Как варить алюминий в аргоновой среде

Сварка алюминия аргоном — сложный процесс, имеющий как преимущества, так и недостатки. При работе нужно учитывать все свойства «капризного» металла. Однако только с помощью аргоновой сварки получаются эстетичные и прочные соединения, не требующие последующей обработки. Качество работы зависит от правильности выбора аппарата, электродов и соблюдения технологии.

Сварочный шов

Особенности сварки в аргоновой среде

При соединении алюминиевых деталей учитывают следующие моменты:

  1. Металл быстро вступает в химические реакции. Под воздействием воздуха поверхности заготовок покрываются оксидным налетом. Он расплавляется при температуре более +2000 ⁰C, основной металл — при +660 ⁰C. При попадании твердых частиц оксидной пленки в сварной шов характеристики соединения ухудшаются.
  2. Аргонодуговая сварка алюминия и его сплавов — трудно контролируемый процесс, т. к. цвет материала не меняется при расплавлении.
  3. Металл характеризуется гигроскопичностью. Он впитывает влагу, при нагреве она начинает испаряться с поверхности, прочность соединения снижается.
  4. Из-за увеличенного коэффициента расширения при охлаждении сварной шов может покрыться трещинами или искривиться. Для снижения усадки выполняют соединение с высоким расходом проволоки или подваривают готовый шов.
  5. При неправильной настройке подачи и давления аргона расплавленный металл вспенивается, формирование шва затрудняется.

Аргонодуговая сварка по принципу работы представляет собой сочетание газовой и электрической сварки. От первой она получила способ защиты соединяемых областей, от второй — формирование электрической дуги, передающей металлу тепловую энергию.

Преимущества и недостатки

Сварка алюминиевых изделий аргоном имеет следующие положительные качества:

  1. Более слабый, по сравнению с другими технологиями, нагрев металлических заготовок. Такое свойство помогает соединять элементы сложных конструкций.
  2. Шов, получаемый при сварке в среде аргона, характеризуется повышенной прочностью и однородностью. В нем нет шлаковых вкраплений, пустот и трещин.
  3. Получение равномерной глубины провара по всей протяженности соединения.

Технология имеет и недостатки, главный из которых — необходимость использования сложной аппаратуры, тонкой настройки режимов ее функционирования. Основные параметры — скорость формирования шва, равномерность распределения присадочного материала.

Если агрегат настроен некорректно, проволока в сварочную ванну поступает отдельными порциями, сварочная дуга становится нестабильной. Это повышает расход защитного газа и электрической энергии.

Необходимое оборудование

Для сварки алюминия потребуется агрегат, подающий переменный ток. Выполнить работы с помощью устройства с постоянным параметром не получится. Лучший вариант — инверторный сварочный аппарат с режимом ТИГ.

Он должен обладать следующими функциями:

  • бесконтактное возбуждение электрической дуги;
  • подваривание кратера на конце соединения;
  • регулирование параметров тока;
  • установка временного интервала, в течение которого газ подается при отключении дуги.

Для снижения расхода аргона потребуется горелка с газовой линзой, в полость которой помещена сетка. Проходя через ячейки, газ лучше защищает сварочную ванну, расходуется медленнее. Для установки линзы предусмотрены сопла разных размеров. Детали большего диаметра обеспечивают лучшую защиту.

Для сварки используют вольфрамовые электроды, предназначенные для работы с переменным током.

Стержни вставляют в сопло с выступом 3-5 мм. При сварке чистого алюминия используют проволоку №5356, сплавов — №4043. Для ТИГ-сварки требуется аргон высокой частоты (с долей аргона не менее 98%).

Сварочные аппараты

Настройка аппарата

При подготовке агрегата к работе задают следующие параметры:

  1. Расход газа (6-12 л). Показания считывают с манометра, расположенного ближе к шлангу. При работе в помещении выбирают величину, в 1,5 раза меньшую, чем при сварке на открытой площадке. При повышении расхода газ смешивается с воздухом, что ухудшает его защитные свойства.
  2. Сила. Настройку аппарата выполняют в соответствии с толщиной соединяемых деталей. Правильно выбрать величину помогают специальные таблицы.
  3. Время отключения дуги. В зависимости от толщины листового металла выбирают значения от 2 до 4 секунд.
  4. Длительность подачи газа после затухания дуги — 3-5 секунд.
  5. Полярность. Для алюминия выбирают значение 50/50. При работе с чистым материалом для снижения температуры нагрева регулятор тока смещают в отрицательную сторону. Для сплавов устанавливают положительные значения.

Настройка

Подготовка деталей к сварке

Перед соединением заготовки очищают от пыли и грязи, обезжиривают растворителем. Оксидный налет снимают напильником или металлической щеткой. Использование шлифовальной машины нежелательно: остающиеся на поверхности частицы проникают в шов, снижая его прочность. С краев толстого листа срезают фаски под наклоном 45-60⁰.

Перед тем как варить алюминий аргоном, детали просушивают, прогревая до +150 ⁰C.

Для снижения вероятности прожога тонкого листа под заготовки подставляют стальную пластину — она обеспечивает отвод тепла, ускоряя сварку, снижая расход газа и энергии. Работу начинают сразу, не давая металлу окислиться.

Очистка деталей

Технология аргоновой сварки

Соединение алюминиевых деталей выполняют с учетом некоторых правил. Нарушение технологии способствует ухудшению эксплуатационных характеристик металлоконструкции.

Для начинающих сварщиков разработаны такие рекомендации:

  1. Для формирования однородного шва заготовки захватывают с двух сторон.
  2. Присадочный материал подают после образования сварочной ванны. Медлить нельзя, это приводит к появлению прожога.
  3. Длина дуги при аргоновой сварке составляет 3 мм.
  4. Электрод размещают под углом 80⁰. Проволоку выставляют перпендикулярно стержню. Плавная подача расходного материала снижает вероятность образования брызг.
  5. При сварке тонких листов стержень ведут вдоль стыка в продольном направлении. При работе с толстыми заготовками допускаются выполнение поперечных движений.
  6. Завершают работу, нажимая кнопку включения таймера затухания дуги.
  7. Горелку оставляют в неизменном положении до окончания подачи аргона.

Процесс сварки пошагово

Все действия по соединению металлических заготовок выполняют в строгой последовательности.

Пошаговая инструкция включает следующие этапы:

  1. Создание сварочной дуги. Правильно заточенный электрод облегчает выполнение этого действия. Прикасаться стержнем к проволоке или металлу нельзя. В противном случае потребуется повторная заточка или замена элемента. В левую руку берут присадку, в правую — горелку. Включают аппарат, после чего начинается подача тока и газа. Между металлической поверхностью и электродом появляется дуга. Она расплавляет присадочный материал и края заготовок, создавая сварное соединение.
  2. Формирование сварочной ванны. Не стоит начинать введение присадки в обрабатываемую область. Для начала создают сварочную ванну в месте нагрева деталей. Для этого требуется несколько секунд. При этом следят, чтобы металл не перегревался. Время образования ванны в секундах соответствует толщине алюминия в миллиметрах.
  3. Создание сварного соединения. После образования ванны начинают введение расходного материала. Горелку ровно ведут вдоль линии соединения. Резкая подача проволоки запрещена. На этом этапе электрод удерживают под наклоном 60-80°. Расходный материал подают под углом 10-20°. Качество получаемого шва зависит от скорости сварки, которая должна быть высокой. Наплавочные валики должны иметь одинаковые размеры.
  4. Завершение работы. Устранение кратера — важный этап сварки. Для удаления шлаковых включений снижают расход проволоки, начинают быстрее перемещать горелку. Работу продолжают до исчезновения сварочной ванны.

Сварочная дуга

После завершения всех этапов осматривают соединение на наличие дефектов. Способ выявления недостатков подбирают в соответствии с назначением металлоконструкции.

При сварке декоративных изделий достаточно внешнего осмотра.

В остальных случаях применяют более точные методы, например цветную дефектоскопию. Изъяны чаще всего обнаруживаются при нарушении технологии. Их устраняют теми же методами, что и при сварке других металлов.

Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector