Сварка холодная алюминий – Сварка алюминия различными видами сварочных аппаратов: способы, технология, рекомендации

Содержание

Холодная сварка для алюминия – применяем правильно

Холодная сварка для алюминия может быть применена в тех ситуациях, когда нет возможности использовать электродуговую сварку в среде защитного газа. Данная методика актуальна применительно к алюминию еще и по той причине, что заготовки из данного металла очень плохо соединяются при помощи болтов и гаек. Под понятием «холодная сварка алюминия» может подразумеваться и способ соединения деталей из данного металла при помощи деформации, и технология, предполагающая использование специального клея.

Под «холодной сваркой» чаще всего подразумевают специальный клей, но существуют еще и механические методы холодной сварки — сварка деформацией

Холодная сварка деталей из алюминия при помощи специального клея

Холодная сварка деталей из алюминия, выполняемая при помощи специального клеевого состава, – это технология, позволяющая очень быстро и без особой подготовки поверхностей получить неразъемное соединение. Очень часто данную методику используют в тех случаях, когда необходимо устранить аварийную ситуацию и оперативно соединить алюминиевые детали. Естественно, простота данной технологии позволяет использовать ее чаще всего в домашних условиях.

Клей для скрепления алюминиевых деталей методом холодной сварки

Специальный состав, который применяется для выполнения такой сварки, – это двухкомпонентный клей, выпускаемый в виде мастики или густой жидкости. Состоит такой клей (его можно приобрести практически в любом хозяйственном магазине) из эпоксидной смолы и стального порошка, который служит для упрочнения формируемого соединения.

Чтобы улучшить характеристики клеевого состава для холодной сварки (адгезия с соединяемыми поверхностями, устойчивость к высоким температурам и к воздействию агрессивных сред), в его состав добавляют специальные присадки. Благодаря их использованию свойства застывшего клеевого состава часто превосходят характеристики соединяемых деталей по своей прочности и надежности.

Использование двухкомпонентного клея для фиксации штуцера в трубе из алюминиевого сплава

Любой клей для выполнения холодной сварки – как жидкий, так и в виде мастики – состоит из двух компонентов, которые необходимо смешать непосредственно перед использованием. Следует иметь в виду, что применить смешанный состав необходимо в течение 20–30 минут (спустя полчаса он начинает активно затвердевать). После нанесения на поверхности деталей из алюминия клеевого состава их необходимо прижать друг к другу и выдержать в таком состоянии 40–45 минут. Полное застывание состава происходит в течение 2–2,5 часов.

Чтобы в производственных или домашних условиях получить надежное соединение при использовании клея для холодной сварки, необходимо предварительно очистить и обезжирить соединяемые поверхности. При помощи данного метода можно не только соединить плоские заготовки из алюминия, но и заварить небольшие отверстия и трещины, потратив на это минимум времени и усилий. Соединенные при помощи клея для холодной сварки детали хорошо переносят любые механические воздействия, кроме нагрузок на разрыв.

Ремонт холодной сваркой пробитого поддона картера автомобиля

Применение данного метода холодной сварки алюминия позволяет получить прочные и надежные соединения, но имеет ряд ограничений, о которых необходимо знать.

Так, клей не рекомендуется использовать:

  • в местах, характеризующихся высокими температурами;
  • в тех местах, к которым предъявляются повышенные требования по экологической безопасности;
  • для соединения деталей, условия эксплуатации которых часто изменяются;
  • для герметизации сосудов и емкостей, находящихся под высоким давлением;
  • для соединения деталей, эксплуатируемых в условиях агрессивной окружающей среды;
  • для герметизации труб и сосудов, контактирующих с жидкими пищевыми средами и продуктами питания.

Следует также отметить и преимущества применения клея для холодной сварки, которые делают его очень популярным средством соединения деталей из алюминия:

  • исключение окислительных процессов в месте стыка заготовок, что придает долговечности такому соединению;
  • простота использования;
  • минимум времени, необходимого для формирования неразъемного соединения;
  • невысокая цена состава и отсутствие необходимости в использовании специального оборудования и энергоносителей.
Небольшой обзор распространенных на отечественном рынке составов для холодной сварки, основанный на отзывах людей, применявших их на практике.
  1. «PERMATEX Cold Weld»
    Эффективный и весьма универсальный клей, допускающий применение с различными материалами. Отлично выдержал нагрузки на отрыв и на сдвиг в ходе испытаний.
  2. «WURTH Liquid»
    Великолепно подходит для работы с металлическими деталями.
  3. «Abro Steel»
    Хорошо подойдет для ремонта емкостей для хранения жидкостей благодаря высокой способности обеспечивать герметичность.
  4. «Титан»
    Доступная цена, отменное противодействие механическим нагрузкам.
  5. «Cold Weld PERMATEX»
    Довольно популярный состав, заслуживший немало положительных отзывов.

Сварка деформацией – особенности технологии

Детали из алюминия по данной технологии соединяют при комнатной температуре, отсюда и название – «холодная сварка». Для того чтобы получить неразъемное соединение, заготовки подвергают значительной пластической деформации, в результате которой происходит разрушение оксидной пленки на поверхности алюминия. Кроме того, сильное сдавливание деталей из алюминия друг с другом в процессе холодной сварки способствует тому, что между их кристаллическими решетками создаются межмолекулярные связи.

Важным условием формированием надежного соединения, получаемого по технологии холодной сварки, является тщательная очистка поверхностей заготовок и их обезжиривание. Давление, которое воздействует на соединяемые детали из алюминия, может быть статичным или с переменной вибрацией.

В зависимости от типа формируемого соединения различают холодную сварку следующих видов:

  • стыковую;
  • точечную;
  • шовную.

Стыковой метод

Детали из алюминия при использовании данного метода холодной сварки соединяются своими торцевыми частями, которые предварительно тщательно очищают и обезжиривают. Для того чтобы выполнить соединение по этой методике, заготовки фиксируют в специальных губках с небольшим выпуском торцевых частей, которые и будут подвергаться сдавливанию. После того как детали надежно зафиксированы, на зажимные губки подается осевое давление, которое и сжимает торцевые части соединяемых заготовок, что сопровождается формированием надежного неразъемного соединения.

Схема стыковой холодной сварки деформацией

Данный способ холодной сварки, несмотря на свою простоту, имеет ряд существенных недостатков и ограничений в применении.

  • Габариты зажимных устройств, используемых для выполнения такой сварки, ограничивают длину формируемого соединения.
  • При сжатии деталей из алюминия пластической деформации подвергаются не только соединяемые торцы, но и та часть, которая зажата в губках.
  • После получения неразъемного соединения заготовки достаточно трудно извлекаются из зажимных губок.

Точечная технология

Данная технология, предполагающая соединение деталей из алюминия внахлест, является наиболее распространенным методом холодной сварки этого металла. Соединяемые заготовки сдавливаются в отдельных сварных точках, для чего используется специальный пуансон. По данной технологии детали преимущественно соединяют несколькими сварными точками, расположенными с некоторым интервалом друг относительно друга.

Схема холодной точечной сварки

Качество холодной сварки, выполняемой по точечной технологии, напрямую зависит от степени деформации алюминия в области сварной точки. В числовом выражении данный параметр характеризует соотношение между толщиной соединяемых деталей и глубиной, на которую в металл вдавливается пуансон. Существуют нормативы, согласно которым данный параметр для алюминия должен составлять 60–70%, а для сплавов на основе данного металла – 75–90%.

Точечная холодная сварка, с помощью которой можно соединять достаточно габаритные листы из алюминия и сплавов на основе данного металла, обладает рядом преимуществ.

  • Соединяемые детали не нуждаются в предварительной фиксации в специальных зажимных устройствах.
  • Алюминий деформируется на очень небольших локальных участках – сварных точках.

При наличии механического устройства, способного создавать значительное давление, холодную сварку по данной технологии можно выполнять и в домашних условиях.

Шовный способ

При использовании данного способа холодной сварки место соединения заготовок из алюминия приобретает форму сплошного шва, который формируется при помощи вращающихся роликов или пуансона с рабочей частью в форме кольца.

Схема шовного метода холодной сварки

Предварительно очищенные и обезжиренные детали из алюминия, которые необходимо соединить при помощи холодной шовной сварки, помещают между одним подвижным и одним неподвижным роликами (односторонняя сварка), либо между двумя подвижными роликами (двухсторонняя сварка). После сдавливания роликов и металла под ними на требуемую глубину подвижные ролики начинают вращаться, что приводит к перемещению соединяемых заготовок и формированию сплошного шва.

Процесс контактной шовной сварки на промышленном аппарате

Использование данной технологии позволяет заварить даже очень габаритные листы из алюминия, но наличие сплошного вдавленного в металл шва серьезно ослабляет конструкцию. Именно по этой причине, когда необходимо соединить холодной сваркой плоские листовые конструкции из алюминия, используют шовно-точечную технологию.

Она подразумевает получение соединения при помощи вращающегося ролика, на котором расположены рабочие выступы, оказывающие давление на свариваемый металл. Шов в таком случае выглядит не как сплошная линия, а как прерывистая цепочка сварных точек, которые очень незначительно ослабляют конструкцию.

Оценка статьи:

Загрузка...

Поделиться с друзьями:

met-all.org

Холодная сварка алюминия

Легкий металл, один из самых используемых в истории цивилизации (хотя в промышленных масштабах всего полтора столетия), устойчивый к коррозии, податливый в механической обработке, пластичный, с отличной теплопроводностью. Это – алюминий.

Получить сложные изделия из алюминия можно литьем и с использованием сварки (ручной, полуавтоматической, аргонно-дуговой).

Альтернативой классическим методам сварки является сварка алюминия холодным способом. Этот метод активно применяется в промышленности (для сварки корпусов электронных и других приборов, кабелей, ремонта и восстановления поверхностей, изготовления каркасов, подставок, изделий бытового назначения) и в домашних мастерских. Для автомобилистов – это незаменимая вещь (ремонт радиаторов, головки блока цилиндров, аккумуляторов, трещин и отверстий на корпусах деталей).

Преимущества холодной сварки:

  • возможность ремонта изделий, нагревать которые нельзя;
  • удешевление работ за счет снижения количества отходов материала до 10 раз;
  • возможность сварки без использования флюсов;
  • становятся доступными работы в пожароопасных местах;
  • возможность стыковки проводов без нарушения и оплавления изоляционного покрытия;
  • способность получать сварное соединение со сталью и другими пластичными металлами.

Оборудование для холодной сварки:

  • механизмы для необходимого закрепления деталей;
  • гидравлический или механический привод для создания требуемого давления в местах сварки;
  • механизмы и станки для выполнения работ.

Методы сварки алюминия холодным способом

 

Стыковой

Последовательность операций следующая. Алюминиевые заготовки фиксируются в губках зажимных устройств. Для максимального давления торцов деталей друг на друга на зажимы оказывается осевое давление. В результате образуется соединение (сваривание) заготовок на молекулярном уровне. Длина зажимов играет ограничивающую роль, сварка длинных и габаритных деталей становится невозможной. Иногда при таком методе используются толкающие пуансоны, зажимных губок нет – используют направляющие втулки. Неудобства возникают при извлечении готового изделия из втулки, потому что на этом участке деформация максимальная. Второе неудобство – удаление, полученного на поверхностях деталей облоя, затруднено. Стыковым методом надежно соединяют алюминиевую проволоку, прутки для сварки, иногда трубы. Свариваемые детали могут иметь сечение до 30 квадратных миллиметров.

Точечный

Самый распространенный, обычно не требующий специальных зажимных устройств, исключающий сильную деформацию алюминия в точках соединения метод. Обязательным является наличие пуансона – с его помощью в точке сварки формируется необходимое для пластической деформации (то есть сварки) давление. На подготовительном этапе заготовки кладут внахлест краями. Производится разметка промежутков сварки (при необходимости). Затем, используя пуансон, выполняют основную операцию сварки. Размер сварной точки определяется соответствующим размером подвижной части пуансона. Метод применим для негерметичной сварки листового металла до 15 мм.

Шовный

Этот метод применим для герметичного соединения листов металла без ограничения длины непрерывного сварного шва. Работа проводится на фрезерном или настольном ручном станке с помощью кольцевидных пуансонов или вращающихся роликов. Состыкованные зачищенные детали помещаются между роликами. После сдавливания и вращения роликов детали свариваются при протяжке. При одностороннем способе давление создается между одним роликом и опорой. При двухстороннем – между парой роликов. В сечении шва толщина уменьшается – это ослабляет сопротивляемость изделий к перегибу в месте сварки, приводит к искривлениям. Поэтому целесообразно рабочую поверхность применяемых роликов увеличить в диаметре.

Сварка специальными клеящими составами

Рассмотрим самый молодой метод холодной сварки подробнее.
Доступный в строительных и хозяйственных магазинах клей «холодная сварка» может продаваться в одно- и двухкомпонентном виде. Основным его компонентом, отвечающим за пластичность и однородность всего состава, является эпоксидная смола. Другими наполнителями являются металлические порошки и специфические присадки для придания клею нужных характеристик и свойств (улучшение адгезии, повышение прочности, устойчивости к разрушающим агрессивным средам и критическим температурам).

Приобрести холодную сварку можно в виде мастики, помещенной в цилиндрический тубус, или двухкомпонентной жидкости.

Подготовка к работе этих исполнений отличается:

  1. Похожую на пластилин мастику отделяют в необходимом количестве от основного бруска поперечным перпендикулярным резом. Затем тщательно разминают в руках. Готовая субстанция прекрасно поддается лепке.
  2. Во втором случае оба компонента перемешиваются в неметаллической емкости. Однородная масса готова к нанесению шпателем.

Основными усредненными характеристиками всей представленной линейки продукции являются:

  • объем производственной упаковки – 57/115 грамм;
  • время высыхания: первичное – 30 минут; полное – 5 часов;
  • температурные пределы эксплуатации: минимальный — -40 градусов; максимальный — +300 градусов.

Внесение определенных наполнителей может изменять основные параметры клея для его узконаправленного применения.

Выбор холодной сварки

Правильный выбор марки холодной сварки является залогом получения качественного соединения. Сравнивайте параметры предлагаемого ассортимента клея с необходимыми для конкретного вида работы. Обратите внимание на универсальные составы для склеивания алюминия с другими материалами. Внимательно читайте инструкции, советуйтесь с продавцом-консультантом, изучайте отзывы и рекомендации пользователей данного товара. В выборе поможет и информация из «всемирной паутины». Обратите внимание на самые распространенные марки холодной сварки для алюминия: Weicon, Poxipol, Mastix, Devcon, Permatex, Loctite.

