Каким аппаратом варить алюминий

Как выбрать аппарат для сварки алюминия

Алюминий – распространенный конструкционный металл. Нередко умельцы ремонтируют детали дома, в гаражах, небольших мастерских автосервиса. Качество швов зависит не только от квалификации сварщика, его опыта, но и от оборудования. Производители предлагают много моделей разной стоимости. При покупке аппарата для сварки алюминия важно учитывать некоторые нюансы. Смотреть не только рабочие параметры генератора, но и регуляторы. Надписи на них должны быть крупными, чтобы не приходилось надевать очки. Хороший аппарат интуитивно понятен, рассчитан на мастера любого уровня подготовки и возраста.

Особенности сварки алюминия

При выборе сварочного аппарата по алюминию для мастерской учитывают особенности алюминиевых сплавов. На производстве при монтаже конструкций используют устройства для аргонной сварки. Это связано со свойствами металла: он плавится при небольшой температуре – всего 660°С, но на поверхности образуется тугоплавкая пленка оксидов, которую можно пробить нагревом до 2200°С. Степень разогрева алюминия сложно определить на глаз – металл не меняет цвет, сварщику сложнее следить за ванной расплава.

Способность алюминия активно окисляться негативно отражается на качестве шва. Для защиты ванны расплава используют аргонную атмосферу. Облако инертного газа оседает над рабочей зоной, препятствует доступу воздуха. Для работы с алюминием нужно оборудование для подачи защитного газа. При заделке трещин, небольшом ремонте эффективно использовать аргоновую сварку TIG с применением вольфрамового неплавящегося электрода, поддерживающего дугу. Шов образуют наплавочной проволокой. В частных владениях, садах, гаражах чаще приходится ремонтировать сталь, поэтому необходимо предусмотреть возможностью ручной электродуговой сварки с обычными плавящимися электродами (ММА).

Аппараты по способу сварки

Из всей линейки сварочных аппаратов с аргоном самыми надежными считаются инверторы, способные преобразовывать переменный ток частотой в 50 Гц в постоянный или высокочастотный переменный до 50 кГц. К моделям для TIG режима подключается газовое оборудование.

Хороший вариант мастерской – инверторный аппарат с полуавтоматическим режимом и подачей аргона. Есть универсальные модели для всех режимов сварки сразу: ручной дуговой, аргоновой, им также пользуются как полуавтоматом.

Ручные компактные инверторы ММА приобретают для бытовых целей. К аппаратам дополнительно докупают горелку с держателем для тугоплавкого электрода, газовую смесь. Получится универсальный сварочный аппарат, для алюминия он тоже подойдет.

Параметры выбора аппарата для сварки алюминия

Любой аппарат аргонодуговой сварки перед работой настраивают. На какие параметры стоит обратить внимание.

Силовые характеристики тока

Алюминий варят на переменном токе высокой частоты, лучше, если ток импульсный, дуга будет стабильной. Для сварки толстостенных заготовок необходим ток в пределах 250 А. У большинства инверторов максимальный показатель 200 ампер, ими тоже варят толстые заготовки, если это устройство с большим КПД, набором дополнительных функций, обеспечивающих качество швов.

Категория инвертора

На прилавках есть бытовые, полупрофессиональные, профессиональные сварочные аппараты, которыми варят алюминий:

Бытовые генераторы тока компактные, их легко переносить с места на место. Они запитываются от стандартной сети 220 В. Их приобретают для небольшого объема работ. В напряженном режиме простые инверторы долго не работают, выходят из строя.

У полупрофессиональных моделей обязательно есть дополнительные функции, несколько режимов сварки. Это оборудование тяжелее, к нему больше комплектующих. Аппараты приобретают для небольших частных мастерских.

Профессиональные сварочные аппараты рассчитаны на большую нагрузку, для личных целей, выездных работ их приобретать нецелесообразно.

Функциональность

Приобретая аппарат с функцией ММА, можно будет варить алюминий и другие металлы: углеродистые и легированные стали, медь, латунь. Аппараты для сварки ММА/ТIG удобны в небольших мастерских и для личного пользования.

Полуавтоматы удобны для работы с тонкостенным металлом, их приобретают для автомастерских, где проводят кузовной ремонт. Универсальные устройства 3 в 1 расширяют диапазон использования оборудования. Ими варят не только алюминий, но и другие капризные металлы в режиме ручной, электродуговой, полуавтоматической сварки. В них есть система подачи защитного газа в рабочую зону. Стоимость оборудования высокая. Он окупится при большом объеме выездных работ или в мастерской. Его используют при монтаже металлоконструкций, а том числе из алюминия.

Вес

Легкие инверторы, в пределах 5–10 кг, рассчитаны на небольшой ток, они с небольшим набором функций. Для сварки алюминия они не подойдут. Разумеет, есть дорогие компактные модели для состоятельных мастеров. Для бытовой и выездной сварки нужно выбирать оборудование не менее 20 кг весом с учетом комплектующих: газового оборудования, баллона.

Настройки

Новичкам полезно знать, для чего каждая из настроек предназначена, как она работает:

  • регуляторы тока с таймером в автоматическом режиме снижают силу рабочего тока;
  • форсаж дуги обеспечивает быстрый розжиг;
  • реле начальной подачи газа устанавливает временной интервал до наддува защитной атмосферы;
  • таймер подачи газа отключает наддув защитной атмосферы через определенное количество времени;
  • переключатель прямой и обратной полярности меняет знак потенциала на прижимной клемме;
  • балансир импульсного режима регулирует интервал между токовыми импульсами.

Настройки ускоряют процесс сварки, повышают производительность работы. Шов, сделанный на алюминии полупрофессиональным инверторным аппаратом, будет прочным, качественным. Контролируя дугу по ширине и частоте импульсов, легче контролировать рабочую зону, формировать ровный наплавочный валик.

Заключение

При выборе сварочного аппарата для сварки алюминия в первую очередь учитывают силовые характеристики. Тонкие детали варят на небольших токах. Для заделки трещины в 5 мм деталях потребуется не меньше 200 А. Для работы в домашних условиях необходимо выбирать устройства, которыми можно будет варить другой металл. Инвертор должен генерировать прямой и переменный импульсный ток высокой частоты. Можно будет выбирать разные режимы работы. Настройки влияют на качество швов, но и платить за лишние функции бессмысленно при небольшом объеме работ.

Читать еще:  Химическое никелирование алюминия

Обзор аппаратов для сварки алюминия

Что такое сварка алюминия и ее особенности

Алюминиевые сплавы широко используются во всех отраслях промышленности и сферу услуг. Мы сталкиваемся с ними каждый день. Сварка – это самый распространенный способ обработки алюминия.

Сварка алюминия сильно отличается от сварки обычных черных металлов, стали и чугуна. Алюминиевые сплавы имеют существенно другие физико-химические свойства, при температурах плавления в металле происходят совсем другие процессы. Поэтому технология сварки алюминия отличается от технологии сварки черных металлов. Соответственно для сварки алюминиевых сплавов требуется специальное оборудование.

Особенности протекания сварочных процессов:

  • Температура плавления алюминиевых сплавов существенно ниже, чем у сталей и чугунов. Это важно учитывать в сварочном цикле во избежание сквозных прожигов металла.
  • У различных сплавов алюминия температура плавления и застывания находится в достаточно широком диапазоне. Например, температура плавления большинства алюминиевых сплавов находится в диапазоне 635-657 °С, а температура застывания для них же уже 646-477 °С. Это может создавать дополнительные сложности при настройке сварочного цикла для каждого конкретного сплава.
  • При взаимодействии с кислородом воздуха алюминий склонен образовывать на поверхности оксидную пленку (окисляться), поверхность металла при этом становится темнее. А температура плавления этой оксидной пленки значительно выше, чем у основного сплава, около 2000 °С. Это делает невозможной сварку алюминия установкой для обычной дуговой сварки.
  • Нагретый и расплавленный алюминиевый сплав не меняет своего цвета, таким образом, визуальный контроль температуры, которым широко пользуются для черных металлов (цвета побежалости) с алюминием невозможен. Это усложняет работу сварщика, так как становится значительно сложнее контролировать текучесть металла при сварке.
  • У алюминия и его сплавов существенно выше теплопроводность, по сравнению с черными металлами. Она в 5-6 раз больше чем у обычной углеродистой стали. Это приводит к очень быстрому остыванию сварочной ванны после прекращения подвода теплоты и затрудненному прогреву металла на начальных этапах сварки.

Для большинства аппаратов предназначенных для сварки алюминиевых сплавов характерно использование переменного тока. Работа ведется в среде защитного газа (как правило, аргона или его смесей), от чистоты и которого зависит качество, размер и пористость шва. Также широко используются специальные режимы, в которых комбинируется постоянный и переменный ток, регулируется баланс тока, импульсные режимы, при сварке алюминия полуавтоматами – двойной импульсный режим, в сварочный цикл добавлены режимы прогрева, заварки кратера и многое другое.

Виды оборудования для сварки алюминия

В настоящее время существует множество технологий и специальных режимов для сварки алюминиевых сплавов. Выбирая установку для сварки алюминия, хорошо бы знать, что происходит в каждом конкретном режиме со сварочной дугой, сварочной ванной, как меняются характеристики дуги, какие проблемы решает та или иная технология, функция, режим и какой результат в итоге может получиться.

MIG/MAG сварка – это полуавтоматическая сварка постоянным током в среде защитного газа, обычно с обратной полярностью (на проволоку подается положительный ток). В качестве электрода используется плавящаяся проволока, которая специальным устройством автоматически подается в зону сварки. Защитный газ. Как правило, используется аргон или смеси с его высоким содержанием. Защитный газ уменьшает количество образовывающейся оксидной пленки, уменьшает разбрызгивание металла, делает сварочный шов менее пористым, более однородным и прочным. Установки для сварки алюминия без возможности подключения защитного газа сейчас практически не используются, так как не обеспечивают достаточного качества сварки.

Важные функции, на которые стоит обратить внимание при подборе оборудования для сварки алюминия в режиме MIG/MAG:

  • Горячий старт (Hot Start). Его суть в том, что сразу после поджига дуги на некоторый промежуток времени устанавливается большая, чем базовая сила тока. Благодаря этому можно быстро прогреть металл до нужной температуры и приступить к основной сварке. Часто используется при сварке черных металлов большой толщины. Для алюминиевых сплавов горячий старт необходим практически во всех случаях из-за высокой теплопроводности алюминия. Возможность регулировки силы тока горячего старта и его длительности позволяет начать качественную сварку сразу с первых миллиметров шва.
  • Импульсный режим (Pulse). Это необходимый минимум для сварки алюминия. Сварка постоянным током в режиме MIG/MAG. На основной базовый ток накладываются импульсы высокого тока. Базовый ток поддерживает стабильное горение дуги и температуру сварочной ванны. Импульс высокого тока пробивает тонкую пленку оксидов, переносит каплю металла с конца проволоки в сварочную ванну, формирует сварочный шов. Благодаря возможности настроить параметры теплопередачи, удается сваривать алюминий практически без брызг, работать с проволокой большого диаметра и выполнять сварку сложных пространственных швов.
  • Двойной импульсный режим (DPulse). Основа этого режима – это обычный импульсный режим. Но в двойном импульсном режиме при постоянном базовом токе, величина тока импульса также циклично изменяется, нарастает, а затем убывает. Есть регулировка частоты смены тока, регулировка силы тока и длительности второго импульса. Это режим обеспечивает стабильный капельный перенос металла. На этом режиме можно получать еще более качественный сварочный шов, сваривать тонкие листы металла малыми токами с гарантированным отсутствием сквозного прожига, минимизировать коробление и тепловые деформации деталей за счет точного контроля тепловложения. Можно получать аккуратный сварочный шов чешуйчатой формы по качеству и внешнему виду близкий к TIG сварке и комфортно выполнять качественную сварку потолочных швов.
Читать еще:  Как припаять провод к алюминию

TIG сварка – это режим сварки металлов при помощи неплавящегося вольфрамового электрода с прямой полярностью в среде инертного газа, как правило, чистого аргона или его смесей. Обычно алюминий сваривают на переменном токе (AC) или в комбинированном режиме (MIX-TIG).

Важные особенности режимов сварки алюминиевых сплавов при TIG сварке, на который нужно обратить внимание при подборе оборудования:

Какой сварочный аппарат нужен для сварки алюминия

Рассмотрю все доступное сварочное оборудование для сварки алюминия. Начнем с ручной дуговой сварки. Необходим хороший сварочный аппарат. Не важно инвертор или трансформаторный. Главное ток с обратной полярностью. Чистый алюминий редко кому придется варить есть его сплавы. Дюралюминий, силумин, алюминиево- марганцевые, магний с алюминием и тому подобное. Естественно надо знать какой сплав вы варите. Берем нужные электроды диаметром от 2,5 мм. К примеру ESAB Al Mn 1. В основном покрытие у них солевое. Зачищаем поверхность будущего шва. До 5 мм разделка кромок не обязательна. Обязательно обезжирить поверхность ацетоном или другими средствами. Сваривать лучше в нижнем положении или в лодочку. Обязательно делаем ток обратной полярностью. Ток выставляем требованиям электрода. Держать и вести медленно без колебательных движений на короткой дуге. Электрод должен быть вертикально плоскости. Сгорает очень быстро по этому лучше с начало попробовать на куске металла и приноровится. Брызги разлетаются в разные стороны. После как проварили обязательно прочистите шов и промойте теплой водой. толстый металл свыше одного сантиметра прогреть горелкой до 200 градусов. Если вы ремонтируете картер, поддон. Остатки солей со временем растворят шов, произойдет разрушение. Именно эти соли при расплавлении металла вступают в химическую реакцию с оксидной пленкой и растворяют ее.

Не заменимая вещь для тонкого алюминия и листов сварка AC TIG. Думаю самая универсальная по сравнению с другими. При использовании аргона можно проваривать от 05 мм до 8 мм алюминий, без подогрева. Электроды чистый вольфрам используются белого или зеленого цвета. Сила тока подбирается от диаметра электрода. Заточка должна быть по длине электрода от 1го до 5ти диаметров самого электрода. В нашем варианте лучше 5. Это дает преимущество в концентрации дуги, глубокого проваривания металла. Две части свариваемым элементов алюминия с обратной стороны снимется фаска 1мм. С лицевой стороны расплавленный алюминий дойдет до корня и будет хорошо смачивать края снятой фаски с другой стороны. Держатель электрода вести углом вперед с наклоном 60-80 градусов относительно плоскости. Подавать присадочный материал спереди под углом 10-20 градусов под дугу для плавления. К примеру присадочный материал возьмем TIG ER 5183. Или без присадочного с отбортовкой но при этом угол наклона должен быть 75-80 градусов.

Преимущество AC TIG в том что дуга зажигается в нулевом цикле 100 раз при частоте 50 Гц. Когда на алюминии минус он нагревается а когда плюс с него удаляется оксидная пленка и присадочного материала. В идеале 50% плюса и минуса. Настройки некоторых аппаратов позволяют смещать этот процент как в положительную так и в отрицательную сторону. При этом изменяют длину плюса в меньшую сторону а отрицательную увеличивают по длине. Что понятней стало скажу так плюс к примеру существует 5секунд а минус 7 секунд вместе 12 секунд, это один цикл. Такая цикличность позволяет хорошо разогревать металл, использовать большой ток и меньший диаметр электрода. Если использовать DC TIG то она не удаляет оксидную пленку а пробивает ее. И сварка происходит на короткой дуге в 1мм. Это требует больших навыков и применяется редко. Единственное такой вид сварки не дает плотности шва. Что касается толстого металла алюминия то применяют смесь гелия и аргона.

Перейдем к сварке алюминиевых сплавов полуавтоматом. К этим агрегатам добавляется только механическая подача присадочного материала проволоки. Особенности которые нужно учесть при использовании алюминиевой проволоки. Начнем с роликов подачи. Нужно четыре штуки U образной формы и заменить обычный канал на тефлоновый. Шланг не более 3 метра.Скручивания изгибы сильные не допускаются. На выходе диаметр наконечника чуть больше обычного. Когда проволока будет проходить весь этот путь она не застрянет. Использовать оборудования лучше на 380 вольт подключения. Не будет нагружать сеть. Можно будет варить толстый металл сплавов алюминия. Приобретать лучше с регулировкой фазы импульса как по частоте так и по длине плюса и минуса со смещением нулевой отметки зажигания дуги. Об этом написано выше. При сварке алюминия все та же процедура что при использовании AC TIG сварки. Добавляется вылет проволоки, он должен составлять 12-15 мм и прямой угол как при сварке ММА.

Как выбрать и на что нужно опираться при выборе сварочного оборудования максимально описано в этой статье. Главным элементом на котором была основана эта статья алюминий.

Выбираем сварочный инвертор для сварки алюминия

Без лёгких и прочных алюминиевых сплавов уже невозможно представить хозяйственную деятельность человека. Эти материалы используются и в быту, ломаются и зачастую нуждаются в ремонте. Поэтому очень актуальна тема сварки алюминия в домашних условиях инвертором, который довольно широко распространён у мастеровитых людей. Процесс сварки по алюминию имеет свои особенности, которые важно учитывать в работе, и наша задача рассмотреть подробно специфику этого процесса и необходимую аппаратуру и приспособления. Эту тему мы и постараемся всесторонне и внимательно изучить.

Читать еще:  Чернение алюминия в домашних условиях

Процесс сварки алюминия и его особенности

Соединение деталей из алюминия требует учёта физико-химических свойств этого лёгкого и прочного металла. Дело в том, что на его поверхности образуется тонкий и прочный оксидный слой с температурой плавления около 2 000 о , а температура плавления самого сплава — около 650 о С. Механически удалить окисленный слой практически невозможно, поэтому процесс сварки происходит в среде аргона, нейтрального газа, исключающего доступ агрессивного кислорода к соединительному шву. Выполняется сварка алюминия в домашних условиях инвертором, который имеет режим работы переменным импульсным током, также помогающим разрушить тугоплавкую оксидную плёнку.

Сварочный инвертор для алюминия и нержавейки

Промышленностью выпускаются различные сплавы алюминия, которые отличаются по прочностным свойствам, весу и условиям обработки. По свариваемости наиболее распространённые сплавы алюминия делятся на следующие основные группы:

  1. силумин, алюмокремниевый сплав (Ал2,Ал4 и Ал9), обладающий ограниченной свариваемостью;
  2. алюмомарганцевый сплав АМц, сваривается без ограничений;
  3. алюмомагниевый сплав, АМг3, сваривается без ограничений, АМг1, АМг5 и АМг6 являются ограниченно свариваемыми;
  4. дюралюминий, алюмомедное соединение марки Д1, Д16 относятся к трудно свариваемой группе;
  5. термоуплотняемые сплавы марок АВ, АК, В95 также отличаются трудной свариваемостью.

В большинстве случаев высокопрочная сварка осуществляется переменным током с применением аргона и неплавящегося электрода, она обеспечивает качественное соединение металла разной толщины. Но также допускается сварка алюминия инвертором с использованием постоянного тока обратной полярности на электроде. В этом случае необходимо прогреть свариваемые элементы, тщательно очистить от оксидного слоя и использовать прокалённые, специальные электроды для алюминия с покрытием. По шву нужно делать несколько проходов, а сами детали при толщине более 5 мм предварительно подготовить к процессу.

Иногда сварочный аппарат для прочной сварки алюминия комплектуется осциллятором, который позволяет соединять заготовки из нержавеющей стали, титана и производить деликатную сварку металлов разной толщины.

Виды сварки алюминия

Присутствие в алюминиевых сплавах легирующих добавок, а также оксидный слой не позволяют сваривать металл обычными способами, поэтому для этих работ используют особые методы соединения деталей. Наиболее популярными из них являются следующие методы:

  • соединение деталей вольфрамовым неплавящимся электродом в инертной среде с использованием переменного тока (AC TIG);
  • сварка в аргоновой среде постоянным током с полуавтоматической подачей проволоки (DC MIG);
  • сплавление сварочным инвертором без использования инертного газа покрытыми плавящимися электродами (ММА).

Аргонодуговой метод (AC TIG) используется при тщательной сварке без пор и грубых швов с ручной подачей проволоки и с подачей аргона 6—8 л в минуту. Переменный ток обеспечивает расплавление тугоплавкого оксидного слоя на поверхности алюминиевых пластин и создаёт сварочную ванну, необходимую для процесса соединения деталей. Такой аппарат для сварки алюминия позволяет ремонтировать тонкостенные детали из различных сплавов, но очень чувствителен к загрязнению вольфрамового неплавящегося электрода.

При сварке DC MIG используются регулируемая подача проволоки к месту соединения деталей и подача аргона от газового баллона с расходом 7—9 л в минуту. Работа производится постоянным током с использованием специальной горелки с соплом. Для подачи газа используется регулируемый редуктор, а сварочная проволока толкается специальным механизмом в корпусе сварочного аппарата. Выполнение сварки требует достаточной квалификации и при наличии опыта даёт хороший результат.

Сварка методом ММА требует повышенного внимания к чистоте свариваемых поверхностей, поскольку процесс происходит без инертного газа. Нужно приложить определённые усилия, чтобы свести к минимуму влияние оксидного слоя. Для очистки поверхности используют механический способ, а также ацетоносодержащие растворители. Перед началом работы свариваемые детали прогреваются до температуры 250 о С, а электроды для алюминия прокаливаются, потому что имеют гигроскопичное покрытие. При этом методе на электрод подаётся обратное напряжение.

Последовательность сварки в домашних условиях

Промышленность предлагает разнообразные сварочные аппараты для сварки черных, нержавеющих сталей, титана и алюминия. При выборе агрегата необходимо руководствоваться видом сварочных работ, которые вам необходимо выполнить, а также стоимостью изделия. Если существуют затруднения, необходимо проконсультироваться со специалистами, которые помогут сделать правильный выбор и подсказать, как быстрее и проще повысить квалификацию сварщика.

Сварка алюминия инвертором в домашних условиях

Универсальный инвертор для сварки алюминия должен обеспечивать применение переменного, постоянного и пульсирующего тока, обладать как можно большей степенью регулировки выходных параметров. Для разных видов сварки необходимы свои комплектующие и дополнительное оборудование. Также для сварки нужны обучение и навыки, а мы расскажем об основных требованиях при работе в домашних условиях, а именно:

  • требуется тщательная механическая очистка свариваемых поверхностей от окисного слоя;
  • необходимо обезжиривание поверхности ацетоном;
  • для успешной работы детали с толщиной более 5 мм необходимо подготовить, сняв фаску под углом в 45 градусов;
  • при дуговой сварке без аргона необходимо прокалить электроды и прогреть заготовки до температуры 200 градусов;
  • использование качественных электродов, проволоки и аргона обеспечит прочный сварной шов;
  • более мелкие детали и тонкий прочный шов можно получить, используя аргонодуговую сварку переменным током, или при помощи полуавтомата с постоянным током;
  • перед работой необходимо проверить прочность соединений в системе подачи инертного газа и охлаждающей жидкости;
  • проверить надёжное подключение заземления.

Подводим итог

Нами были описаны общие принципы работы в домашних условиях при сварке алюминия с использованием инвертора. Нужно учесть, что работа такой сложности требует качественной техники, комплектующих изделий и квалификации. Сделать правильный выбор и пройти начальное обучение вам помогут профессионалы, а мастерство появится со временем.

Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector