Особенности аргоновой сварки алюминия

Содержание:

1. 1. Сложности при сварке алюминия и методы их устранения
2. 2. Какой защитный газ выбрать?
3. 3. Нюансы сварочного процесса
4. 4. Какой выбрать аппарат для TIG-сварки?

Все тонкости аргонной TIG-сварки алюминия и его сплавов, а также обзор самых популярных устройств вы найдете в этой статье.

Неотъемлемой частью любого производства металлоконструкций являются все виды термической обработки металлов, в том числе и сварка. Особых трудностей не возникает в том случае, если выпускаемая продукция в основном изготавливается из высоко- или низколегированной стали. Для данного материала довольно просто подобрать сварочное оборудование.

Но как быть, если основная часть продукции производится из алюминия? Ведь всем, кто имеет опыт работы в сварочном деле, хорошо известно насколько данный материал «капризен» при сварке. В таких случаях работу осуществляют TIG-методом. Он в основном и используется для изготовления неразъемных конструкций ответственного назначения из алюминия и его сплавов, а также цветных и углеродистых металлов.

Сложности при сварке алюминия и методы их устранения

Так почему же алюминий настолько трудно поддается сварке? На это есть несколько причин:

• Высокая теплопроводность алюминия: в среднем она в 5 раз выше, чем у обычных сталей. В связи с этим тепло от места сварки очень быстро распространяется по всей детали, и глубина провара детали существенно уменьшается. Другой проблемой является очень быстрое застывание сварочной ванны (быстрее, чем непосредственно разогрев детали). В связи с этим в металле образуются поры, что значительно уменьшает прочность шва.
  Решение: применение защитного газа, предварительный нагрев заготовки, чтобы излишнее тепло от места контакта не уходило в деталь, и работа с повышенным значением сварочного тока.
• Низкая температура плавления: при воздействии высокой температуры прочность детали из алюминия резко снижается. Однако в отличие от многих материалов, алюминий не меняет свой цвет при достижении температуры плавления. Таким образом, сварщик не сможет определить «на глаз», что материал почти достиг температуры плавления. Поэтому велика возможность «прожога» детали или даже ее расплавления в процессе сварки.
  Решение: в таком случае важнейшую роль играет навыки оператора — именно поэтому одним из непреложных условий при работе TIG-методом является выполнение операции только очень опытным сварщиком.
• Оксидная пленка на поверхности алюминия: температура ее плавления значительно выше, чем самого алюминия. Если ее не удалить, то при сварке она попадает в расплавленный металл, и шов загрязняется неметаллическими включениями, что негативно скажется на его прочности.
  Решение: очистка поверхности детали от пленки. Осуществить это можно 3 способами: механическим (наждачной бумагой, металлической щеткой), химическим (травление поверхности) и электрическим (удаление пленки происходит в результате электрический процессов).

Наличие влаги в зоне сварки также нежелательно, так как шов получится пористым и непрочным. Избавиться от нее очень просто — можно протереть поверхность детали растворителем или же слегка разогреть ее перед работой.

Какой защитный газ выбрать?

При работе с алюминием и его сплавами в основном используются инертные защитные газы, чаще всего это аргон или гелий, или же их смеси. Гелий имеет более высокое значение теплопроводности и, соответственно, более высокую температуру сварочной ванны. А это, в свою очередь, способствует лучшему расплавлению алюминия, что очень важно, особенно при работе с толстостенными деталями.

Нюансы сварочного процесса

Алюминий и его сплавы являются довольно текучими материалами при расплавлении, поэтому «варить» его лучше в горизонтальной плоскости. Однако при соблюдении рекомендованных режимов не исключена и работа в вертикальной или потолочной плоскостях.

Начинать работу надо при максимальном значении сварочного тока. Дело в том, что в самом начале деталь холодная (даже если она предварительно разогревалась), поэтому в начале сварки часть тепла идет на нагрев металла, «двигаясь» впереди дуги. Когда часть работы сделана, нужно уменьшить сварочный ток, так как металл уже предварительно прогрет. Когда шов подходит к концу, теплу, выделенному дугой, уже некуда «двигаться» дальше, поэтому во избежание расплавления следует еще убавить сварочный ток.