Нюансы работы с холодной сваркой

  • Все процедуры с использованием холодной сварки проводятся в защитных перчатках и респираторе.
  • Подготавливая смесь к работе пользуйтесь неметаллическими инструментами или предметами, чтобы клей не начинал взаимодействие еще до своего использования по назначению.
  • Рабочие поверхности должны быть очищены от пыли, налета, мусора и обезжирены.
  • После работы остатки клеевой массы сразу убираются или счищаются, ведь после их высыхания удаление становится длительной и трудоемкой операцией.
  • Состав, полученный из двух жидких компонентов, сохнет дольше – обязательно учитывайте это перед началом эксплуатации склеенного или восстановленного изделия.
  • При восстановлении глубоких дефектов или утраченных поверхностей нанесение клеящей массы выполняется слоями. Для каждого слоя, не превышающего 5 мм, необходимо выдержать цикл полного высыхания.
  • Применение холодной сварки ограничивается в условиях высоких температур, повышенного давления восстанавливаемых емкостей и трубопроводов, агрессивности среды дальнейшей эксплуатации изделий.

svarkagid.com

Холодная сварка для алюминия: как правильно осуществлять?

Холодная сварка для алюминия, призвана решить основную проблему – алюминий очень плохо соединяется болтовыми соединениями с другими элементами, а заварить обычной, например, аргоновой, сваркой подчас нет возможности.

Собственно говоря, вы можете столкнуться с термином «холодная сварка» в двух его значениях – соединение алюминиевых предметов методом деформации или с использованием специального клея («холодной сварки»).

Принцип сварки деформацией

Сваривание алюминиевых заготовок производится при комнатной температуре, благодаря процессу пластической деформации.

При холодной сварке соединяемые предметы максимально плотно сближаются (сдавливаются) друг с другом, при этом происходит разрушение внешнего окисленного слоя, а между кристаллическими решетками деталей возникают межмолекулярные связи, которые образуют очень прочное соединение.

Чтобы обеспечить лучшее возникновение связей, заготовки можно, и даже желательно, предварительно обезжирить, очистить от запыленности.

Кроме алюминиевых изделий таким способом могут соединяться такие металлы, как серебро, железо, медь, свинец, кадмий, никель и прочее, также этот способ применим для сваривания разнородных металлов, которые очень чувствительны к нагреванию или образуют интерметаллиды.

Давление при холодной сварке может подаваться как статично, так и с переменной вибрацией.

Выделяется три метода холодной сварки алюминиевых изделий:

  • стыковой;
  • шовный;
  • точечный.

Точечный метод

Этот метод используется для соединения алюминиевых деталей внахлест с использованием специальных пуансонов.

Место, где располагается вдавливаемый пуансон, называют сварной точкой.

Сварные точки располагаются по линии соединения с некоторым интервалом. Для наглядности обратите внимание на данную схему.

Качество точечной сварки характеризуется степенью деформации сварной точки, то есть соотношением между толщиной деталей и глубиной вдавливания пуансона.

Установленный норматив деформации для алюминия колеблется в пределах 60-70%, для сплавов алюминия – от 75 до 90%.

Преимущество этого метода заключается в отсутствии необходимости предварительного зажатия (закрепления) заготовок и в низкой деформации металла в местах соединения. Это наиболее распространенный вид холодной сварки.

Шовный метод

В данном случае для образования сплошного шва могут применяться либо ролики, между которыми протягивают соединяемые детали, либо кольцевидные пуансоны.

Сварка роликами может выполняться одним вращающимся роликом, придавливающим алюминиевые заготовки к опоре в виде неподвижного ролика, или двумя вращающимися роликами, зажимающими детали между собой.

Роликовый шов в зависимости от сечения заготовок может выполняться как на фрезеровальном станке, так и на ручном настольном станке.

Соединение алюминиевых изделий кольцевидными пуансонами в этом случае производится сплошной линией.

Шовный метод соединения позволяет получать шов без отбортовки, но к его недостаткам относится истончение сечения заготовок в месте шва, что способствует перегибам и искривлению деталей в этом месте.

Уменьшить этот недостаток позволяет увеличение диаметра рабочей поверхности роликов. Либо применение данного метода лучше избегать.

Стыковой метод

Соединяемые алюминиевые заготовки зажимаются в специальных губках с небольшим выпуском встречных концов, как показано на схеме.

После этого на зажимы подается осевое давление, вследствие чего детали сближаются максимально плотно, и происходит пластическая деформация с образованием связей между их молекулами.

Этот способ обладает рядом недостатков и ограничений к применению.

Так, например, невозможно соединить слишком длинные предметы, так как габариты будут ограничены конструкцией зажимного устройства.

А части заготовок, находящиеся в губках-зажимах, также подвергаются пластической деформации, что не всегда допустимо.

Также этот способ редко применяется в связи с трудностями при извлечении соединенных деталей из зажимов.

Соединение деталей специальным клеем

Вот мы и добрались до термина «холодная сварка». Что же это такое?

Этот метод не требует никаких специальных устройств или механизмов, очень часто он используется как временное средство для устранения аварийной ситуации, когда устранение неисправности происходит буквально в полевых условиях.

Это двухкомпонентный клей в виде жидкости или мастики на основе эпоксидной смолы с добавлением стального порошка.

Развитие химической промышленности открыло новые свойства некоторых элементов, поэтому в традиционный «рецепт» сварки сейчас добавляют специальные присадки, которые улучшают адгезию, температурные характеристики, устойчивость к агрессивным средам и так далее.

Можно сказать, что современный клей по своим прочностным характеристикам зачастую превосходит соединяемые детали.

Встретить холодную сварку можно практически в любом хозяйственном магазине – множество отечественных и зарубежных производителей выпускают такие составы, отличающиеся только внешним оформлением.

Жидкая сварка всегда выпускается в упаковке из двух тюбиков или бутыльков, содержимое которых смешивается в одной емкости непосредственно перед применением.

Видео:

Мастика чаще встречается в виде двухслойного бруска, напоминающего пластилин, клей, либо помещенного для удобства в цилиндрическую упаковку.

Перед сваркой от куска строго перпендикулярно отрезается необходимое количество. Компоненты сварки соединяются путем разминания между пальцами и быстро наносятся на склеиваемый участок.

Места склеивания предварительно лучше обезжирить, так как замасливание под клеем снижает адгезивные свойства до 15-20%

Обращу ваше внимание, что свежеприготовленный клей обладает рабочими свойствами в течение 20-30 мин после смешивания, иногда меньше (подробная информация указывается на упаковке).

Именно в этот период клей можно наносить на склеиваемые предметы, которые затем нужно прижать друг к другу на 40-45 мин при комнатной температуре.

Полное время затвердевания этой «сварки» составляет около 2,5 часов, после чего изделием можно пользоваться.

Места, где использовался клей, можно подвергать практически любым нагрузкам, кроме деформации «на разрыв».

«Холодной сваркой» можно соединять не только различные алюминиевые детали, она используется и для заделки отверстий в алюминиевых радиаторах, дыр и трещин в автомобилях, так как хорошо заполняет различные отверстия, принимая любую форму.

Видео:

Клей обладает высокой адгезией, малым сроком высыхания, после затвердевания приобретает повышенную прочность, очень тяжело разрушается, что обуславливает его широкую популярность.

Но для его использования существует ряд ограничений, состав нельзя применять:

  • в местах повышенной экологической опасности;
  • в местах с высокими температурами;
  • в местах с резким изменением условий эксплуатации;
  • в сосудах, находящихся под высоким давлением;
  • в местах с агрессивной окружающей средой.

Выполняя холодную сварку алюминиевых заготовок этим способом лучше позаботиться о средствах защиты – перчатках и респираторе, так как клей содержит вещества, раздражающие кожу и дыхательные пути.

При попадании в глаза необходимо немедленно промыть их проточной водой и срочно обратиться к офтальмологу.

Внимание! Строго запрещено применение клеевых составов на основе эпоксидной смолы для предметов, находящихся в непосредственном контакте с питьевой водой и продуктами питания.

Также хочется отметить, что цена такой сварки для алюминия очень невысока, а применять ее можно практически везде.

Клей, в отличие от газовой сварки, не провоцирует окисление металла, не вызывает его плавление, значит, ваше изделие будет служить намного дольше.

Благодаря всему этому, все больше людей выбирают для ремонтных работ «холодную сварку», а высокотемпературная сварка используется все меньше в домашних условиях.

rezhemmetall.ru

Сварка алюминия в домашних условиях: особенности и преимущества

Полуавтоматическая и автоматическая сварка алюминия — популярный метод сварки. Это связано с множеством нюансов, которые предстоит преодолеть при сварке. Алюминий обладает характеристиками, которые существенно усложняют соединение деталей, поэтому мастера пытаются найти способ качественно сварить алюминий и его сплавы. Несмотря на сложности, у алюминия множество достоинств: он легкий, хорошо проводит тепло и ток, устойчив к нагрузкам. С помощью автоматической сварки можно сварить различные алюминиевые конструкции, вы без проблем справитесь со сваркой алюминиевой рамы (рамы велосипеда, например).

В этой статье мы подробно расскажем, как качественно сварить алюминий, а так же поведаем, какие особенности сварки алюминия и его сплавов нужно учесть, чтобы шов получился прочным и долговечным.

Содержание статьи

Особенности сварки алюминия

Технология сварки алюминия и его сплавов учитывает все особенности металла. Об этом знают все опытные мастера, но новички часто даже не догадываются, какие сложности могут возникнуть при сварке алюминия и стали. Давайте остановимся на этом подробнее.

Первая и, пожалуй, самая главная сложность сварки алюминиевых сплавов с применением высоких температур — окисная пленка. Окисная пленка образуется на поверхности металла и плавится при температуре вдвое больше температуры плавления самого алюминия. Из-за этого не удается как следует наплавить металл и сформировать шов.

Даже если металл все же расплавился, он мгновенно покрывается окисной пленкой, покрывающей всю сварочную зону. К счастью, от этой проблемы можно избавиться, продумав все заранее. Сварка меди и алюминия требует использования защитных газов, например, аргона. Газ защищает сварочную зону от образования окиси и позволяет легче сформировать шов.

Вторая особенность — избыточная текучесть алюминия при плавлении. При нагреве металл буквально растекается, не позволяя сформировать сварочную ванну. Мы рекомендуем использовать в своей работе теплоотводящие подкладки, чтобы избавиться от этого недостатка.

Не стоит забывать, что в составе алюминия в большом количестве содержится водород. При остывании шва он стремится наружу, образуя трещины и поры в соединении. В целом, даже самый качественный шов при охлаждении может стать бракованным. Это связано с повышенным коэффициентом линейного расширения алюминия. Металл фактически усаживается (по аналогии с деревом). Шов деформируется и образуются трещины. На картинке ниже вы можете видеть показательный пример.

Соединение алюминия и нержавейки нужно выполнять, установив высокое значение сварочного тока. Выше мы писали, что алюминий обладает повышенной теплопроводностью, соответственно минимальные значения тока он просто пропустит через себя и сварочный процесс пройдет неудачно. Но учтите, что если вы варите нержавейку, то нужно установить силу тока в полтора раза меньшую, чем при сварке алюминия.

Также рекомендуем использовать постоянный ток и установить обратную полярность. Так вы сможете добиться катодного распыления, которое нивелирует негативные особенности окисной пленки. Сваривать алюминий постоянным током, установив прямую полярность, просто не получится.

И последняя особенность, которую нужно учесть, заключается в том, что сварка алюминия (особенно сварка алюминия в домашних условиях) не предполагает знаний о марке металла. Даже на производстве не всегда можно узнать, какая марка алюминия используется при сварке. Поэтому крайне сложно подобрать правильный метод и режим сварки.

Все это часто отталкивает новичков, и они предпочитают вовсе не браться за такую работу. Но не все так сложно, как может показаться на первый взгляд. У любой проблемы есть решение. Далее мы расскажем о методах сварки алюминия, которые учитывают все особенности и позволяют выполнить работу не только качественно, но и быстро.

Способы сварки алюминия

Чтобы сварить алюминий, его сплавы или нержавеющую сталь, можно выбрать различные методы. Все они предполагают использование дополнительных комплектующих, например, газа, специальных электродов или клея. Мы опишем наиболее популярные способы, которые применимы как в промышленной, так и в домашней сварке.

TIG сварка

TIG сварка алюминия — самый популярный метод. Работа осуществляется в среде защитного газа, так же применяются вольфрамовые электроды. С помощью этого метода выполняется точечная сварка алюминия и сварка алюминия плазмой.

MAG/MIG сварка

MAG/MIG сварка алюминия выполняется с применением полуавтоматического сварочного оборудования, но газ здесь заменен на проволоку. При этом присадочная проволока для сварки подается автоматически, так что шов получается довольно качественным.

MMA сварка (дуговая сварка)

Дуговая сварка алюминия — распространенный метод сварки металла в домашних условиях. Для работы необходимы лишь электроды со специальным покрытием. Качество шва заметно хуже, чем при TIG или MAG сварке, но этого достаточно для мелкого ремонта.

Холодная сварка

Холодной сваркой (так же «сухая сварка») называют процесс, когда детали соединяются не с помощью тепла и высоких температур, а с помощью дополнительных материалов или механических манипуляций. Например, с помощью специального клея или станка, деформирующего металл (а вместе с тем разрушающего окисную пленку), вследствие чего образуется соединение. Подробнее принцип работы можно понять, посмотрев видео ниже.


Вне зависимости от выбранного метода не забывайте, что сварочные работы по алюминию будут успешными только если вы сможете снизить негативное влияние окисной пленки на сварочный шов.

Подготовка алюминия перед сваркой

Перед сваркой (не важно, домашней или профессиональной) нужно тщательно подготовить металл. Мы расскажем вам все основные этапы. Итак, подготовка алюминия к сварке:

  • Для начала нужно как следует очистить поверхность алюминия и присадочную проволоку от грязи или других загрязнений. Даже если вам кажется, что деталь и проволока абсолютно чистые, все равно пройдитесь по ним тряпкой. Затем нужно обезжирить металл, для этого можно использовать любой растворитель (например, ацетон).
  • К подготовительным работам также относят разделку кромок. Разделку выполняют только в том случае, если есть необходимость. Мы рекомендуем проводить раздел кромок, если деталь толще 5 мм и при сварке не используются покрытые стержни, а так же если толщина более 20 мм и стержни используются.
  • Не забывайте про окисную пленку. Ее можно удалить непосредственно перед сваркой (не полностью, конечно, но остатков будет немного). Для этого используйте напильник или щетку со щетинами из стали. Счистите пленку с кромок и можете приступать к работе. Когда выполняется сварка алюминия в домашних условиях многие мастера используют бензин или соду для удаления пленки. Это не самый эффективный способ, но если вы все же используете его, то промойте кромки водой после такой обработки.
  • Зачистка алюминия относится к работам, которые нужно выполнить уж после сварки, но мы уделим этому внимание. Полученный сварочный шов нужно зачистить жесткой металлической щеткой, удалив остатки застывших алюминиевых капель и шлака.

Вместо заключения

Сварка алюминия в домашних условиях — дело непростое. В таком случае у сварщика нет профессионального высокоточного оборудования, дорогих комплектующих и, зачастую, должного опыта. Но это не значит, что вы не сможете выполнить работу относительно качественно. Прежде чем приступать к делу мы рекомендуем потренироваться на ненужном куске алюминия, чтобы оценить свои силы. Желаем удачи!

[Всего голосов: 0    Средний: 0/5]

svarkaed.ru

аргонодуговая технология, особенности и инструкция

Алюминий – один из самых капризных металлов в сварочном деле. Вместе с тем он со своими сплавами является одним из самых популярных металлов. Технологии работы с этим металлом, слава богу, есть. В них нужно разбираться с тем, чтобы выбирать самые оптимальные способы сварки, которые подойдут вам здесь и сейчас.

Трудности в работе с алюминием объясняются его химическими и физическими характеристиками. Этот металл, равно как и его сплавы, уникален: он чрезвычайно легкий на вес, обладает высочайшей тепло- и электропроводностью. Ко всему этому этот металл весьма устойчив к разного рода нагрузкам, в том числе к механическим.

Почему у него такой трудный характер

Если перевести поговорку «большому кораблю — большое плавание» на алюминиевый лад, то она будет звучать так: «уникальным свойствам – уникальные трудности». Уникальностей у алюминия — хоть отбавляй. Трудностей, соответственно, тоже.

Сварка алюминия в среде аргона.

Описывать и объяснять лучше по пунктам:

  • Главный физико-химический нюанс состоит в комбинации двух весьма неприятных для работы факторов: постоянного присутствия поверхностной окисной пленки и очень высокой температуры плавления этой самой пленки – от 20500°С. При этом нужно заметить, что сам алюминий готов расплавиться при со всем смешной температуре – всего 660°С.
  • Этот пункт – уже следствие первого: капли расплавленного жидкого алюминия мгновенно покрываются окисной пленкой, что напрямую мешает формированию сплошного сварочного шва. Решение этой проблемы давно найдено: для изоляции рабочей зоны от воздуха процесс проводят под защитой инертных газов.
  • Образование сварочной ванны также затруднено. Здесь играет роль высокая текучесть расплавленного алюминия. И эта проблемы решена технически: это применение специальных подкладок, которые отводят тепло.
  • В дополнение ко всем этим бедам алюминий содержит водород, который стремится выйти наружу при остывании металла в конце процесса. Это сказывается на сварочном шве – в нем образуются поры и трещины. Трещины имеют еще одно объяснение: в сплавах алюминия всегда много кремния, а он способствует их образованию.
  • Высокий коэффициент линейного расширения алюминия способствует его расширению при высоких температурах и, соответственно, усадке при остывании. Это приводит к значительной деформации многострадального сварочного шва.
  • Высокая теплопроводность алюминия заставляет применять при работе с ним довольно высокие значения сварочного тока.
  • Существует множество марок чистого металла и его сплавов. Часто случается, что определить конкретную марку бывает затруднительно, что приводит к дополнительным трудностям с выбором режима и расходных материалов.

Методы сварки алюминия и его сплавов

Таких методов несколько, они предполагают самые разные расходные материалы и оборудование типа флюсовых гранулированных смесей, инертных газов или специализированных электродов.

Самые популярные способы сварки алюминия следующие:

  1. AG TIG – аргонодуговая сварка алюминия в защитном облаке инертных газов с использованием неплавящихся вольфрамовых электродов.
  2. DC MIG – полуавтоматический метод с автоматической подачей присадочной проволоки в среде инертных газов.
  3. MMA – использование специальных электродов с различными покрытиями.

По техническим сравнительным характеристиками самым оптимальным методом является холодная сварка для алюминия TIP TIG. В сравнении с другими методами TIP TIG имеет прекрасные показатели практически по всем пунктам:

  • высокая скорость процесса;
  • высокий уровень производительности процесса наплавки – до 3,6 кг\час;
  • возможность варить металл с толщиной кромки свыше 2,5 мм;
  • ненужный затратный процесс очистки от шлака и брызг металла;
  • низкая загазованность процесса;
  • не требуется высокой квалификации сварщика, холодная сварка алюминия очень демократична.

При выборе самого эффективного метода соединения алюминия нужно помнить, что придется иметь дело со злополучной поверхностной оксидной пленкой: в любом случае ее необходимо разрушить. Для выполнения этой обязательной задачи нужно использовать только постоянный ток обратной полярности.

В этом случае работает эффект так называемого катодного распыления, которое является грозным убийцей нашей тугоплавкой оксидной пленки.

Постоянный ток прямой полярности в сварке алюминия никак не работает: при этой комбинации не образуется катодное распыление.

Подготовка и еще раз подготовка

Схема сварки алюминия.

Подготовка алюминия к сварке – дело ответственное и обязательное к исполнению. Условия и требования к предварительным этапам работы с данным металлом намного строже, чем с другими металлами. Особое внимание уделяется обработке кромок свариваемых деталей.

Подготовительные этапы следующие:

  • Все металлические поверхности свариваемых заготовок, включая присадочную проволоку, тщательно очищаются от любых загрязнений, масел или жиров. Сюда также входит обезжиривание поверхностей с помощью ацетона, авиационного бензина или других растворителей.
  • Когда это необходимо, нужно произвести разделку кромок свариваемых металлических заготовок. Если метод не включает использование электродов с покрытием, разделка кромок обязательна при толщине деталей больше 4-х мм. В случае применения покрытых электродов такая разделка нужна лишь при толщине деталей свыше 20-ти мм. При варианте сварки тонких алюминиевых листов с толщиной менее 1,5 мм применяется специальная отбортовка торцов деталей.
  • Удаление оксидной пленки с поверхности заготовок с помощью напильника или металлической щетки, сделанной из нержавейки. Пленку нужно удалить на ширине не менее 25 – 30 мм.
  • Если сварка алюминия производится в домашних условиях, оксидную пленку можно удалить с использованием химических веществ типа бенз

Метод сварки алюминия с помощью покрытых электродов

Это самый распространенный метод работы с алюминием в домашних условиях. Во-первых, к качеству сварочных швов в данной ситуации предъявляются не такие уж жесткие требования. Во-вторых, из всех приемлемых метод этот самый безопасный.

Способ сварки алюминиевых заготовок.

У этой технологии есть свои недостатки:

  • Главный из них – это жесткий лимит на толщину свариваемых деталей: с его помощью можно варить заготовки не толще 4-х мм.
  • Значительная пористость сварочного шва и, как результат, его низкая прочность.
  • Высокая степень разбрызгивания металла во время сварки.
  • Возможная коррозия на поверхности сварочного шва из-за сложного и, возможно неполного удаления шлаковой корки.

С помощью покрытых электродов можно варить изделия как из чистого металла, так и из его различных сплавов. Самыми используемыми и распространенными марками электродов с покрытием являются УАНА и ОЗАНА, с которыми можно работать в сварки всех сплавов с алюминием.

Внутри линеек этих марок есть свои нюансы. Электроды, к примеру, ОЗАНА – 1 используются для сварки заготовок из чистого алюминия, а ОЗАНА – 2 предназначены для очень узкого сочетания с кремнием.

Процесс сварки с покрытыми электродами проводится с помощью постоянного тока на обратной полярности. Эту особенность следует учитывать при выборе сварочного оборудования. К критериям выбора также относится сила сварочного тока, которая зависит от диаметра электрода и которую несложно рассчитать: на 1 мм диаметра сварочного электрода нужно около 30 А постоянного тока.

Если нужно варить алюминиевые заготовки средней или большой толщины, применяется предварительный нагрев металла. Это делается с помощью газовой горелки. Прогревание – важнейший технологический этап со своими правилами. Если кромки заготовок очень толстые, прогревание проводится локально – в месте будущего соединения.

Температура прогревания зависела от толщины металла, температурный диапазон нагревания был очень широким: от 250°С до 4000°С. Охлаждение металла должно быть медленным, это позволяет сделать проплавку эффективно даже с использованием тока небольшой величины.

При соблюдении этих правил минимизируются возможные дефекты сварочного шва: его деформация и кристаллизационные трещины.

Точечная холодная сварка.

Скорость сварки алюминия всегда высокая из-за быстрого расплавления этого металла. В таких условиях становится особенно важным соблюдение непрерывности сварочного процесса: он должен выполняться с использованием одного электрода. Если это не получается, дуга обрывается, что приводит к образованию в кратере шлаковой корки и невозможности повторного поджига.

Выше уже писалось, что удаление шлаковой корки – одна из классических трудностей сварки алюминия. Эту корку следует удалять немедленно с последующей промывкой сварочного шва горячей водой и обработкой металлической щеткой для удаления самых мелких частиц шлака.

Метод сварки алюминия с электродами с покрытием применяется в домашних и кустарных мастерских. Сварка алюминия электродом в домашних условиях не требует специального дорогого оборудования или расходных материалов, проста в исполнении и не требует высокой квалификации сварщика. Но и ответственные работы с помощью этой технологии лучше не выполнять.

Варим алюминий под защитой инертных газов

Сварка алюминия в среде аргона и других защитных газов также весьма популярна, но в большей степени среди профессионалов и в промышленности, хотя в домашних условиях ее тоже можно применять.

Данному методу вполне можно обучиться самостоятельно, в особенности учитывая множество обучающих видеороликов в сети интернета под шапкой «сварка алюминия аргоном для начинающих». Сварочные швы при технологии сварки алюминия и его сплавов прочны, надежны и имеют отличный внешний вид. Кроме того, с помощью этого метода возможна сварка алюминия со сталью.

Здесь тоже применяются электроды, но совсем другого рода: они неплавящиеся и сделаны из вольфрама. Среди инертных защитных газов популярнее всего гелий или аргон, который дешевле гелия и является чемпионом по использованию в сварке. В сварке стали с алюминием используется только аргон.

Схема аргонодуговой сварки алюминия.

Борьба с оксидной поверхностной пленкой в данной технологии проводится несколько иным способом. Сварочная дуга подпитывается от источника переменного тока. Режимы работы разные, они определяются по специальным таблицам в зависимости от типа шва и, главное, толщины свариваемых заготовок.

Калибр вольфрамового электрода, равно как и присадочного прутка, также относится к режиму сварки в числе силы сварочного тока, скорости подачи инертного газа и так далее.

Если продолжить говорить о самостоятельном обучении аргонно дуговой сварке алюминия, то необходимо запомнить следующие несложные правила:

  1. Важнейшие факторы успеха сварки в инертных газах – методы и качество подачи расходных материалов. К ним относятся присадочный пруток и сам защитный газ. Присадочный пруток лучше всего представить кистью художника, которой вы пишете картину маслом. Что это значит: самым кончиком прутка прикасаются к краю сварочной ванны, а затем отводят назад и вверх. Особенность процесса – то, что поперечные движения прутка ни в коей мере не нужны в отличие от сварки других металлов.
  2. Подача защитного газа – следующий важнейший фактор успешной сварки алюминиевых сплавов. Газ нужно подавать в зону сварки заранее – примерно за 3 – 5 секунд до начала. Выключение подачи газа соответственно проходит через несколько секунд после окончания процесса – обрыва дуги. Скорость сварки и расход защитного газа – два параметра, за которыми нужно следить самым внимательным образом: они оказывают самое прямое влияние на качество сварочного шва. Если расход газа будет выше, чем это нужно, защита зоны сварки ухудшится – в нее будет засасываться лишний воздух. И наоборот, если скорость соединения будет высокой, а газа в это время будет не хватать, защита от воздуха также будет нарушена.
  3. Длину электрической дуги нужно соблюдать точно, она должна находиться в пределах 1,5 – 2,5 мм.
  4. Между электродом из вольфрама и присадочным прутком угол должен составлять 90°.
  5. А вот угол между электродом и металлической свариваемой поверхностью должен составлять не больше 80°.
  6. Последовательность в процессе сварки должна быть только такая: сначала идет присадочный пруток, только затем двигается газовая горелка. Именно такой порядок обуславливает надежную защиту шва.
  7. Для снижения риска прожога тонких деталей или перегрева заготовок под зоной сварки размещают медный или стальной радиатор.

Полуавтоматическая сварка алюминия

Импульсные полуавтоматы – отличные аппараты с высокой эффективностью в работе с алюминием и его сплавами. Борьба с оксидной пленкой в данном случае проводится по-своему: она попросту разбивается за счет импульса высокого напряжения. Этот импульс вводит в сварочную ванну элементы расплавленного металла от плавящегося электрода.

Это очень продвинутый метод с точки зрения физики процесса. Сварные швы выходят очень качественными – надежными и высокой эстетики.

Импульсные полуавтоматы – оборудование довольно дорогое, поэтому этот вид сварки алюминия в домашних условиях используется относительно редко. Хотя встречаются самодеятельные мастера, которые переделывают обычные аппараты и с успехом проводят полуавтоматическую сварку алюминия в домашних условиях.

Способ точечной сварки.

Если же сравнивать друг с другом метод с вольфрамовыми электродами и полуавтоматический метод с точки зрения качества сварочного шва, то у швов после сварки с электродами из вольфрама качество выше, чем после полуавтоматической технологии.

Полуавтоматическая технология имеет свои особенности:

  1. Для данного метода подходит только постоянный ток обратной полярности.
  2. Присадочная проволока подается в зону сварки по рукаву. Если она из алюминия и мягкая, то при подаче через рукав могут образовываться петли. Для предотвращения этой беды лучше использовать специальную роликовую систему и рукав покороче с тефлоновым вкладышем внутри.
  3. Алюминиевую проволоку нужно подавать с большей скоростью, чем стальную из-за того, что алюминий быстро плавится.
  4. Алюминиевая проволока имеет высокий коэффициент расширения, поэтому при нагреве может увеличиться в объеме и застрять в подающем устройстве. Чтобы этого не происходило, нужно применять специальные наконечники с большим диаметром.

Помимо писанных выше методов для сварки алюминия существуют и другие технологии. Одна из таких — контактная сварка алюминия, которая в домашних условиях практически не выполняется, так как требует и специальных знаний, и опыта, и дорогого специального оборудования.

Автоматическая точечная сварка алюминия с применением специальных биметаллических колпачков также относится к контактной технологии.

Холодная сварка алюминия также в домашних мастерских применяется редко. Ее принцип – сжатие деталей из алюминия под очень высоким давлением, чего пресловутая оксидная пленка не выдерживает.

tutsvarka.ru

методы сварки, их преимущества и недостатки

В промышленности алюминий применяется долгое время. Его главным преимуществом является то, что при его использовании увеличивается экономия цветных дорогостоящих металлов. Наряду с плюсом, существует и минус, который состоит в том, что алюминий, как металл, трудно контактирует с медью и прочими элементами. При контакте сильно ослабевают болтовые соединения, и в них вырастает сопротивление тока. Чтобы избежать данной ситуации, существует технология холодной сварки алюминия.

