проволоку и электрод поперечными движениями нельзя, это отразится на качестве шва. При этом все движения нужно выполнять плавно, иначе металл будет разбрызгиваться.

Для получения идеального шва профессионалы рекомендуют держать электрод на одном и том же расстоянии от изделия на протяжении всей линии стыка. Чем меньше это расстояние, тем равномернее будет плавиться материал, однако, помните, что касаться электродом металла нельзя.

Так как алюминий сильно усаживается при высокой температуре, он быстро охлаждается. Из-за этого есть риск, что в конце шва углубление лопнет. Чтобы такого не произошло, при окончании сварки дугу нужно направить назад и убрать это углубление.

Полученное соединение должно быть ровным, иметь чешуйчатую структуру и одинаковую ширину по всей длине. Не допускается наличие таких дефектов, как пузыри, наплывы металла и не проваренные участки.

Вот и вся информация, которая требуется для начинающего мастера по аргонной сварке. Мы рассказали об основных нюансах и сложностях, которые могут возникнуть у новичка. Если Вы заинтересовались аргонодуговой сваркой, в нашем интернет-магазине можно приобрести все необходимое для этого оборудование.