Termokings.ru

Домашний Мастер
1 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Описание и характеристики алюминиевых электродов при дуговой сварке

Описание и характеристики алюминиевых электродов при дуговой сварке

Благодаря ряду своих свойств алюминий нашел широкое применение как в промышленности, так в домашнем хозяйстве. Среди них и малый удельный вес, и высокие показатели электро- и теплопроводности, и относительная устойчивость к механическим нагрузкам. Однако этот металл и его сплавы обладают также рядом свойств, которые позволяют отнести их в разряд трудносвариваемых.

  • Особенности и свойства
  • Виды сварки
    • Типы электродов
  • Технологический процесс

Особенности выполнения сварки изделий алюминиевыми электродами

Каждый сварщик знает, что заварить алюминий достаточно сложно. Основная причина – это оксидная пленка, присутствующая на алюминиевых элементах. Именно поэтому, для того, чтобы сварка прошла успешно и в итоге образовалось надежное соединение, нужно хорошо очистить поверхность заготовок от грязи и пыли, а также полностью убрать оксидную пленку.

Чтобы максимально хорошо очистить изделия, предварительно надо поместить заготовки в органический растворитель (ацетон, РС-1, РС-2, уайт-спирт), либо в щелочную ванну (в ней изделия надо подержать не более 5 минут).

Щелочная ванна считается самым действенным методом очистки алюминиевых изделий. Чтобы приготовить раствор в домашних условиях понадобится: 1 литр воды, 50 г карбонат натрия, 30 г жидкого стекла, 50 г технического тринатрийфосфата.

На заметку! Раствор, который приготовлен, нужно нагреть до температуры в 65° С. И только выполнив это условие, можно в него помещать детали.

После того, как алюминиевые детали будут очищены и обезжирены, можно начинать удалять оксидную пленку. Если пренебречь этим, то изделие, которое вы сварите, будет ненадежным и шов может разойтись. Избавиться от оксидной пленки в домашних условиях можно посредством металлической щетки, напильника или шлифовальной машинки. Когда элементы из алюминия подвергнутся механической обработке, их надо обработать растворителем.

После того, как будут выполнены все вышеописанные этапы подготовки поверхностей изделий, можно переходить непосредственно к сварке. Наиболее оптимальный вариант – это сварка алюминия в домашних условиях инвертором, здесь применяются специальные алюминиевые электроды. Для того чтобы получилась хорошо горящая дуга и в итоге образовалось прочное соединение, их нужно прогреть в печи, при температуре 200° С. Время прогрева – около двух часов.

Для того, чтобы сварить алюминий, потребуется прибегнуть к применению источника постоянного тока и подключать его надо в обратной полярности. Есть специальные электроды для сварки алюминия, их и нужно использовать. Также важно верно подобрать силу сварочного тока: величина его должна равняться 25-30 А на 1 мм их диаметра.

В процессе работы нужно уделять внимание еще одному моменту. Участок, где предполагается выполняться шов, надо прогреть газовой горелкой.

Температура нагрева напрямую зависит от толщины деталей, чем она больше, тем дольше нужно прогревать алюминиевые заготовки.

Качество сварочного шва зависит еще и от скорости охлаждения, здесь важно, чтобы она была максимально низкой. Соблюдая такую технологию, металл хорошо проплавится даже на низких токах, а также вы минимизируете риск появления трещин.

Обобщим вышеизложенное. Последовательность действий следующая:

  1. Изначально все свариваемые детали хорошо очищаются и предполагаемые участки соединения прогреваются посредством газовой горелки.
  2. На образовавшемся в итоге сварном шве надо удалить шлак.
  3. Очищенный шов надо облить горячей водой, так он будет остывать намного медленнее.
  4. После того как он остынет, нужно избавиться от остатков шлака металлической щеткой. Если это не сделать, то может появиться коррозия.

Популярные марки

Производители наводнили рынок электродами по алюминию, но мы

расскажем только о марках, которые пользуются повышенным спросом.

Щелочно-солевые

Алюминиевые электроды марки ОК от компании ESAB модели 96.10, 20 и 50, т. к. изделия обладают высокой гигроскопичностью, хранить упаковки надо в помещениях с минимальной влажностью.

ОЗАНА

Для алюминиевых сплавов типа А0-А3 — применяют марку с цифрой один, а АЛ4, АЛ9, АЛ11 успешно соединяются электродами с цифрой 2.

Читать еще:  Какие марки электродов применяют при сварке нержавейки?

Детали из чистого алюминия свариваются стержнями из проволоки СвА 1 (ОЗА-1), а для сплавов Al + Si — марки СвАК-З,5,10 (ОЗА-2)

Основа электрода — вольфрам, сварочный процесс происходит под защитой аргона, активация дуги не всегда отличается качеством, поэтому в среде профессиональных сварщиков популярности не имеет.

Foxweld

Относятся к неплавящимся электродам из чистого вольфрама, для применения требуется специальное оборудование.

UTP 48 (UTP 480)

Содержат до 12% Si, формируют ровный мелкочешуйчатого вида шов, стабильная дуга, а шлаковые образования легко удаляются.

2 Алюминиевые электроды – как варить ими по разным методикам?

Выбор вида (графитовые, угольные, вольфрамовые) и марки сварочных стержней осуществляют в зависимости от того, какой способ сварки используется. На сегодня их имеется несколько:

  1. Электродуговая автоматическая. Такой способ применяется для сварки встык алюминиевых конструкций толщиной от 4 мм. Выполняется операция электродами плавящегося типа на токе обратной полярности с использованием флюсов, характеризуемых малой величиной электропроводности. Замешивается флюс на растворе воды и карбоксиметилцеллюлозы. Затем его трут на сите и в течение шести часов прокаливают при +300 °С.
  2. Электродуговая ручная. Применяются металлические и угольные стержни с покрытиями, а также прутки с флюсовым покрытием, которые выполняют функцию присадочного материала. Ручная электродуговая сварка незаменима при отбортовке алюминия малой толщины, для сварки алюминиевых шин и нивелирования браков в отливках. При таком способе сварка ведется на токах прямой полярности.
  3. В атмосфере аргона (гелия и аргона) при помощи дуги. Эта сварка ведется электродами из вольфрама. Она рекомендована для соединения очень тонких изделий из алюминия (горение дуги отличается стабильностью, что гарантирует высокую результативность операции). Процедуру допускается осуществлять и автоматическим, и ручным методом. В первом случае присадка необязательна, а вот при ручной сварке проволоку применяют всегда. Допускается работать по технологии дуговой трехфазной сварки, погруженной и импульсной дугой.
  4. Плазменная. Дуга питается переменным током. Процесс отличается высокой скоростью. Выполняется он вольфрамовыми стержнями сечением до 1,5 мм (не менее 0,8 мм). Плазменная сварка алюминия проводится в гелиевой либо аргоновой защитной среде.

Сварка алюминия методом аргонно-дуговой сварки

Алюминий — это металл, который встречается в нашей жизни достаточно часто. Обработка алюминия, в том числе и сварка алюминиевых заготовок, процедура, которая используется для создания металлоконструкций постоянно. Однако, как и любой другой металл, алюминий требует особого отношения, так как имеет свои собственные отличительные физические и химические свойства.

Для осуществления сварочных работ при работе с алюминием необходимо использовать источник сварочного тока, который выдает его переменное значение, так как сварка алюминиевых заготовок с использованием постоянного тока просто невозможна (если говорить конкретно об аргонно-дуговой сварке).

Газ аргон, использующийся в процессе аргонно-дуговой сварки, заслуживает отдельного внимания. В первую очередь, необходимо помнить, что газ, используемый в сварочных работах, должен быть максимально чистым. В том случае, если газ будет загрязнен, сварка алюминия просто не получится — при проведении сварочных работ металл будет чернеть, а сварное соединение потеряет аккуратность и качество.

Аргонно-дуговая сварка алюминия производится с использованием присадочного материала. На сегодняшний день в качестве присадка чаще всего используется:

  • присадочный материал для сварки чистого алюминия;
  • присадочный материал для сварки литейного алюминия (то есть того, в котором содержатся дополнительные примеси).

В процессе производства присадочного материала последнего типа к основному составу добавляется кремний, который делает сварку алюминиевых заготовок проще и надежней (в результате получаются более качественные и прочные сварочные швы).

Особенности сварки алюминия

В качестве вольфрамовых электродов для аргонно-дуговой сварки алюминия, чаще всего, используются:

  • универсальные электроды (AC/DC);
  • электроды, предназначенные для сварки переменным током (AC).

Например, если для сваривания алюминиевых заготовок используется универсальный электрод, то при диаметре 2,4 мм данный электрод сможет сваривать как тонкие заготовки, так и заготовки, толщина которых достигает 5-6 мм.

Читать еще:  Как провести сварку нержавеющей стали в домашних условиях?

Перед началом аргонно-дуговой сварки алюминия электрод необходимо заточить, для того, чтобы в процессе сварки он смог приобрести необходимую закругленную форму в виде полусферы. Во время проведения сварочных работ вольфрамовый электрод должен иметь четкую сферу, размер которой не превышает диаметр самого электрода, а также иметь небольшой блеск. Если в процессе сварки электрод принимает матовость, то это говорит о том, что есть проблемы либо с газовой защитой (защитного газа недостаточно), либо с качеством подаваемого газа. В свою очередь, сильное оплавление электрода указывает на то, что в сварочном аппарате используется электрод недостаточного диаметра.

Аппарат, используемый для сварки алюминиевых изделий, для более комфортной работы должен быть оснащен следующим набором функций:

  • функция бесконтактного розжига дуги;
  • функция DownSlope;
  • функция, позволяющая регулировать баланс переменного тока;
  • функция продувки газом.

Конечно, многие сварочные аппараты обладают более широким функционалом, однако, по факту данных функций вполне достаточно, для того, чтобы сварочные работы дали качественный результат. Рассмотрим каждую из функций более детально.

Баланс переменного тока обладает двумя полярностями — «-» (отрицательной) и «+» (положительной). Чаще всего, для работы с алюминием применяется значение «50/50», однако, в зависимости от вида выполняемых операций полярность может регулироваться в одну или в другую сторону.

К примеру, в том случае, если баланс настроен таким образом, что волна переменного тока в большей степени действует в отрицательном диапазоне, то сварочная ванна, электрод, и, непосредственно, сам металл будут иметь более низкую температуру. Именно поэтому такие значения баланса целесообразней использовать при работе с чистым алюминием. В этом случае сварочная ванна будет иметь небольшой диаметр пятна нагрева, в результате чего качество сварного соединения будет значительно выше — швы будут отличаться тонкостью и аккуратностью. При использовании отрицательной полуволны также осуществляется меньший нагрев электрода.

В свою очередь, в положительной полярности нагревание металлической поверхности будет в несколько раз больше, при этом сварочная ванна будет защищаться намного лучше, — такие настройки больше подойдут для сварки алюминия, содержащего в себе какие-либо примеси. Однако, не стоит забывать, что при использовании положительных значений полярности воздействие на электрод, произведенный из вольфрама, возрастает — при сильном нагреве и неправильно подобранном электроде может начаться его плавление.

Функция DownSlope, в свою очередь, помогает избежать глубокого проплавления незаваренного кратера шва. С помощью данной функции можно настроить медленное затухание дуги, при этом время затухания будет полностью зависеть от толщины обрабатываемого материала.

Использование функции газовой продувки необходимо для того, чтобы при завершении процесса сварки были правильно охлаждены сварочная ванна и вольфрамовый электрод (дабы избежать его окисления).

Что вы должны знать о домашней сварке алюминия?

Многие знают, что сварка данного металла-проблематичное занятие. Всему виной-плёнка из оксида алюминия, которая появляется на поверхности металла из-за контакта с кислородом.

Она существенно усложняет работу сварщику. Именно для решения этой задачи и существуют электроды по алюминию.

Перед сваркой обязательно очистите материал от грязи и подготовьте его к сварке. Очистка сделает результат вашего труда более качественным, долговечным.

Ещё вам понадобится сварочный аппарат обратной полярности, выдающий постоянный ток. При дуговой сварке алюминия проследите за тем, чтобы сила тока была минимальной.

Мы дадим вам несколько советов для качественной сварки:

  1. Когда вы варите алюминий с большой толщиной, то перед началом прогрейте место для шва обычной газовой горелкой.
  2. Удалите со шва весь шлак и полейте его кипящей водой.
  3. После остывания шва проделайте повторную очистку. Это убережет материал от коррозии в будущем.

Задействуем полуавтомат

Применение для сварки алюминиевых сплавов полуавтоматического аппарата является идеальным решением. Устройство генерирует импульсы тока высокого напряжения, благодаря чему отлично разрушается пленка оксида металла. Но полуавтоматы с режимом сварки алюминия стоят очень дорого. Поэтому в бытовых условиях умельцы приспособились обходиться обычными полуавтоматами без такого функционала. Метод идентичен технологии сваривания черных металлов, но вместо обычной присадочной проволоки используется алюминиевая.

Читать еще:  Механизированная сварка: виды, ГОСТы, технология, оборудование, дефекты, область применения

Еще несколько особенностей:

  • В силу того, что алюминиевая проволока расплавляется с большей скоростью по сравнению со стальной, соответственно, подавать ее надо в несколько раз быстрей.
  • Коэффициент расширения алюминия больше, чем стали. Чтобы выровнять ситуацию, необходимо приобрести специальный наконечник с обозначением «Al».
  • Мягкая проволока может стать причиной образования скрутки или петли, что приведет к прерывания сварочных работ. Желательно предусмотреть специальный механизм подачи. Его несложно смастерить самостоятельно из трех-четырех направляющих роликов.

Другие промышленные методы сварки алюминия

Одним из промышленных, полностью автоматизированных способов сварки является сварка плазменной дугой алюминия на переменном токе. В сравнении с обычными методами сварки данный метод является более производительным и менее энергозатратным.

Существует метод микроплазменной сварки тонких алюминиевых листов, в качестве плазмообразующего газа, в данном случае используют аргон, защитным газом является гелий. Микроплазменная сварка позволяет сваривать тонкие листы (0,05-0,8 мм) алюминия без риска прожогов или провисания металла шва. Микроплазменная (аргоновая сварка) может проводится вручную или автоматически, использование присадочной проволоки не обязательно, возможно соединение листов путем расплавления основного металла.

Виды электродов

Для сварки алюминия, а также сплавов на его основе применяется несколько видов электродов. В частности, к ним относятся следующие.

Электроды щелочно-солевой группы (ОК: 96.10, 96.20, 96.50)

Оптимальнее всего использовать такие электроды, чтобы варить сплавы, основу которых составляет алюминий, магний и марганец, а также детали из технического алюминия. Такие электроды очень критично относятся к условиям хранения по причине высокой гигроскопичности, поэтому они нуждаются в надежной защите от повышенной влажности.

Электроды ОК 96.20

Существует две модификации электродов данной марки, одна из которых («ОЗАНА-1») применяется для соединения или наплавки деталей, изготовленных из сплавов марки А0-А3, а вторая («ОЗАНА-2») — для работы с марками АЛ4, АЛ9, АЛ11 и др. Отличительными характеристиками таких электродов является не только их способность обеспечивать стабильность дуги и высокое качество формируемого шва, но также то, что с их помощью можно варить как горизонтальные, так и вертикальные швы.

Электроды торговой марки «ОЗА», которые изготавливаются из алюминиевой сварочной проволоки: СвА1, СвА3, СвА5, СвА10

Такими электродами сваривают детали из чистого алюминия, а также изделия из сплава на основе алюминия с кремнием.

Электроды марки «УАНА»

Эти электроды используют для соединения деталей из сплавов алюминия, относящихся к литейной и деформируемой группе.

Электроды, изготавливаемые из вольфрама, которыми оснащают аппараты для сварки в среде защитных газов.

Несмотря на все свои преимущества, такие электроды обладают одним значительным недостатком — зажигать дугу с ними достаточно сложно.

Вольфрамовые электроды Elitech WP

Электроды для сваривания алюминия выпускаются современной промышленностью в большом ассортименте и в достаточном количестве, но их стоимость находится на высоком уровне. Однако можно серьезно сэкономить на их приобретении, если изготовить такие электроды своими руками. Сделать это совсем несложно, если придерживаться следующего алгоритма действий:

  • алюминиевую проволоку диаметром 3–4 мм порезать на куски длиной 250–350 мм;
  • подготовить обмазку для электродов, в которую войдет сильно измельченный мел, смешанный с силикатным клеем;
  • доведенную до пастообразного состояния смесь следует равномерным слоем (1–2 мм) нанести на подготовленную проволоку и просушить готовые электроды до полного затвердевания их обмазки.

С помощью электродов легко выполнять сварку деталей из алюминия. Значительно сэкономить на этом технологическом процессе позволит изготовление электродов своими руками.

Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector
×
×