Определение холодной сварки

Это способ соединений деталей при обычной комнатной температуре, без нагрева дополнительными источниками. Сваривание происходит при помощи определенных устройств, которые вызывают направленную пластичную деформацию очищенных и обезжиренных поверхностей и напряженное нарастающее напряжение, в результате которого образуется высокопрочное монолитное соединение. В результате создания определенных связей атомов заготовок друг с другом происходит процесс сварки необходимых деталей.

Холодную сварку можно осуществлять в помещении, при любой температуре. Источники нагрева, применяемые в дуговой сварке, здесь не используются.

Методы холодной сварки

Существуют несколько методов:

  • стыковой
  • точечный
  • шовный
  • при помощи клея.

Стыковой метод

При стыковом методе заготовки из алюминия помещают в губки и там зажимают. Затем на зажимы поступает давление осевое, детали максимально сближаются между собой. Происходит деформация концов деталей, выпущенных из зажимов, с образованием соединений между молекулами. В некоторых случаях, сварка происходит с использованием направляющих втулок с толкающими пуансонами. Эта схема имеет ряд недостатков:

  • детали большой длины, сварке не поддаются, так как их габариты не соответствуют конструкции устройства зажимов;
  • часть деталей, зажатая во втулке, деформируется;
  • затрудняется удаление облоя с поверхности деталей;
  • появляются проблемы с извлечением деталей после окончания процесса сварки.

Точечный метод

При точечной сварке соединение применяется на закрепленных и незакрепленных деталях. Их соединение происходит внахлест под воздействием специальных пуансонов, которые вдавливаются. Место соединения, где находится пуансон, называется сварной точкой. Размер точки равен размеру части пуансона, которая вдавливается.

По линии соединений с некоторыми интервалами располагаются сварные точки. Характеристикой точки сварки считается степень деформирования, т.е. отношение вдавливаемой глубины к толщине свариваемых деталей. Степень деформирования алюминия составляет 60 — 70%, а сплавов алюминия — 75 -90%.

Плюсами этого способа является то, что не нужно предварительно закреплять заготовки, а также низкая деформация деталей в точках соединения.

Шовный метод

Этот способ применяется:

  • при постепенном формировании точек, которые расположены друг к другу вплотную;
  • при сварке деталей заготовок в одно и то же время по всему шву.

В первом случае для холодной сварки применяются вращающиеся ролики. Вначале, зачищаются детали из металла, затем происходит стык поверхностей и размещение их в пространстве между роликами. Потом они сдавливаются и происходит вращение роликов. В результате протяжки деталей происходит сварка холодным способом.

Существуют два варианта сваривания при помощи роликов:

  1. Односторонний способ, при котором создается давление одним (единственным) роликом.
  2. Двухсторонний способ, при котором давление создается двумя роликами.

Шовный метод является самым востребованным в случае, если нужно получить детали без отбортовки.

Метод прямого шва имеет недостаток, так как шов производит отрицательное влияние на эксплуатационные свойства изделия, на его работоспособность. Алюминиевые полосы легко перегибаются по шву, что недопустимо в большинстве случаях. Поэтому применение сваривания прямым швом ограничено. Чаще используют точечную сварку, которая не имеет подобного недостатка.

Метод соединения деталей специальным клеем

Химическая промышленность постоянно развивается и совершенствуется. Как результат, раскрыты некоторые свойства элементов, ранее неизвестные. Поэтому в классический способ холодной сварки были добавлены некоторые особенности, например, использование специальных присадок, улучшающих адгезию, характеристики температуры, устойчивость деталей к агрессивной среде и др. Использование специального клея улучшает прочность соединяемых деталей.

Клей «Холодная сварка» встречается практически в каждом хозяйственном отделе или магазине. Существует много зарубежных и российских производителей аналогичных составов клея, которые отличаются друг от друга только внешним оформлением. Клей состоит из двух тюбиков или бутылок и применяется следующим образом:

  • места соединений деталей очистить, обезжирить и хорошо зачистить их поверхность, так как загрязненность поверхности деталей снижает свойства клея к адгезии до 20 процентов.
  • процесс сваривания производить в чистом помещении, которое хорошо проветривается;
  • содержимое двух бутылок смешиваются в специальной емкости до однородной массы и цвета;
  • необходимо помнить, что свежеприготовленный раствор клея сохраняется свои рабочие свойства после смешивания до 30 минут;
  • готовую массу нанести на поверхности деталей и прижать их друг к другу;
  • удалить излишек клея тканью, смоченной в растворителе или в воде, либо сухим куском ветоши;
  • изделия соединенные клеевой холодной сваркой оставляют на время от 5 до 60 минут.

Полное затвердевание наступает в период от 2 до 24 часов в зависимости от марки клея и температурного режима в помещении. Все закрепленные места деталей клеем можно подвергать любой нагрузке, кроме разрыва. Этот вид холодной сварки применяется для склеивания следующих изделий и деталей из алюминия:

  • элементов деталей автомобиля (аккумуляторов, радиаторов, баков для топлива, головки цилиндров, глушителей и др.)
  • трещин и дыр на корпусе автомобиля
  • бытовых инженерных коммуникаций, например, труб для подачи воды в квартиру
  • разнообразных инструментов
  • санитарно-технических приборов: унитазов и раковин
  • аквариумов
  • зеркал
  • предметов меблировки.

Свойство клея к высокой адгезии, его небольшой срок высыхания, доступность обуславливают популярность данного метода. Недостатком является ограничение областей применения. Метод холодной сварки клеем нельзя использовать в местах:

  • где экологическая опасность повышена
  • с высокой температурой
  • при изменении условий и правил эксплуатации
  • в емкостях, которые находятся под повышенным давления
  • в агрессивной среде.

Для безопасного выполнения сварки алюминиевых деталей нужно использовать средства индивидуальной защиты: респиратор, перчатки, чтобы вредные вещества, присутствующие в клеевом составе, не раздражали слизистую дыхательных путей и кожный покров. Если частицы клея попали в глаза, надо срочно промыть их большим количеством чистой воды и сразу обратиться к врачу-офтальмологу.

Вывод

Сварка холодным способом деталей из алюминия являются хорошей альтернативой обычным методам сварки. Она широко применяется в современной промышленности для сварки кабелей из алюминия, корпусов приборов (полупроводниковых), для ремонта на лодках, судах и др. транспорте, в изготовлении приборов бытового применения из алюминия: подставок, каркасов, чайников и др.

Оцените статью: Поделитесь с друзьями!

stanok.guru

сварка алюминия и его сплавов в домашних условиях инвертором

Алюминий обладает большим списком достоинств, не зря его массово используют в самолетостроении. Но есть у него один недостаток – он трудно сваривается. Поэтому сварка алюминия и его сплавов – это удел высококвалифицированных сварщиков.

Низкая свариваемость алюминия – в чем дело?

Низкий показатель свариваемости алюминиевых сплавов обуславливается целым рядом их качеств.

  • Окисная пленка, которая покрывает алюминий и его сплавы. Температура ее плавления – 2044С, а температура плавления самого металла – 660С.
  • Высокая текучесть расплавленного металла затрудняет контролировать сварочную ванну, для чего приходится устанавливать специальные подкладки теплоотводящего типа.
  • При нагревании из алюминия начинает выходить водород, который после застывания металла оставляет в его теле поры и трещины.
  • Большой показатель усадки. А это приводит к деформации сварочного шва в процессе его остывания.
  • Теплопроводность алюминиевых сплавов выше, чем у стали, поэтому для их сварки применяется ток, который по силе выше, чем ток для сварки стальных конструкций. Разница где-то в два раза.
  • Если говорить о сварке алюминия своими руками в домашней мастерской, то вероятнее всего чистый алюминий вам не попадется. Скорее всего, это будет сплав неизвестной марки (дюраль и другие), к которому при сваривании придется настроить сварочный режим и подобрать дополнительные материалы.

Способы сварки алюминия

Существует много способов сварки алюминиевых сплавов, где используются различные виды аппаратов и сварочных материалов. Основных же три:

  1. При помощи вольфрамового электрода с инертными газами.
  2. При помощи полуавтоматов в среде инертных газов.
  3. С помощью плавящихся электродов без газов.

Последний вариант можно назвать, как технология сварки алюминия без аргона.

Внимание! В процессе сварки алюминия или его сплавов важно разрушить оксидный слой, который расположен на поверхности металла. Поэтому в данном процессе используют или переменный, или постоянный ток обратной полярности.

Как правильно варить алюминий

Все начинается с подготовки деталей, а точнее, соединяемых кромок. Основная цель – очистить их от загрязнений. Поэтому кромки алюминиевых заготовок сначала очищаются химическими составами, после высыхания производится обезжиривание, для этого можно использовать любой растворитель: ацетон, уайт-спирит, авиационный бензин и прочие жидкости.

Если планируется сваривать толстые алюминиевые заготовки (больше 4 мм), то их кромки необходимо разделать. Вариантов разделки несколько, к примеру, создания конусных кромок. И последняя операция в процессе подготовки – это очищение кромок от оксидной пленки. Для этого можно использовать напильник или крупнозернистую наждачную бумагу. Как видите, подготовка алюминия к сварке – процесс совсем простой.

Технология сварки алюминия штучными покрытыми электродами

Сварка алюминия электродом (покрытым) имеет свой код обозначения по режиму сварки – MMA. Ее используют для соединения металлов толщиною не менее 4 мм, и когда производится сборка неответственных конструкций. Данная технология является низкокачественной, потому что в процессе сварки алюминия и его сплавов внутри шва остаются поры, что снижает его прочность. Во время самого процесса происходит разбрызгивание металла, плохо отделяются шарики застывшего шлака, которые увеличивают коррозию.

Особенности сварки алюминия покрытыми электродами:

  • Варить можно только постоянным током с обратной полярностью.
  • Сила тока рассчитывается из соотношения: на 1 мм толщины заготовок используется ток силой 25-30 ампер.
  • Для образования качественного шва необходимо кромки двух свариваемых деталей нагревать до 300С, если толщина заготовок имеет среднюю величину. И до 400С при толстых заготовках.
  • Подогрев и медленное остывание – обязательное правило, которое необходимо соблюдать, чтобы получить шов высокого качества.
  • Сварку алюминия нужно выполнять непрерывно в плане использования одного электрода. Все дело в том, что при обрыве электрической дуги на ванне и на электроде образуется шлаковая пленка, которая перекрывает прохождение электрического тока, то есть, это препятствие повторному розжигу дуги.
  • После окончания процесса шов нужно очистить от шлака, который станет причиной образования зон коррозии.
  • Чистить можно горячей водой с последующей обработкой металлической щеткой.

Как сварить алюминий вольфрамовыми электродами в инертном газе

Это самый распространенный вариант, и его используют тогда, когда к прочности алюминиевых конструкций предъявляется жесткое требование. Для этого используется присадочная проволока диаметром 1,6-4 мм и сам вольфрамовый электрод диаметром 1,6-5 мм. А также защитный газ: аргон или гелий.

Электропитание сварочного процесса производится от источника переменного тока. Все параметры технологической операции зависят именно от выбранного оборудования. То есть, сначала определяются режимы сварки, после чего подбираются диаметры электрода и проволоки, скорость подачи аргона, сила тока и так далее.

Есть и свои особенности сварки алюминия по этой технологии:

  • Длина дуги не должна быть больше 2,5 мм.
  • Угол между плоскостью сварки и вольфрамовым электродом должна быть в пределах 80°.
  • Между проволокой и электродом угол должен быть прямым.
  • Сначала по шву движется присадочная проволока, а вслед за ней горелка с электродом.
  • Никаких поперечных движений, только продольные, что обеспечит ровность сварного шва.
  • Проволока подается в зону сварки возвратно-поступательными движениями. Это позволит равномерно заполнить ванну.
  • Алюминиевые заготовки нужно обязательно укладывать поверх листа железа, который в этом случае будет отводить тепло от зоны сварки.
  • Аргоновый газовый поток начинает подаваться до начала сварочного процесса за 4-5 секунд, а при окончании сварки выключается после через 6-7 секунд.

Как варить алюминий полуавтоматами

Это идеальный вариант, где используется аппарат для сварки алюминия. Он импульсного действия. То есть, в зону сварки подается импульс высокого напряжения, который быстро разбивает оксидный слой. После чего напряжение падает до базового уровня. Но на сегодняшний день эти аппараты очень дороги. Поэтому сварщики стали приспосабливать под данную технологию полуавтоматы, в которых даже отсутствует режим сваривания алюминия и его сплавов.

По сути, технология сварки алюминия точно такая же, как и стали. Только вместо стальной проволоки используется алюминиевая. Есть и другие особенности.

  • Алюминиевая проволока плавится в несколько раз быстрее стальной, поэтому необходимо увеличить скорость ее подачи в зону сваривания.
  • При нагревании алюминиевая проволока расширяется больше, чем стальная, поэтому рекомендуется приобретать специальный наконечник, обозначаемый буквами «Al».
  • Так как алюминиевая проволока мягче стальной, то в процессе подачи ее в зону сваривания могут образовываться петли и скрутки, поэтому рекомендуется использовать для ее подачи механизм с четырьмя роликами.

Сварка алюминия в домашних условиях инвертором

Сварка дюралюминия (алюминиевый сплав) или самого алюминия может проводиться инвертором. Для процесса необходимо правильно подобрать электрод и ток. Что касается электродов, то лучше использовать марки ОЗАНА, ОЗА или ОЗР. Установка (настройка) тока должна учитывать высокие плавящиеся свойства металла. Для чего нет необходимости выставлять ток большой величины.

Внимание! Перед началом сварочного процесса рекомендуется электроды прокалить, для чего используется специальная печь. Она так и называется – печь для прокалки электродов.

Сам процесс сварки ничем не отличается от сваривания стальных конструкций. И если перед вами стоит вопрос, можно ли варить алюминий в домашних условиях, то смело отвечайте, что можно.

Сваривание алюминия при помощи флюсов

Флюсы для сварки алюминия используются давно. Они представлены широким модельным рядом, где есть материалы для разных алюминиевых сплавов. Основное их назначение – разрушение оксидной пленки. При нагреве нанесенный флюс растворяется и разрушает окисел, и тут же производится соединение двух элементов.

Производители предлагают флюсы, которые используются только в газовой сварке алюминия, или только в дуговой. В последнем случае используются графитовые электроды или угольные.

Заключение по теме

Как видите, заварить алюминиевые заготовки можно разными способами, в которых используется разное оборудование для сварки. Но во всех случаях нужно свариваемый металл тщательно подготовить, и обязательно проводится настройка аппарата для сварки. Посмотрите видеоурок – как сваривать алюминий. Кстати, видео уроки дают возможность воочию увидеть, что собой представляет сваренный металл в конечном виде.

Поделись с друзьями

2

0

2

5

svarkalegko.com

Отправить ответ

avatar
  Подписаться  
Уведомление о