Можно ли варить алюминий и его сплавы полуавтоматом?

Алюминий – очень популярный материал. Он широко используется при изготовлении разнообразных строительных конструкций, бытовой техники и многого другого. Алюминий отличается высокими эксплуатационными характеристиками, но является очень капризным. Нередко у пользователей возникают вопросы о том, можно ли варить его полуавтоматом. Конечно, можно. Но для варки нужно использовать строго определенное оборудование и расходные материалы. Кроме того, необходимо знать об особенностях подобной варки и строго следовать инструкции.

Схема сварки алюминия полуавтоматом.

Основные особенности работы с алюминием

Варить алюминий полуавтоматом можно с применением плавящихся электродов. Конструкции варятся на подкладках с формирующей канавкой. Подобный процесс имеет ряд преимуществ. Главным из них является высокая производительность такого метода, которая существенно повышается с увеличением толщины обрабатываемого материала.

Таблица характеристик алюминиевых сплавов.

Процесс сварки алюминия полуавтоматом с использованием плавящихся электродов выполняется в условиях постоянного тока обратной полярности. Дуга горит в парах плавящегося металла. Катодное пятно на поверхности сварочной ванны в процессе работы подвергается постоянному воздействию потока ионов алюминия. По достижении поверхности ионы выделяют тепло в больших количествах. Благодаря этому тугоплавкая оксидная пленка разрушается. Но важно учитывать тот факт, что разрушается по такой схеме лишь тонкая оксидная пленка. Для того чтобы разрушить более грубые образования, перед началом варки полуавтоматом с материала нужно будет удалить пленку травлением или механически.

При расплавлении электрода дугой между электродной проволокой и свариваемыми шинами образующиеся капли жидкого металла будут заполнять пространство между кромками и создавать шов. Варить полуавтоматом можно в разных пространственных положениях. Для работы лучше использовать полуавтоматы с тянущими механизмами подачи.

Алюминий часто варится с применением импульсно-дуговой сварки. На сварочный ток накладывается импульс, что позволяет уменьшить время нахождения металла сварочной ванны в жидкой фазе. Этот метод способствует повышению механических характеристик сварного соединения и делает варку в разных пространственных положениях более легкой.

Как форма шва зависит от режима сварки

Схема классификации сварных швов.

При работе с алюминием при помощи полуавтомата важно знать, как режим сварки влияет на форму шва. Необходимо учитывать, что такие параметры, как глубина провара и геометрические характеристики шва, напрямую связаны практически со всеми факторами режима сварки. Чем меньше будет диаметр электрода, тем глубже провар. Данная зависимость становится особенно выраженной при работе с небольшими токами. С повышением сварочного тока зависимость глубины провара от диаметра электрода становится менее выраженной.

Ширина шва тоже зависит от диаметра электрода. Так, чем он больше, тем шире можно получить сварочный шов.

Чтобы разобраться во всех тонкостях варки алюминия полуавтоматом, нужно знать еще и о зависимости глубины провара от скорости сварки. Низкая скорость будет обеспечивать минимальный провар. С увеличением скорости провар будет увеличиваться до достижения некоторого критического значения, после чего увеличение скорости будет уменьшать глубину провара. Однако в тех режимах, которые чаще всего используются при работе с полуавтоматами, скорость, как правило, не оказывает существенного влияния на глубину провара.

Скорость сварки и ширина сварочного шва находятся в обратной зависимости. Чем медленнее будут поперечные движения конца электрода, тем шире будет шов. Данная зависимость очень важна, ее нужно обязательно учитывать при обработке алюминиевых изделий полуавтоматом.

Сложности, о которых нужно знать

Схема устройства сварочного полуавтомата.

Варка алюминия полуавтоматом имеет ряд сложностей. Главной из них является уже упоминавшаяся ранее оксидная пленка. Она образуется на поверхности изделия и имеет такую температуру плавления, которая существенно превышает этот показатель для самого алюминия. Технология сварочных работ с алюминием такова, что обеспечить хороший шов можно, только если получится пробить пленку и расплавить уже сам алюминий. Поэтому идеальным вариантом является импульсная сварка.

Во время работы нужно быть очень осторожным, чтобы не прожечь саму алюминиевую деталь, т.к. металл имеет относительно низкую температуру плавления и высокую теплопроводность. Поэтому прежде, чем приступать к варочным работам, необходимо прогреть саму заготовку. Благодаря этому будет увеличена глубина провара.

Помимо этого, прежде чем начинать варить алюминий полуавтоматом, деталь обязательно необходимо зачистить при помощи металлической щетки. Благодаря этому слой оксидной пленки будет разрушен, а скорость варки и проплавление детали увеличены. Алюминий нужно начинать сваривать не позднее чем через сутки после затирки.

В процессе работы необходимо поддерживать постоянную длину дуги. Как правило, она составляет 1,2-1,5 см. В случае если длина дуги превысит требуемую, будет несплавление, если же она будет меньше – прожог. Эта характеристика зависит от химического состава обрабатываемого сплава и толщины заготовки. Разные марки сплава должны вариться при соответствующих режимах, т.к. их теплопроводность различается.

Алюминий быстро набирает твердость и остывает. Из-за этого в процессе заварки кратера в конце шва могут возникнуть некоторые сложности. Для успешного выполнения этого этапа понадобится либо соответствующий навык, либо специальный полуавтомат, который будет давать более сильный ток в начале работы, пробивая окисную пленку и разогревая алюминий, и более слабый ток при завершении работы для заварки кратера.

Требования к оборудованию и расходным материалам

Типы сварных соединений и швов.

Алюминий – это капризный металл. Варить его можно только при наличии соответствующих навыков и качественного сварочного аппарата. Под это можно приспособить практически любой полуавтомат. Однако если вы хотите получить сварной шов превосходного качества и для вас важен презентабельный вид детали, то лучше использовать для такой работы полуавтомат с импульсным режимом и функцией сварки алюминия или инверторный агрегат аргонодуговой сварки.

Полуавтоматы популярнее благодаря тому, что позволяют выполнять работу с более высокой скоростью. Работа с аргонодуговой сваркой на переменном токе потребует примерно в 3 раза больше времени.

Для работы с толстым металлом нужно взять аппарат более высокой мощности. Если планируется регулярная варка алюминия, то приобретите агрегат мощностью свыше 200 А. В идеале модель должна обладать режимом импульсной сварки. Такой режим позволит разрушать оксидную пленку и исключать возможность перегрева и прожога заготовки. Импульсный режим позволяет получать сварные швы более высокого качества.

При сварке алюминия применяется чистый аргон. Если варятся толстые листы, нужно использовать смесь аргона с гелием. Сварка выполняется с применением алюминиевой сварочной проволоки. Особого внимания заслуживает горелка полуавтомата. Ввиду того что алюминиевая проволока является очень мягкой, шланг горелки должен быть прямым, без скручиваний и не больше 3 м. В целях снижения трения проволоки обыкновенный канал в горелке следует заменить специальным тефлоновым под алюминий. Если трехметрового шланга горелки недостаточно, необходимо будет купить агрегат с отдельно подающим механизмом. Они оснащаются пятиметровым кабелем и возможностью его дополнительного удлинения до 20 м. Это позволит отдалиться от источника настолько, насколько требуется, и работать с трехметровой горелкой без риска залома алюминиевой проволоки в ее канале.

Для сварки алюминия необходимо использовать специальные контактные наконечники. Их отличием от обычных является большее по размерам отверстие. Такая необходимость обоснована тем, что при нагреве алюминий расширяется сильнее стали.

Для работы с алюминием лучше всего подходят полуавтоматы с четырехроликовым прижимным механизмом.

Ролики должны быть с U-образной канавкой. Давление прижимного механизма должно быть как можно меньше.

Варка алюминия имеет еще одно важное отличие от варки стали. При работе с алюминием подача проволоки будет больше, чем в случае со сталью. Это и все другие перечисленные выше особенности очень важны. Такие строгие требования назначены в первую очередь для того, чтобы полуавтомат не заминал мягкую алюминиевую проволоку в процессе ее подачи при выполнении сварочных работ.

Таким образом, если вы хотите приобрести обыкновенный сварочный полуавтомат для работы с использованием классической стальной проволоки, но изредка вам нужно будет варить и алюминий, то можете смело покупать приглянувшуюся модель. Однако сразу же учитывайте тот факт, что использование полуавтомата для варки алюминия требует определенного опыта, навыков и смекалки. Если же чаще всего вы будете варить именно алюминий, то подберите полуавтомат соответствующего профиля с необходимыми опциями и функциями. Удачного выбора и отличной работы!