Сварка алюминия своими руками инвертором

Добавил пользователь Дмитрий К.
Обновлено: 18.09.2024

Существует ряд правил для получения качественного результата при сварке алюминия инвертором:

Для оптимального процесса рекомендуется использовать электроды из вольфрама. При этом особое внимание стоит уделить размеру наконечника и составу электрода, так как эти факторы влияют на качество выполняемых соединений.
Предварительный прогрев алюминиевых деталей позволит сократить последствия деформаций в районе сварного шва от воздействия высоких температур. При этом температура подогрева прямо пропорциональна размерам свариваемых деталей. Если конструкция большая, то может быть нагрет только локальный участок сварки.
Сваривать алюминиевые элементы необходимо под защитой инертных газов (аргон, аргон+гелий);
Сварочные манипуляции при работе с алюминием проводятся только с использованием тока обратной полярности. Такой выбор обусловлен возможностью разрушения образующейся оксидной пленки катодным распылением.

Какие электроды лучше всего подходят для сварки алюминия

Чем больше толщина деталей, тем больше диаметр электрода. Неверно выбранный размер приведет к тому, что либо соединение будет непрочным, либо будут дефекты при выполнении.

Инвертор для сварки

Инверторы, применяемые для сварки деталей из алюминия, могут между собой отличаться по конструкции и модификации. Наиболее распространены полуавтоматические аппараты, а также электродуговые установки.

Выбираемый для сварки алюминиевых деталей аппарат должен иметь следующие возможности:

должен быть установлен осциллятор для обеспечения возможности увеличения стартового тока;
настройка основного тока с высокой точностью в соответствии с толщиной детали;
регулятор подачи инертного газа при сварочных работах.

Какие параметры устанавливаются в зависимости от толщины свариваемого металла

Настраивая аппарат для сварки, необходимо произвести следующие манипуляции:

отрегулировать баланс переменного тока (плюс или минус). Обычно при сварке алюминия используют обратную полярность, то есть «-«;
настроить сварочный ток в зависимости от толщины соединяемых элементов. Ток импульса увеличивается при увеличении толщины свариваемых деталей. Так, для алюминия толщиной 1 мм используется ток от 23 до 27 Ампер, а для сварки алюминия толщиной 5 мм – 150-180 Ампер;
отрегулировать затухание дуги, также зависящее от толщины деталей: чем толще, тем дольше. Например, для соединения алюминия толщиной 2 мм достаточно выставить этот параметр на 3 секунды;
настроить продувку газом для охлаждения (при наличии такой функции).

Технология сварки

Любые сварочные работы, помимо непосредственно самого процесса, имеют определенные этапы подготовки:

очистка свариваемых поверхностей и их обезжиривание. Для обеспечения качественного соединения элементы очищают от жиров, масел, пыли и грязи. После этого элементы обезжиривают ацетоном или иным подходящим растворителем;
при необходимости производится разделка кромок свариваемых деталей. Если же элементы соединения имеют толщину до 4 мм, то разделка не производится. При соединении деталей покрытыми электродами разделку допускается выполнять только при толщине деталей свыше 20 мм. Для тонких деталей наиболее распространена отбортовка;
обязательно следует удалить пленку из оксида алюминия каким-либо абразивом либо металлической щеткой;
настроить оборудование под конкретное изделие исходя из его состава, размеров и толщины (установить стартовый и сварочный токи, время затухания дуги, отрегулировать баланс переменного тока, настроить продувку газом).

Произвести необходимые манипуляции в соответствии с заданными параметрами и соблюдением всех нормативов:

Все работы выполняются аккуратно и без спешки, с тщательным проплавлением металла и соблюдением техники безопасности.

В завершении процесса охладить изделие и инструмент, оценить качество выполненных работ.

Поэтому, чтобы сварочный процесс не превратился в мучение, стоит заранее познакомиться со всеми возможными нюансами предстоящего дела.

По сути, сварка алюминия в домашних условиях не отличается от сварки на производстве ни оснащением, ни требованиями техники безопасности.

Особенно важно обратить внимание на газы, выделяемые стандартными электродами, — они токсичны и требуется своевременно организовать работу по их нейтрализации.

Большое значение имеет также квалификация мастера.

Работа с алюминиевыми сплавами считается в среде сварщиков сложной, и выполнить ее без определенных навыков и опыта затруднительно.

Чтобы избежать появления сквозных отверстий или оплавления, домашний сварщик должен быть очень внимательным, понимать механику температурного расширения, уметь правильно подобрать электроды, учитывая свойства и особенности материала.

Даже самые простые сварочные технологии требуют практического опыта и хотя бы минимальной теоретической базы.

Частично решить эту задачу поможет видео, в котором сварка алюминия в домашних условиях показана поэтапно.

Сварка алюминия электродами (MMA)

MMA (Manual Metal Arc) — ручная дуговая сварка покрытыми электродами. Этот способ далеко не самый эффективный при работе с алюминиевыми изделиями. Недостатки ручной дуговой сварки:

сложно сделать ровный шов;
шов может быть пористым и не очень прочным;
при плавлении электрода наблюдается сильное разбрызгивание;
тяжело очищать шов от шлаков.

И всё же, несмотря на перечисленные недостатки, бывают ситуации, когда без ручной дуговой сварки не обойтись. Сварка способом MMA может осуществляться для соединения алюминиевых конструкций, которые не несут ответственной нагрузки. Минимальная толщина металла должна быть не меньше толщины электрода (4 мм).

Ручная дуговая сварка покрытыми электродами пригодится в домашних условиях, когда нет возможности использовать громоздкое и дорогостоящее оборудование.

Сварка инвертором

Почему, если уж нет вариантов кроме MMA, то тогда рекомендуется сварка алюминия инвертором? Хоть и сварка алюминия электродами — довольно-таки сложный процесс, есть способ немного облегчить себе жизнь. Алюминий относится к плохо свариваемым металлам, поэтому для достижения ровного и качественного шва следует использовать инвертор.

Конечно, существует другая техника, которая может применяться при ручной дуговой сварке: выпрямители, трансформаторы или генераторы. Однако инвертор является наиболее выгодным вариантом, благодаря следующим преимуществам:

Высокий КПД — до 95% и выше. Высокочастотный импульсный полупроводниковый преобразователь позволяет полностью исключить индуктивные потери.
Эффективный расход электроэнергии. Преобразователь автоматически отключается, когда прекращается работа.
Защита от нестабильной электрической сети. Инвертор выдаёт нужное напряжение независимо от просадок в сети. Импульсный преобразователь автоматически подстраивается под входное напряжение и обеспечивает требуемые выходные параметры.
Точная регулировка сварочного тока. Сила тока, необходимая для конкретных сварочных работ, напрямую зависит от толщины используемых электродов. Ручка регулятора инвертора позволяет установить нужное значение перед началом работ.
Быстрый поджиг дуги. Достаточно легко ударить электродом по детали. Инвертор обеспечивает стабильное горение сварочной дуги.
Удобно использовать в домашних условиях. Инверторы, как правило, имеют компактные габариты. Для сравнения — сварочный трансформатор мощность 8 кВт весит более 40 кг, в то время как инвертор такой же мощности — менее 5 кг.

Сборка самодельного аргонного аппарата

Из чего собрать?

Аппарат для сварки аргоном не требует покупки сложных компонентов. Мы расскажем про главные составляющие, которые понадобятся для этого оборудования.

Во-первых, у вас должен быть источник тока для сварки. Мы возьмём инверторное сварочное устройство.

Далее нужен осцилляторный прибор, о назначении которого мы говорили. В дополнение нам нужен защитный блок аппарата. Вторичные детали — газовые баллоны, сварочные горелки, редукторы, шланги для газа и соединительные кабели.

Далее поговорим конкретно про каждую из них.

Про источник тока

В качестве источника сварочного тока можно использовать трансформаторные и выпрямительные аппараты. Но они технически не новы, и могут не осилить некоторые моменты аргонодуговой сварки.

Функциональный инверторный аппарат лучше покажет себя в этой роли.

Но сделать из инверторного устройства аппарат для аргонодуговой сварки несколько сложнее. Если вы попробуете просто подключить к нему осциллятор, инвертор может выйти из строя вместо того, чтобы варить в аргоновой среде.

Чтобы этого не случилось, нужно добавить к прибору защитный блок. Его собирают на одной плате с осциллятором, а саму плату оснащают индивидуальным корпусом.

Особенности технологии

Рассмотрим особенности технологии сварки электродами по алюминию. Ручная дуговая сварка алюминия — не самый удобный процесс, поэтому важно знать и учитывать некоторые особенности проведения сварки.

Прежде всего нужно подобрать подходящий тип электродов. Дело в том, что некоторые марки имеют покрытие, предназначенное только для работы со сплавами алюминия. Другие же используются исключительно для сварки чистого алюминия. Поэтому этот параметр следует учитывать. Производители электродов указывают назначение конкретной марки, так что вы сможете без проблем выбрать подходящую.

Химические свойства алюминия

Для алюминия характерна высокая растворимость водорода в жидкой форме при низкой растворимости в точке кристаллизации. Это напрямую влияет на качество сварочных работ. Если даже в металле шва растворится небольшое количество водорода, шов может стать пористым, так как водород будет стремиться выйти наружу.

Ещё одно важное химическое свойство алюминия — окисление. Соединение с кислородом создаёт оксид алюминия, который образует своеобразную плёнку на поверхности металла. С одной стороны, оксидная плёнка надёжно защищает металл от коррозии. С другой же, становится препятствием для проведения сварочных работ. При том, что алюминий плавится уже при 660.3оС, температура плавления оксидной плёнки — 2037оС.

Механические свойства алюминия

Прочность, упругость и удлинение сварного шва зависят от вида сплава, из которого изготовлены детали, а также от состава электрода. Прочность сварного соединения будет достаточно слабой в сплавах холодной закалки. Чтобы добиться хорошей прочности шва в термостойких сплавах, необходимо большее время термической обработки и медленное охлаждение.
ВАЖНО! Алюминий имеет хорошую теплопроводность, поэтому при проведении сварочных работ рекомендуется использовать теплоотводящие подкладки. Это поможет сохранить остальные части заготовок от усадок и деформаций.

Использование легирующих компонентов

Для улучшения качеств сварного шва в составе электродов по алюминию могут использоваться следующие легирующие добавки:

Марганец (Mn) — повышает коррозийную стойкость.
Кремний (Si) — уменьшает плавление алюминия, улучшает текучесть и свариваемость.
Магний (Mg) — придаёт металлу отличную свариваемость и хорошую прочность. В сочетании с кремнием формирует термостойкий сплав.

Электроды ОК AlMn1 (96.20) с марганцем в составе

Что нужно знать, чтобы сделать качественный шов?

Чтобы получать прочные и долговечные соединения, необходимо знать и учитывать следующие моменты:

изделия из алюминиевых сплавов всегда покрыты слоем тугоплавких оксидов;
перед началом сварки этот слой следует снять с помощью механической зачистки или протравливания;
оксидный слой быстро восстанавливается на воздухе, поэтому обработку нужно проводить непосредственно перед сваркой;
цвет алюминиевой заготовки при нагреве практически не меняется, следить за температурой визуально не удастся;
при нагреве снижается прочность изделия, это может привести к появлению микродефектов в ходе кристаллизации.

Учет этих особенностей позволяет избегнуть типовых ошибок, когда нужно заварить алюминиевые заготовки на дому.

Какие электроды лучше

обеспечивают стабильное горение дуги;
хорошо формируется шов в любом положении (в том числе и в вертикальном);
шлаковые образования на рабочей поверхности легко отделяются;
сварочный шов имеет хорошие механические свойства.

Также широкое распространение получили электроды шведского . Расходники с щелочно-солевым покрытием оптимально подходят для сваривания конструкций из технического алюминия, а также алюминиевых сплавов с марганцем или магнием.

Подробнее о выборе электродов для сварки алюминия вы можете почитать здесь. [ads-pc-3][ads-mob-3]

Настройка самодельного аппарата

Даже заводской прибор должен быть грамотно настроен. Это касается и самодельной аппаратуры. Так сварка пройдёт без проблем и даст швы хорошего качества. Мы отметим, что нужно учитывать при настройке переделанного инвертора.

Первый этап — заточка электродного стержня. Для этого нужна специальная точилка. Кончик стержня должен быть острым, как карандаш.

Тупой электрод дестабилизирует сварочную дугу, и она не сможет идти по одной ровной линии. Поэтому избежать этапа заточки не получится.

После заточки электрод вставляется в держатель горелки. Последняя включается прокруткой вентиля на баллоне и нажатием кнопки зажигания. Редуктором поправьте ход аргона.

Он не должен быть больше пятнадцати литров в минуту. После того, как расход газа будет настроен, отключите горелку и поставьте подачу на паузу.

После этого подключите осцилляторный прибор с защитным блоком и поднесите горелку к заготовке. Перед этим разместите на металле массу. Горелка должна быть очень близкой к металлу.

После включения возникнет электродуга. Потом откройте газ и в это время отводите горелку немного дальше.

Теперь переделанный инвертор может работать.

Трудности процесса

Рассмотрим сложности процесса сварки электродом по алюминию. Сложность ручной сварки алюминиевых конструкций во многом обусловлена свойствами данного металла. Ниже приведём примеры основных проблем, которые могут возникнуть в процессе сварки.

Высокая текучесть металла. Расплавленный алюминий тяжело контролировать. При значительном перегреве поведение металла становится в какой-то степени непредсказуемым. Расплав может разрушить слой твёрдого металла, находящийся под ним, и вытечь через трещину. Для решения этой проблемы рекомендуется использовать прокладки из керамики или тугоплавкой стали.
Окисляемость алюминия. Основная проблема алюминиевых изделий. Соединяясь с кислородом, молекулы металла формируют плотную оксидную плёнку. Она прочнее самого металла и плавится только при очень высокой температуре. Ещё один минус — плёнка является диэлектриком, поэтому тяжело поджечь дугу. Для решения этой проблемы нужно тщательно очищать рабочую поверхность металла перед сваркой.
Высокий коэффициент линейного расширения. Алюминий достаточно хрупкий и обладает малой упругостью. При сильном нагреве металла зона сварки давит на остальную часть конструкции, что может стать причиной появления трещин или деформации плоских поверхностей. Чтобы этого избежать, нужно контролировать температуру сварки. А лучше — предварительно прогревать деталь до 200-250оС.
При застывании металл шва может кристаллизоваться и появляются горячие трещины. Поэтому желательно добавлять специальный присадочный материал. Особенно это необходимо в случаях, когда несколько швов находятся на небольшом расстоянии друг от друга.

Полезное видео

Посмотрите ролик, где умелец рассуждает о том, что сварка электродом алюминия – это не лучшее решение и демонстрирует процесс наглядно, с пояснениями.

Сферы применения

Если сваривание идет встык без зазора, то достаточно расплавить кромки свариваемых изделий под защитой аргона и получится хороший герметичный шов.

Если имеется зазор, то необходимо в область сварки вводить присадочную проволоку из того же материала, в результате получится прочный шов с большим сопротивлением на разрыв и излом.

Когда требуется применять TIG сварку к тугоплавким материалам, то используют гелий. В среде этого газа электрическая дуга вырабатывает тепла в 1,5-2 раза больше, чем в аргоне. Поэтому происходит более глубокая проварка шва и увеличивается скорость сварки.

Применение аргона и гелия в пропорции 40/60 позволяет получить достоинства того и другого: стабильность дуги благодаря аргону, глубокое проплавление шва благодаря гелию.

Аргонодуговая сварка TIG получила распространение в машиностроении, в пищевой промышленности для изготовления посуды, в химической и нефтеперерабатывающей промышленности для производства емкостей. Без TIG сварки трудно представить автомастерскую или производство изделий из алюминия.

При желании любой человек может своими руками сделать TIG сварку из инвертора, для этого достаточно укомплектовать оборудование сварочной TIG горелкой, баллонами с аргоном. Нужна также вентильная система подачи газа.

Как варить правильно: техника, этапы и нюансы

Сейчас разберёмся, как сваривать алюминиевые конструкции при помощи обычных покрытых электродов, и что для этого потребуется.

Первый этап: подготовительный

Перед началом сварки необходимо провести подготовительные работы по очистке поверхности от загрязнений и оксидной плёнки. Это нужно для того, чтобы обеспечить хорошую свариваемость металла и формирование качественного шва. Последовательность действий:

Предварительная очистка. Любое моющее средство + жёсткая щётка. Затем металл промывается чистой холодной водой.
Затем поверхность нужно обезжирить. Для этого подойдут органические растворители: уайт-спирит, ацетон и др.
Если деталь небольшая, её можно на несколько минут положить в щелочную ванну. Температура раствора должна быть больше 60оС.
После этого поверхность нужно отшлифовать металлической щёткой. Нельзя использовать абразивные средства, так как частицы рабочего слоя могу остаться на поверхности.
Затем металл промывается растворителем. Его нельзя вытирать, должен высохнуть самостоятельно.

Сборка аппарата

Когда у вас есть все составляющие, можно начинать сборку. В первую очередь подключите осциллятор и защитный блок к инверторному аппарату. Чтобы понять, как это делается, поищите наглядные схемы.

Подключите горелку к газовому рукаву и объедините баллон с редуктором. Рукав с горелкой подведите к газовому шлангу и кабелям. Потом подключите между собой редуктор и шланг.

Только после этого аппарат можно подключать к обычной сети питания в 200 вольт. Мощность у осциллятора должна быть около шести вольт. После всех этих действий нужно настроить инверторное оборудование для аргонодуговой технологии сварки.

Отличительные характеристики

Сварочные стержни из чистого вольфрама используются крайне редко, т. к. для работы с такими электродами необходимы только аппараты TIG. Поэтому добавляются легирующие элементы. Согласно этим добавкам – их цветовое обозначение наконечников:

зеленый цвет сообщает о стержне из чистого вольфрама, маркировка WP. Для сваривания алюминия и меди;
серый цвет – это добавка оксида церия, обозначается как C. Используется для сварки с любым видом тока;
красный наконечник – обозначение для диоксида тория, маркировка T. Для сваривания цветного металла, нержавеющей и углеродистой стали. Главный минус – радиоактивность тория: работая с ним, необходимо придерживаться строгой техники безопасности;
темно-синий цвет означает диоксид иттрия, маркируется Y. Используется для сварки на постоянном токе прямой полярности для разного металла (нержавеющая, углеродистая сталь, медь, титан);
белый цвет – обозначение для добавления оксида циркония, маркировка Z. Используется для сваривания алюминия и меди с помощью аргона на переменном токе, важно обеспечить чистоту сварочной области;
золотой цвет характеризует добавление оксида лантана, маркировка WL-15. Используется для сварки двумя видами тока (постоянным и переменным), содержание легирующего элемента 1,5%;
синий цвет тоже обозначает добавление оксида лантана, но в соотношении уже 2%.

Примерная стоимость вольфрамовых электродов на Яндекс.маркет
Категории вольфрамовых электродов:

Ошибки

Быстрый расход вольфрамового прутка происходит по причине большого тока или недостаточности инертного газа при TIG сварке. Сварочный стержень окисляется в промежутках между свариванием из-за преждевременного выключения инертного газа. Он должен интенсивно идти 10-15 с после того, как погасла дуга.

Сварочный стержень может менять цвет из-за низкой скорости подачи защитного газа. Некачественный шов возникает при попадании в зону сварки паров воды. Часто это связано с неплотным соединением шлангов.

На производстве или ремонтных сервисах алюминий и его сплавы соединяются аргоновой сваркой на переменном токе. Так легко устраняются трещины и создаются прочные швы. Но в бытовой среде наличие аргонового аппарата редкость. Если возникла необходимость выполнить шов на этом капризном металле, то сварка алюминия в домашних условиях инвертором — оптимальное решение проблемы. Что нужно учесть при такой работе? Какие выбрать электроды и настройки аппарата? Как правильно варить алюминий?

