Як варити алюміній: особливості технології

Алюміній – один із найбільш затребуваних матеріалів, що застосовуються у будівництві, машинобудуванні та багатьох інших галузях. Він має величезну кількість плюсів, серед яких підвищена міцність, мала вага, стійкість до хімічного впливу. Але є в нього одна досить істотна вада: цей матеріал погано піддається зварюванню. Початківці майстри здебільшого нічого зробити з ним не можуть і тільки псують дорогі заготівлі. І це при тому, що подібне завдання можна вирішити, знаючи тонкощі обробки металу. Щоб ви змогли впоратися з цією проблемою, розглянемо особливості роботи з цим матеріалом та секрети варіння алюмінію різними побутовими пристроями.

Чому алюміній вважають складним у обробці матеріалом?

Цей матеріал має цілу низку особливостей, що ускладнюють його обробку. Серед таких:

• Наявність окисної плівки лежить на поверхні алюмінію. Її температура плавлення вчетверо перевищує температуру плавлення самого металу.
• Велика плинність. Матеріал під час обробки може заливати зварювальну ванну, що значно ускладнює роботу з ним.
• Виділення великої кількості водню під час нагрівання заготовок. Через це в алюмінії утворюються пори та тріщини.
• Значне усадження металу. Через цю особливість зварювальні шви на алюмінієвих заготовках сильно деформуються під час остигання.
• Висока теплопровідність, через яку доводиться використовувати більш високі показники зварювального струму, ніж під час роботи зі звичайним чорним металом та його сплавами.

Важливо: у більшості випадків домашнім майстрам доводиться працювати не з чистим алюмінієм, а з його металами, точний склад яких невідомий. Через це доводиться витрачати багато часу на підбір відповідних витратного та режиму обробки металу. Але при правильному підході до цього питання його можна вирішити.

3 способи варіння алюмінію в побутових умовах

Незважаючи на певні складнощі в обробці алюмінію та його сплавів, впоратися з ними можна навіть у домашніх умовах. Найкраще для цього використовувати один із таких методів:

• Серед захисного газу. Цей метод передбачає використання вольфрамових електродів.
• Зварювальний напівавтомат в середовищі захисного газу.
• За допомогою плавлячих електродів. Цей метод дозволяє відмовитись від використання захисного газу.

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

Як бачимо, незважаючи на всі складнощі впоратися з алюмінієм можна навіть у домашніх умовах. Для цього важливо правильно підготувати деталі до подальшої обробки та суворо дотримуватись інструкцій по роботі з тими чи іншими приладами. У такому разі ви зможете отримати міцний рівний шов із першої ж спроби.