Аргонная сварка алюминия: расходные материалы и настройка оборудования

С развитием производства растет потребление изделий из металла. Одним из самых востребованных из них является алюминий. Его практичность и малый удельный вес порой просто незаменимы.

Свойства алюминия

Перед тем как приступать к сварке алюминия аргоном, пошаговая инструкция для начинающих которой будет рассмотрена далее, следует ознакомиться со свойствами этого материала.

Сварка алюминия аргоном для начинающих пошаговая инструкция

Алюминий без примесей проводит ток в 4 раза лучше, чем сталь. Тепло этот материал проводит с показателем 2,2 Вт/(см∙К). У стали, например, он составляет 0,6 Вт/(см∙К). Это должно учитываться мастером, когда проводится сварка алюминия аргоном. Для начинающих пошаговая инструкция должна выполняться вплоть до мельчайших подробностей.

Часто применяемыми сплавами являются AlMg5, AlMg4, 5Mn. Их теплопроводность также выше, чем у стали и равна около 1,3 Вт/(см∙К).

Технология сварки алюминия аргоном из-за этих особенностей не допускает увеличение скорости проведения процесса. В противном случае уменьшится глубина провара. Быстрая кристаллизация сварочной ванны приводит к неполному газовыделению. Такая особенность сварки аргоном алюминия может стать причиной образования пор в шве. Поэтому требуется большая сила тока, чем для стали.

Особенности сварки алюминия аргоном

Выполняя работу нужно учитывать неординарность характеристик этого металла:

  1. Из-за повышенной химической активности поверхность алюминия при контакте с воздухом быстро покрывается оксидной пленкой. Она плавится при температуре более 2000⁰C, а металл — 660⁰C. Если твердые кусочки пленки попадут в шов, его прочность уменьшится.
  2. При сварке алюминия трудно контролировать процесс, так как его цвет не меняется после расплавления.
  3. Материал гигроскопичен, поэтому впитывает атмосферную влагу, которая при нагреве испаряется с поверхности, снижая качество соединения.
  4. Из-за высокого коэффициента линейного расширения место соединения при остывании может деформироваться и растрескаться. Для компенсации усадки сварка аргоном проводится с повышенным расходом проволоки или модифицируют шов.
  5. Если неправильно настроить расход газа при выполнении аргоновой сварки алюминия, он вспенивается при недостатке, а избыток затрудняет сформировать шов.

Области применения ТИГ сварки алюминия

Свойства алюминия и его сплавов, позволяют их применять практически во всех отраслях промышленности:

  • пищевой ( баки, трубопроводы и др.);
  • авиационной(легкий и прочный, его еще называют летучий материал);
  • автомобильной ( головки цилиндров, пропеллеры и др.)

Полезно! Чтобы сварочный шов был красивым и качественным применяется тиг-сварка алюминия аргоном.

Этим способом также пользуются при сварке соединений под ультразвуковой и радиографический контроль. Освоить метод невозможно без понимания особенностей материала при сварке.

Безопасная работа

Прежде чем начать сварку, надо принять меры по безопасности. Сварщику необходимо иметь защитные средства:

  • краги из искростойких материалов;
  • маска – тип „Хамелион“ или обычная со светофильтром;
  • роба;
  • обувь из кожи и войлока;
  • очки для защиты глаз от металлических частиц при ошкуривании.
Защитные средства для сварщика

Маска „Хамелион“ с автоматической регулировкой – затемняется только при зажигании дуги. Степень затемнения можно настроить самостоятельно.

При работе следует соблюдать пожарную и электробезопасность. В рабочем помещении необходимо установить вентиляцию, а в гараже или домашней мастерской работать при открытых дверях и окнах.

9 альбомов

7 видео

Добавить в альбом

Только сварка

обновлён пять месяцев назад

18 видео

Добавить в альбом

Трансляции #КЕДРСТРИМ

обновлён год назад

1 видео

Добавить в альбом

О компании

обновлён год назад

Показать все 9 альбомов

Необходимое оборудование и материалы

Для работы потребуется аппарат выдающий переменный ток, поскольку сварку алюминия постоянным током аргоновым методом провести не получится. Оптимальным вариантом будет инвертор с режимом тиг и набором опций, позволяющих:

  • бесконтактно зажигать дугу;
  • заваривать кратер на конце шва;
  • регулировать баланс тока;
  • устанавливать период времени, в течение которого продолжается подача аргона после отключения дуги.

Чтобы снизить расход газа для сварки алюминия нужно обзавестись горелкой с газовой линзой (цангодержателем), внутри которой помещена сетка. При проходе аргона через ячейки улучшается защита места сварки при меньшем расходе. Для установки линз выпускаются сопла нескольких диаметров, чем больше размер, тем надежнее защита.

Сварка проводится универсальным вольфрамовым электродом (AC/DC) любой окраски или специализированным для работы переменным током (AC) зеленого цвета. Конец заостряется, но оставляется притупление. После розжига дуги он станет похожим на каплю. Чтобы вольфрам не перегревался, электрод вставляют в сопло с вылетом 3 — 5 мм. При работе он загрязняется алюминиевыми брызгами, тогда конец снова заостряют.

Так как у алюминия высокая скорость плавления присадочная проволока должна быть диаметром не меньше толщины деталей, чтобы успевать продвигать ее. Она может подаваться вручную или механизмом полуавтомата. Работая с чистым алюминием, чаще всего выбирают проволоку №5356, а со сплавами — №4043, с добавлением кремния.

Для tig сварки алюминия требуется чистый газ аргон с концентрацией 98 — 99%. Поэтому покупать его нужно у надежных продавцов. Редуктор и манометры лучше выбрать импортные, поскольку они позволяют точнее настраивать расход, чем отечественные модели.

Какой газ применяется

Газ для tig сварки аргон, гелий и смеси

В данной технологии газ нужен для предохранения сварочной зоны от вредного влияния воздуха.

Лучше всего для этой цели подходят инертные газы – аргон и гелий. Аргон тяжелее кислорода воздуха и вытесняет его из рабочей зоны, а на практике сварка проводится в аргоновой среде, реже в смеси аргона с гелием. Чистый гелий применяется крайне редко.

К зоне сварки газ подается из баллона, снабженного манометром, редуктором с ротаметром. Редуктор предназначен для регулирования давления газа на выходе и для автоматического поддержания постоянного рабочего расхода газа. Ротаметр определяет точное количество газа в заданную единицу времени. Манометр показывает давление в баллоне.

Оборудование для процесса сварки

Сварка аргоном алюминия, технология которой будет рассмотрена далее, предполагает применение определенного оборудования. Для проведения процесса потребуется инвертор TIG AC, который будет служить источником переменного тока. Потребуется предусмотреть систему заземления в обязательном порядке. Также перед началом работы подготавливаются вольфрамовые электроды, присадочная проволока для совершения сварки алюминия аргоном.

Сварка алюминия аргоном постоянным током

В процессе участвует горелка TIG и охладительный блок для нее, сопла, цанги с держателями и баллон с газом. Шланг для него должен быть надежным. Баллон должен быть оснащен редуктором понижения давления газа.

Далее следует предусмотреть индивидуальную систему защиты. Это сварочный щиток и маска с затемненным стеклом, качественные краги. Профессионалы любят использовать педаль управления током. Для новичка это не особо важный элемент, ведь обращать внимание придется на другие вещи.

Оборудование и материалы

Необходимо учесть, что подходящее сварочное оборудование делится на 3 основных разновидности. Специализированные приспособления все время работают только с однотипными заготовками. Универсальные аппараты могут использоваться в различных режимах. Есть еще специальное оборудование — так называют промышленную технику, которая работает пусть и с разнородными деталями, но строго одинакового размерного ряда.

Необходимое качество обеспечивает только использование особой горелки с вольфрамовым расходным элементом. Все другие решения не позволяют достичь требуемых параметров.

Еще важную роль играет использование главного и вспомогательного трансформаторов. Основную роль играют дуговые аппараты со штатным напряжением 70 В. Вспомогательный трансформатор подключают, когда нужно обслужить коммутирующие устройства.

Кроме этого, потребуются:

  • осциллятор;

  • контактор (он выдаст ток заданного напряжения);

  • электроды из вольфрама;

  • присадочные проволоки;

  • баллон, начиненный аргоном;

  • редуктор (монтируется на баллон);

  • выпрямители (дают стабильный постоянный ток автомобильного напряжения);

  • измеритель времени газового обдува;

  • амперметр;

  • специальный клапан и некоторые другие компоненты.

Необходима подача только газа с очень высокой чистотой, иначе высокие характеристики готовых изделий недостижимы. Не допускается наличие более 0,2-0,3% примесей (по отношению к общей массе). Запрещено присутствие в обнаружимых количествах:

  • водорода;

  • кислорода;

  • водяного пара;

  • углекислоты;

  • углеводородов любого вида.

Отдельного разговора заслуживают используемые в аргонодуговой сварке алюминия присадки. Если варят сплавы с магнием и марганцем (не подвергавшиеся термическому усилению), то используют присадочный пруток TIG ER-5356.

Точным отечественным аналогом оказывается «Св-АМг5», выпущенный по ГОСТ 1975 года. В любом случае присадка должна быть как можно ближе к материалу обрабатываемого изделия.

Другое дело — литейные сплавы, которые легировали добавкой кремния либо комбинации кремния и марганца.

В этом случае нужна присадка TIG ER-4043, она же AlSi5 или «Св-АК5». Подобный компонент позволит успешно исправить дефекты автомобильных и авиационных деталей различных видов. В качестве припоя часто берут проволоку алюминиевую DEKA ER4043 0,8 мм. На 1 упаковку приходится 0,5 кг заготовок. Важно: расход газа определяется именно диаметром применяемой проволоки.

Преимущества и недостатки сварки алюминия аргоном

Технология аргонной сварки имеет такие преимущества:

  • универсальность способа;
  • стабильность дуги;
  • формирование аккуратного шва;
  • достаточная прочность сварного соединения;
  • уменьшение области прогрева;
  • экономный расход газа и присадки;
  • формирование шва без примесей и пор.

Надо отметить и недостатки:

  • необходимость в специальном оборудовании;
  • высокие требования к настройке аппарата и подготовке заготовок;
  • необходимость получения достаточных навыков.

Важно! В целом, сварка алюминия в аргоне обеспечивает высокое качество и прочность соединения, что особенно важно в ответственных конструкциях.

Подготовка деталей к сварке

Прежде чем начинать сваривать детали их очищают от грязи и жира любым растворителем. Оксидную пленку удаляют щеткой с металлическим ворсом или напильником. Использование абразивного инструмента нежелательно. Крупинки, оставшиеся в царапинах, попадут внутрь шва, что не лучшим образом скажется на его качестве. С кромок толстого алюминия (больше 4 мм) снимают фаски под углом 45 — 65⁰.

Для удаления влаги заготовки подогреваются до 150⁰C. Для снижения риска прожога тонкого металла до нуля под заготовки подкладывают стальные или медные пластины. Они улучшают отвод тепла, что позволяет ускорить процесс, за счет чего экономится энергия и газ. Сварку в среде аргона проводят сразу после подготовки, чтобы алюминий не успел окислиться.

Статьи по теме

  • Особенности аргоновой сварки алюминия

Подбор электрода

Технология сварки алюминия аргоном требует и правильного выбора вольфрамового электрода, диаметр которого должен быть максимально близок к толщине свариваемых частей. Заточка выполняется классическим способом, но без острого кончика, как в случае со сваркой нержавейки. Во время первых секунд горения электрод примет форму капли на конце и так придется вести шов. Вылет из сопла необходим на 3-5 мм, чтобы избежать перегрева вольфрама. При сварке мелкие брызги алюминия будут налипать на электрод, что потребует повторной заточки.

Научиться сваривать алюминий не просто. Но зная вышеизложенные принципы и просмотрев видео с уроками от специалистов, можно уверенно пробовать свои силы на практике.

Техника безопасности

При проведении работ необходимо учитывать наличие электрического тока, яркого свечения дуги, раскаленного металла, который может разбрызгиваться, высоких температур. Сварщик должен надеть специальную маску со световым фильтром синего цвета. Обязательны перчатки, защищающие руки от брызг расплава и одежда, способная защитить от них все тело.

Электрооборудование должно быть надежно защищено. Необходимо использовать устройство защитного отключения и автоматические выключатели. Газовый баллон комплектуется редуктором понижения давления. Перед началом работ необходимо изучить правила техники безопасности и строго их соблюдать.

При сварке алюминия приходится сталкиваться со сложностями, вызванными его специфическими свойствами. Аргонная сварка при правильном подходе, использовании качественных материалов и оборудования обеспечивает надежность соединения.

Рейтинг
( 1 оценка, среднее 5 из 5 )
Загрузка ...
Лазерные станки