Важные нюансы

Не каждый сварщик, умеющий работать инвертором, сможет заварить трещину на алюминиевом изделии или соединить две части в одно целое. Это обусловлено специфичными характеристиками данного металла при высоких температурах. Чтобы успешно справляться с подобными задачами в домашних условиях, важно знать основные нюансы работы с алюминием, которые не возникают на низколегированных сталях.

Например, чтобы заварить алюминиевый бак, обязательно необходимо подкладывать подложку из неплавящегося материала под место горения дуги. Это требование связано с высокой текучестью жидкого металла. Свариваемый материал, если его стенка около 5 мм, быстро проплавляется, и сварочная ванна легко может вытечь наружу с обратной стороны изделия. Подложки могут быть из керамики или графита. Они поддерживают целостность нижней стороны материала, и предупреждают прожоги и вытекания жидкого металла.

Исходя из этих свойств алюминия, все швы желательно выполнять в нижнем положении. Даже если свариваемая конструкция большая, стоит ее перевернуть. Вертикальные швы чреваты стеканием расплавленного металла без формирования шва. Их можно выполнить только короткой дугой с прерывистым ведением.

Сварка алюминия инвертором осложнена гигроскопичностью материала. Он накапливает влагу из окружающего воздуха, а при нагреве начинает испарять ее. Сварочный процесс характеризуется частыми брызгами расплавленного алюминия ввиду попадания воды в зону ведения шва. Поэтому, приступая к работе в бытовых условиях, следует прогреть материал паяльной лампой или ацетиленовой горелкой до 160-190 градусов. Так можно удалить лишнюю влагу и обеспечить беспрепятственную сварку.

Отличительной чертой алюминия является оксидная пленка образующаяся на его поверхности при воздействии кислорода. Она осложняет процесс формирования сварочной ванны и наложение шва тем, что плавится при температуре 2000 градусов, а основной металл приобретает текучесть уже после 500 градусов. Чтобы избежать такого перепада и сразу получить сварочную ванну, требуется зачистка места поджига электрода от оксидной пленки. Последующее удаление оксида будет происходить под действием температуры и дополнительных элементов в обмазке электрода.

Электроды для сварки алюминия

Чтобы успешно сварить алюминиевые детали дома инвертором, важно правильно подобрать расходные материалы. Они выпускаются с составом стержня оптимально соответствующим основному металлу, и обеспечивающим сохранение антикоррозионных свойств. Из распространенных марок подойдут:

Все эти расходные материалы обладают гигроскопичностью, поэтому перед выполнением сварки требуется их просушка при 200 градусах. Работу следует провести в течение суток после прокалки. Более длительный интервал требует повторной сушки. В домашних условиях это можно сделать в духовке или на печи для твердого топлива.

Большинство марок электродов для алюминия разработано под сварку в нижнем положении. Поэтому, если необходимо проложить вертикальный шов, необходимо внимательно изучить характеристики на упаковке. При прерывании сварки на кончике электрода будет образовываться белая капля. Это щелочь, которую добавляют в обмазку для разъедания оксида. Чтобы повторно разжечь дугу требуется сколоть белый налет, поскольку он является диэлектриком.

Инвертор для сварки

В зависимости от толщины свариваемого материала устанавливаются следующие параметры:

Толщина стенки, мм	Сила тока, А	Диаметр электрода, мм
2	50-60	2.5
3 — 4	80-90	3.2
5 — 6	90-140	4

Как варить

В домашних условиях процесс сваривания алюминия имеет несколько пошаговых действий:

В случае толщины стенки более 5 мм следует выполнить разделку кромок. Болгаркой делается косой срез верхнего угла кромки каждой из свариваемых частей. Градус образованного скоса может варьировать от 45 до 60. Чем толще пластины, тем больше может быть градус скоса. Это позволит создать широкий шов, хорошо связывающий обе стороны.
Для пластин от 5 мм и тоньше необходима подложка из неплавящегося материала (графит, керамика). Это предупредит протекание жидкого алюминия.
Следующим шагом является прогрев изделия. Можно воспользоваться паяльной лампой. Если габариты свариваемых частей из алюминия малы, то подойдет и покупной баллончик с газом. Поскольку не у всех дома найдется аппарат для измерения температуры материалов, определять результат придется визуально. Когда на поверхности прогретого изделия отсутствуют капли влаги, то это означает готовность материала под сварку.
Сразу требуется очистить зону начала соединения от оксидной пленки, поэтому под рукой должна находиться щетка по металлу.
Теперь можно приступать к сварке. Накладываются прихватки для фиксации сторон. Шов ведется электродом, расположенным перпендикулярно изделию. Сохраняется короткая дуга для четкого воздействия на место соединения.
После первого прохода следует отбить шлак и убедиться в качестве шва. Он будет таким же светлым, как и основной металл. Должны отсутствовать поры и непроваренные участки.
Если изделие толстое необходимо выполнить второй проход. Здесь колебательные движения могут быть пошире. Так, можно хорошо заполнить место соединения и связать стороны.

Стоит отметить, что электроды плавятся очень быстро. Тем, кто привык работать инвертором на низколегированной стали нужно попрактиковаться на черновом изделии из алюминия, чтобы привыкнуть к сохранению короткой дуги.

Сварить алюминий инвертором дома не сложно. Приложенное видео подтверждает простоту манипуляций и качество результата. Но чтобы все получилось правильно, следует применять вышеизложенные советы и попрактиковаться.

Большое значение имеет также квалификация мастера.

Частично решить эту задачу поможет видео, в котором сварка алюминия в домашних условиях показана поэтапно.

Алюминий — свойства и особенности

В силу своих химических и физических свойств, алюминий получил широкое распространение в различных сферах деятельности человека.

Для сварки различных конструкций или деталей могут применять не только алюминий, но и сплавы из него. Правда, сам процесс под силу только опытным сварщикам.

Потому что этот металл капризен, и чтобы сварить его качественно, нужна высокая квалификация.

Трудности сварки алюминия обусловлены рядом характерных особенностей металла:

Высокая текучесть. Под воздействием высоких температур металл теряет прочность и в процессе сварки, расплавленная часть металла может разрушить нижнюю, нерасплавленную часть. В этом случае, алюминий просто вытечет через шов. Сложность контроля ситуации усугубляется тем, что цвет металла при нагревании не меняется. Поэтому, чтобы сохранить форму сварочной ванны, сварщики используют специальные подкладки из керамики или металла;
Образование оксидной пленки. При взаимодействии с кислородом, на поверхности алюминия появляется пленка, свойства которой отличаются от его свойств более высокой плотностью и тугоплавкостью. Во время сварки оксид алюминия препятствует сплавлению металла в монолитный шов. Поэтому его удаляют с помощью катодного распыления. А чтобы не допустить появления оксидной пленки, зону сварки защищают от контактов с воздухом. Для этого используют аргоновую сварку;
При достаточно высоком коэффициенте линейного расширения алюминий отличается низким модулем упругости, что может спровоцировать деформацию свариваемой конструкции. Снизить вероятность деформации можно с помощью различных технологических приемов — электросварки в оптимальном режиме или подогрева;
Сварочный процесс способствует появлению пористости в алюминиевых сплавах. Это происходит потому, что в соединениях металла содержится водород, выход которого наружу происходит через новообразованные поры. Также, при повышенном содержании кремния возможно появление мелких кристаллизационных трещин, что может заметно ослабить сварочный шов;
Алюминий обладает высокой теплопроводностью. Поэтому для его сваривания необходимы мощные источники сварочного тока;
В ходе сварки в алюминиевых швах могут образоваться горячие трещины. Это происходит вследствие процессов внутренних изменений в момент застывания расплавленного металла. Чтобы предотвратить их появление, применяют специальные модификаторы, которые добавляют в сварные швы. Также, нежелательно близкое расположение швов по отношению друг к другу.

Кроме того, в домашних условиях нередки случаи, когда сварка применяется к алюминиевым сплавам неизвестной марки, что без особых материалов и специальных режимов сварки не всегда выполнимо.

Как подготовить алюминий к сварке?

Оптимальным выбором оборудования для сваривания алюминия и сплавов считается сварочный инвертор.

Потому что именно этот тип аппаратов обеспечивает быстрый поджиг, стабильность дуги и аккуратность шва.

Кроме того, для сварки алюминия подходят все виды инверторных сварочных устройств, независимо от производительности, куда важнее правильно выбрать электроды.

В домашних условиях сварка алюминия инвертором требует соблюдения некоторых условий.

Во-первых, необходимо обеспечение таким оборудованием, как:

Электроды, которые подходят для обработки алюминия (маркировка ОЗА, ОЗА-1, ОЗАНА, ОЗАНА-1, ОЗР, ОЗР-2);
Печь для прокалки электродов. Чтобы сварка алюминия инвертором прошла успешно, электроды перед применением прогревают в специальной печи.

Во-вторых, следует помнить о правилах:

Поверхность металла необходимо обезжирить и очистить от грязи. Для этого применяют ацетон, уайт-спирит или авиационный бензин. Чтобы зачистить поверхность от оксидной пленки, используют абразив, наждачную бумагу или напильник;
Если свариваемые детали имеют толщину более 4 мм, то нужно выполнить разделку кромок. Если для сварки используются покрытые электроды, без разделки кромок можно обрабатывать металл толщиной до 20 мм;
Чтобы перегрев алюминия не стал причиной его деформации, используют специальную приставку для сварочного инвертора.

Общая подготовка к работе с инверторным сварочным аппаратом

Для качественного осуществления сварки алюминия, производительность инвертора не играет особой роли.

Но с правилами эксплуатации устройства лучше ознакомиться заранее.

Также необходимо подготовить защитные перчатки, маску со светофильтром, щетку для металла, молоток и специальную одежду.

Подготовка рабочего места в домашних условиях предусматривает устранение всех воспламеняющихся предметов и наличие ведра с песком.

Перед началом работы сварочный инвертор проверяют на предмет исправности и изоляции.

Обработка алюминия инвертором — специфика работ

В силу того, что аргоновая среда обеспечивает защиту от кислородного воздействия, сварку алюминия инвертором иногда называют газовой.

Инертные газы препятствуют появлению оксидной пленки, поэтому для газовой защиты применяют аргон или смесь аргона с гелием.

Использование такой смеси актуально для газовой защиты толстых слоев металла.

Аргонодуговая сварка возможна только при переменном токе и происходит так: электрическая дуга разжигается между неплавящимся электродом, расположенным в горелке и свариваемой поверхностью.

При этом подача инертного газа также обеспечивается горелкой, сопло которой находится в зоне сварки, так же, как основной расходный материал — присадочная проволока.

За поджиг дуги отвечает осциллятор, так как свойства инертного газа препятствуют подключению дуги касанием.

После того как газ вышел из сопла и окружил электрод, происходит расплавление металла и образуется сварочная ванна с жидким алюминием.

Затем, в сварочную ванну попадает присадочная проволока. Важно, чтобы этот элемент сварки был такой же марки, как и основная свариваемая деталь.

Поэтому, прежде чем приступить к аргоновой варке, нужно определить необходимую марку присадочной проволоки.

Этот параметр зависит от того, какой химический состав имеет свариваемый металл.

Например, если диаметр алюминия составляет от 2 до 5 мм, применяется проволока марки АД, АК или АО.

Накладку шва следует производить медленно и постепенно, глубоко проваривая деталь.

Недопустимо прекращение газовой подачи сразу после завершения шва — лучше задержать процесс на несколько секунд, чтобы предотвратить возможное растрескивание шва или его деформацию.

Для лучшей защиты шва горелку передвигают после присадочного прутка. Нельзя, чтобы электрод и пруток двигались поперек.

Опытные сварщики рекомендуют прогрев свариваемой детали не только до, но и после обработки сваркой, после чего необходимо обеспечить термические и механические вспомогательные меры.

При тщательном регулировании рабочего процесса горелки и соблюдении указанной последовательности, результаты сварки покажут прочное соединение и аккуратный качественный шов.

Чтобы понять тонкости рабочего процесса, предлагаем посмотреть видео о сварочных работах с алюминием в нашей статье.

Читайте также: