Как варить алюминий: особенности технологии

Алюминий – один из самых востребованных материалов, применяемых в строительстве, машиностроении и многих других отраслях. У него огромное количество плюсов, среди которых повышенная прочность, малый вес, устойчивость к химическому воздействию. Но есть у него один весьма существенный недостаток: этот материал плохо поддается сварке. Начинающие мастера в большинстве случаев ничего сделать с ним не могут и только портят дорогие заготовки. И это при том, что подобную задачу можно решить, зная тонкости обработки этого металла. Чтобы вы смогли справиться с этой проблемой, рассмотрим особенности работы с этим материалом и секреты варки алюминия различными бытовыми устройствами.

Почему алюминий считают сложным в обработке материалом?

Этот материал имеет целый ряд особенностей, усложняющих его обработку. Среди таковых:

• Наличие окисной пленки на поверхности алюминия. Ее температура плавления в 4 раза превышает температуру плавления самого металла.
• Большая текучесть. Материал во время обработки может заливать сварочную ванну, что существенно усложняет работу с ним.
• Выделение большого количества водорода при нагревании заготовок. Из-за этого в алюминии образуются поры и трещины.
• Значительную усадку металла. Из-за этой особенности сварочные швы на алюминиевых заготовках сильно деформируются во время остывания.
• Высокая теплопроводность, из-за которой приходится использовать более высокие показатели сварочного тока, чем при работе с обычным черным металлом и его сплавами.

Важно: в большинстве случаев домашним мастерам приходится работать не с чистым алюминием, а с его сплавами, точный состав которых неизвестен. Из-за этого приходится тратить много времени на подбор подходящих расходного и режима обработки металла. Но при правильном подходе к этому вопросу его все-таки можно решить.

3 способа варки алюминия в бытовых условиях

Несмотря на определённые сложности в обработке алюминия и его сплавов, справиться с ними можно даже в домашних условиях. Лучше всего для этого использовать один из следующих методов:

• В среде защитного газа. Этот метод предусматривает использование вольфрамовых электродов.
• Сварочным полуавтоматом в среде защитного газа.
• Посредством плавящихся электродов. Этот метод позволяет отказаться от использования защитного газа.

Важно: при работе со всеми этими режимами используют постоянный либо переменный ток обратной полярности. Он помогает разрушить защитный слой металла и упрощает работу с алюминием.

Подготовка деталей

Перед началом сварки с алюминием надо провести ряд несложных манипуляций. Действуйте так:

1. Сначала обезжирьте материал. Для этого обработайте его спиртом либо уайт-спиритом. Также можно использовать для этой цели ацетон либо же авиационный бензин.
2. После этого снимите защитный слой с материала. Сделать это можно наждачной бумагой (если речь идет о небольших заготовках) либо же крупнозернистым напильником (если вы работаете с крупными деталями).

Сразу после этого можно приступать к обработке металла любым доступным способом. Откладывать работу надолго не надо. В противном случае вам придется повторно обезжиривать заготовки.

Сварка штучными электродами

Если вы не предъявляете к будущей алюминиевой конструкции высоких требований по прочности. Можете использовать для ее сварки режим MMA. Несмотря на то, что эта технология довольно проста в применении, она дает низкокачественные соединения с порами. А потому особой популярностью среди сварщиков не пользуется. Ее можно применять для работ с простыми заготовками, макетами и прочими подобными изделиями.

При выполнении таких работ учитывайте следующие особенности использования режима MMA:

• Перед началом обработки металла прогрейте заготовки до 300-400 градусов.
• Определите силу тока из расчета 30 А на 1 мм толщины заготовки.
• Используйте для сварки постоянный ток с обратной полярностью.
• При обработке металла следите за тем, чтобы он плавно остывал и нагревался. Соблюдение этого права позволяет избежать деформации заготовки.
• Варите материал непрерывно одним электродом. Это правило особо важно соблюдать, так как при обрыве дуги на электроде формируется шлаковая пленка, которая не позволит повторно разжечь инструмент.

После окончания работы с материалом обязательно удалите с него шлаковые шарики (которые при подобном способе обработки появляются всегда). В противном случае они приведут к коррозии металла. Чтобы убрать шлак, промойте заготовку горячей водой, а затем удалите шарики металлической щеткой.

Обработка материала вольфрамовыми электродами

Этот метод пользуется особой популярностью у сварщиков, поскольку позволяет получить качественные прочные швы на алюминиевых заготовках с минимальными затратами. Для работы по этой технологии вам потребуется присадочная проволока (диаметр этого расходного материала может составлять от 1,6 мм до 4 мм, в зависимости от толщины заготовка) и вольфрамовый электрод (его диаметр варьируется от 1,6 мм до 5 мм, этот элемент также подбирается под толщину заготовки). В качестве защитного газа используют гелий или гелиевую смесь.

Перед началом работы по этой методике подбирают силу тока, скорость подачи проволоки, режим работы. Для определения этих параметров используют рекомендованные значения для работы с алюминием, предложенные производителем прибора. После настройки выбранный режим сварки тестируют на ненужных алюминиевых деталях. Это позволяет убедиться, что прибор настроен правильно.

При сварке алюминия вольфрамовыми электродами соблюдают такие правила:

• Заготовки укладывают на металлический лист. Этот элемент будет забирать лишнее тепло.
• Между обрабатываемой поверхностью и электродом выдерживают угол в 80 градусов, между проволокой и электродом – 90 градусов.
• По шву вначале пускают проволоку, а уже после нее обрабатывают стык горелкой с электродом.
• При работе сохраняют длину дуги в 2,5 мм. В противном случае не получится качественно обработать заготовку.
• Горелку ведут прямо, избегая каких-либо поперечных движений. Только такая технология работы позволит получить идеальный ровный шов.
• Проволоку подают строго возвратно-поступательными движениями. Такой прием позволяет равномерно заполнить стык.

Важно: газ на заготовку подают за 5 секунд до включения горелки, а убирают через 7 секунд после ее выключения. В противном случае вы можете испортить шов.

Технология работы с полуавтоматом

Для работы с этим типом металлов и сплавов лучше всего применять специальные дорогостоящие аппараты. Они подают высокий импульс в зону сварки. Этот импульс разбивает защитный слой алюминия и позволяет быстро и качественно обработать заготовку. После подачи такого импульса устройство автоматически возвращается к исходным настройкам рабочего тока, что удобно для сварщика.

Тем мастерам, которые не могут позволить себе покупку такого оборудования, стоит попробовать варить алюминий обычным полуавтоматом без специальных режимов. Работать с ним нужно по той же технологии, что и с обычными черными металлами. Только придется использовать алюминиевую проволоку. Для получения качественного шва следует соблюдать такие требования:

• Для подачи проволоки надо установить специальный механизм с 4-мя роликами. В противном случае она будет скручиваться во время работы.
• Скорость подачи расходного материала в зону сварки надо увеличить. Иначе проволока будет заливать шов, так как она довольно быстро плавится (существенно быстрее аналогов, используемых для черного металла).
• На аппарат нужно установить наконечник AI для подачи проволоки.

Важно: рабочий режим для полуавтомата вам придется подбирать самостоятельно путем проб и ошибок. Настраивая аппарат, помните, что сила тока должна быть увеличена пропорционально скорости подачи проволоки – примерно в два раза по сравнению с работой над черным металлом.

Как варить алюминий обычным инвертором

Если у вас нет возможности обрабатывать алюминий специализированными аппаратами, используйте обычный инвертор. Для сварки такого материала вам потребуются электроды ОЗА или ОЗАНА. Силу тока надо будет определить самостоятельно, исходя из рекомендаций по использованию подобных расходных материалов. Сами электроды перед применением обязательно надо прокалить в специальной печке.

Дальнейшая работа с алюминием ничем не отличается от сварки черных металлов. Если вы будете плавно вести электрод и следить за тем, чтобы заготовка медленно нагревалась и остывала, вы непременно получите прочный шов.

Обработка металла флюсами

Использование флюсов значительно упрощает процесс обработки алюминия. При плавлении подобные расходные материалы плавят алюминий и обеспечивают прочное соединение его поверхностей.

Подобрать такие компоненты можно как для аргоновой, так и для дуговой сварки. Во втором случае, правда, придется использовать вместе с ними графитовые или угольные электроды. Другие просто не подойдут. Приобрести столь нужные для работы изделия можно как под чистый алюминий, так и под его сплавы (что особенно важно для домашних мастеров).

Выводы

Как видим, несмотря на все сложности справиться с алюминием можно даже в домашних условиях. Для этого важно правильно подготовить детали к дальнейшей обработке и строго следовать инструкциям по работе с теми или иными приборами. В таком случае вы сможете получить прочный ровный шов с первой же попытки.