Сварка алюминия и его сплавов производится только переменным током (АС) из-за оксидной пленки, покрывающей всю поверхность детали. Поэтому только переменным током можно разрушить, а потом сварить ее.

Алюминий имеет большую термическую усадку, очень быстро застывает после расплавления. В связи с этим углубление (или кратер), которым заканчивается шов, охлаждаясь, может лопнуть. Чтобы избежать этого, после окончания сварки в одном направлении нужно изменить направление движения дуги на обратное и «заварить» этот кратер.

Какой выбрать аппарат для TIG-сварки?

В первую очередь на выбор агрегата для TIG-сварки влияет предполагаемый объем работ и толщина деталей, предназначенных для соединения. Стоит учесть, что сварочные выпрямители не годятся для работы с алюминием, так как на выходе они дают постоянный ток. Из инверторов же подходят только те модели, способные выдавать как АС (переменный), так и DC (постоянный) ток.

Несмотря на стоимость, которая заметно выше стоимости других сварочных аппаратов, они полностью оправдывают себя. Инверторы потребляют в 5-6 раз меньше электроэнергии, чем выпрямители, и обладают меньшими габаритами, что позволяет их использовать в труднодоступных местах для сварки.

К примеру, аргоновый инвертор BLUE WELD PRESTIGE TIG 182 AC/DC HF/Lift весит всего 9,4 кг, при этом может обрабатывать детали из алюминия толщиной от 1,5 мм до 3 мм. Работа как на переменном, так и на постоянном токе позволяет сваривать алюминий, сталь, титан, медь, нержавеющую сталь, а плавная регулировки силы тока (на постоянном — от 25 до 150А, на переменном — от 30 А до 180А) позволяет выбрать оптимальное значение для получения наилучшего результата.

Прочный металлический корпус надежно защищает аппарат от случайных механических повреждений во время работы, а система охлаждения предотвращает перегрев устройства.

Профессиональным аппаратом является инвертор Elitech АИС 200АДИ-AC/DC мощностью 4,5 кВт. Он работает с переменным и постоянным током и может «варить» детали как в TIG, так и в MMA режимах. ПВ на максимальном токе составляет 60%, что свидетельствует о продолжительной работе без перегрева.

BRIMA TIG-200P AC/DC также пользуется большим спросом у покупателей. Помимо алюминия и его сплавов он способен «варить» легированную, углеродистую и нержавеющую сталь. На панели управления расположен дисплей, на котором отображаются изменения в силе сварочного тока, напряжения и т.д.

Аппарат очень удобен в эксплуатации: специальные силовые разъемы позволяют быстро и удобно подключить сварочный кабель для TIG-сварки. Преимуществом аппарата является стабильное горение дуги и низкий уровень шума при работе.

Вес его составляет 25 кг, поэтому для удобства перемещения производитель оснастил его двумя ручками, расположенными в верхней части корпуса.

Для наглядного сравнения технических характеристик представленных моделей мы составили следующую таблицу:

Тех.характеристики/модель	BLUE WELD PRESTIGE TIG 182 AC/DC HF/Lift	Elitech АИС 200АДИ-AC/DC	BRIMA TIG-200P AC/DC
Мощность, кВт	4,3	4,5	3,825
Напряжение, В	220	220	220
Сварочный ток, min/max. А	5-160	5-200	10-200
ПВ, %	20	60	60
Габариты, мм	430х170х340	493х330х320	490х330х320
Вес, кг	9,4	20	25

Итог: сварка алюминия — довольно сложный процесс, требующий не только большого опыта и умения от сварщика, но и знания свойств этого материала, ведь от этого зависит качество выпускаемой продукции и, соответственно, рентабельность производства. Немаловажную роль в этом играет и выбор сварочного агрегата.

На сайте интернет-магазина «ВсеИнструменты.ру» представлен широкий ассортимент аппаратов для сварки TIG методом, которые подойдут как для малых, так и больших объемов работ.

Сделать заказ очень просто — нужно позвонить по бесплатному номеру телефона 8-800-333-83-28. Опытные и вежливые менеджеры помогут определиться с выбором устройства и порекомендуют подходящие расходные материалы.