Ручная сварка алюминия полуавтоматом

Опубликовано: 06.09.2018

Соединение алюминиевых элементов при помощи специального сварочного полуавтомата – это быстро и надежно. Аргонодуговая сварка алюминия полуавтоматом использует транспортер для подачи присадки, а опытный оператор может вести высокотемпературный шов со скоростью до 30 м/ч.

Чаще всего соединение алюминиевых элементов применяется в машиностроении, в среднем и мелком бизнесе – при ремонте автомобильной техники. Высокое качество шва расширяет возможности аргонодугового метода – это может быть фиксация кузовных конструкций, узлов МКПП и АКПП, восстановление алюминиевых блоков автомобильных двигателей, применение в схожих отраслях промышленности.

Метод сваривания аргоном позволяет соединять не только алюминиевые конструкции – это может быть чугун, нержавейка, титан или цветные металлы и их сплавы. Аргонодуговой процесс соединения алюминиевых частей требует высокой квалификации, применения надежного оборудования и качественных материалов.

Качество сварного шва гарантируется сварочным аппаратом и правильно выбранной присадкой. Поэтому полуавтоматическая сварка алюминия аргоном все больше популяризуется и распространяется во всех областях промышленности, где необходимо формировать надежные неразъемные соединения.

Почему именно аргонодуговой полуавтомат

Алюминий — это металл, тяжело поддающийся соединению при высоких температурах. Нижеперечисленные свойства металла и обуславливают использование аргонодуговой сварки:

Химический элемент Al в чистом виде не встречается, так как на его поверхности сразу образуется пленка Al2O3 с температурой плавления 2044°C. При этом температура плавления алюминия — 660°C. То есть, пленка защищает металл от плавления и затрудняет сварку обычными методами. Для воспрепятствования образованию окисла нужно защищать место соединения от доступа воздуха, и сегодняшние технологии предлагают сварку алюминия с применением аргона. В расплавленном виде Al очень текуч, что вызывает необходимость использования теплоотводящих элементов и ограничивает процесс управления сварочной ванной. В сварочном шве часто появляются трещины и поры из-за быстрой кристаллизации металла (обуславливаются присутствием водорода), что делает шов менее качественным. Высокий коэффициент линейного расширения Al вызывает при нагревании усадку материала и при остывании приводит к деформациям соединяемых деталей. Высокий коэффициент теплопроводности Al заставляет разработчиков сварочных аппаратов применять высокий рабочий ток – для алюминия применяется ток в 1,2-1,5 раза выше, чем для сталей. Также на качество шва влияет разнородность сплавов в соединяемых деталях. Поэтому приходится изобретать и применять особые материалы и режимы, в частности – соединение алюминиевых изделий при помощи аргонодугового полуавтомата. к меню ↑

Разновидности сварочных полуавтоматов

Проводится сварка алюминия полуавтоматом аргонодугового или газо-дугового типа. Последний использует газообразный флюс. Любой сварочный аппарат должен обеспечивать стабильную подачу присадки, импульсный режим или работать на переменном токе.

Подается мягкая присадочная проволока при помощи специального механизма с 4 роликами, имеющими U-образную рабочую поверхность. Присадка подается к рабочему держателю по шлангу длиной 1,5-3 метра.

Плавится присадочная проволока струйным способом, который обеспечивается или 270-амперным переменным током, или 100-амперным импульсным током. Поэтому использование переменного тока или импульсного режима — обязательно. В комплект полуавтомата для сварки алюминиевых деталей входит блок генерации этих режимов. Учитывая вышеперечисленные особенности и свойства химического элемента Al, все детали, находящиеся в зоне высоких температур, должны изготавливаться из цветного металла.

Инверторный полуавтомат для сварки алюминия работает следующим образом:

Необходимо заправить в аппарат бобину с присадкой и протянуть проволоку по системе подачи к горелке. Полуавтомат работает в обратном режиме подачи тока («-» клемма крепится на деталь, «+» подается на электрод). Такое подключение обеспечивает самую высокую температуру в зоне сварки. К сварочному аппарату необходимо подключить аргоновый баллон с аргоном или аргоно-гелиевой смесью. Аргоно-гелиевая смесь (30 % He и 70 % Ar) используется для соединения толстостенных алюминиевых изделий. Подготовка поверхности к сварке – очистка от грязи и обезжиривание. Если соединяемые изделия очень грязные, то в поток аргона добавляется 3-4 % кислорода, и грязь сгорает.

Сначала проплавляется кратер в зоне соединения, и постепенно заполняется алюминием. Кратер можно пробить только в режиме импульсной сварки, так как оксидная пленка Al2O3 имеет температуру плавления больше 20000С. Последующее перемещение горелки оператором позволяет смещать кратер и заполнять его расплавленным алюминием. Правильный кратер должен иметь форму капли, узкой частью ориентированной в направлении движения горелки. Между рабочей зоной и электродом должно быть расстояние 12-15 мм.

Конец сварочного шва должен заканчиваться кратером, заполненным расплавленным алюминием. Конечную точку шва необходимо обдувать аргоном до тех пор, пока он не остынет до 400-4500С. Если шов быстро не остудить, на его поверхности образуется оксидная пленка, способствующая появлению трещин из-за быстрой кристаллизации.

Сварка алюминия в режиме MMA

Режим MMA – это обычный ручной режим сваривания покрытым электродом. Такой режим используется в основном при сварке деталей толщиной от 4 мм. Режим MMA имеет такие недостатки, как низкое качество шва, пористость шва и невысокая его прочность. Также сюда можно отнести обильное разбрызгивание дуги и низкое качество очистки шва от шлака.

Электроды с покрытием используются для сварки алюминия и сплавов. На сегодняшний день используются усовершенствованные электроды ОЗАНА и УАНА – с их помощью можно сваривать практически все алюминиевые сплавы. Сваривание деталей из чистого алюминия производится электродами ОЗАНА-1, сваривание деталей из сплавов алюминия — ОЗАНА-2. Применяется ток обратной полярности величиной (на 1 мм диаметра электрода — 25-30 ампер).

Чтобы получить качественный шов, необходим прогреть рабочую зону до 250-400°С. Предварительное прогревание и медленное остывание сварочного шва способствуют хорошему проплавлению металла при небольшом сварочном токе. Также эта технология позволяет не допустить появления трещин вследствие кристаллизации поверхности, и уменьшить ее деформацию. Соединяя крупные детали, прогрев следует проводить локально.

Покрытые электроды плавятся в несколько раз быстрее, поэтому и скорость сваривания должна быть намного выше, что вызывает определенные неудобства у неопытных операторов. Также обрыв сварочной дуги вызывают образование корки на конце электрода и на краях кратера, что препятствует повторному быстрому розжигу. Поэтому соединение алюминиевых деталей полуавтоматом должна проводиться в непрерывном режиме для каждого электрода. Поперечные колебания электродом недопустимы. После окончания сварки удалите шлак, промойте сварочный шов его горячей водой и обработайте металлической щеткой.

Итак — если вам нужен обычный полуавтомат для сварки металлической проволокой и нечастого сваривания алюминиевых деталей, то сварочный инвертор, работающий в режиме MMA, подойдет лучше всего. А традиционный полуавтомат для сварки алюминия, использующий аргон или его смеси, требует дополнительных профессиональных навыков. Исходя из ваших знаний и опыта, и следует приобретать аппарат для сварки алюминия.