Алюминизированная сталь как варить?

РАДС алюминизированной стали.Telvin 164 и выхлопная труба

  • Авторизуйтесь для ответа в теме

#21 parus

И еще пару рекомендаций. Если инвертор на стабилизирован по выходному току, то величина дугового промежутка будет влиять на силу тока сварки. При его увеличении сопротивление дуги растет, ток сварки уменьшается, и наоборот. Это надо учитывать.
При сварке труб/листов небольших толщин, особенно если сборка с зазором (неплотная подгонка) очень важно вовремя подавать присадочный материал в сварочную ванны. Небольшая задержка и прожег. Схему подачи присадки tig на этом форуме выкладывал.

  • Наверх
  • Вставить ник

#22 Spec

По показанной схеме сваривания трубы все очень классно получается! Использовал в качестве подставки внутри трубы алюминиевую трубу меньшего диаметра, пропали сопли внутри трубы, края перестали проваливаться))) Огромное спасибо что правильно ткнули носом!
Значит выходит чем ближе электрод к детали, тем ток выше и все быстрее плавится? Хотя я заметил что если его отводить дальше, то плавится просто большая площадь.
Вот такой вопрос, от чего расплав может кипеть? То есть бывает просто плавится, образуется лужица и итог нормальный шов. А бывает Плавится не равномерно как то, нормальной ванночки нет и шов выходит никакой — дырявый весь и ощущение что оно там все кипело и ямки всякие по месту сварки.
Так что скажете по поводу осциллятора? Помогает ли он в работе? Или это фишка исключительно для сварки цвет мета?

Осциллятор — штука полезная. Предназначен для бесконтактного возбуждения дуги, стабилизации дуги и повышения эффекта разрушения оксидной пленки при сварке алюминя переменным током. Если инвертор не оборудован осциллятором самому подключать не советую. Осциллятор генерирует высоковольтное (несколько киловольт) высокочастотное напряжение, которое без соответствующей защиты запросто может прошить сварочник.

Сварочная дуга по форме похожа на конус с вершиной на электроде, при увеличении длины дуги анодное пятно, конечно, растет. Ток надо подбирать все-таки сварочником, длиной дуги корректируется в процессе сварки, напр. при нагреве изделия провар увеличивается, что можно скорректировать увеличением длины дуги или скорости перемещания горелки.
Шов «дырявый весь и ощущение что оно там все кипело и ямки всякие по месту сварки» — не было газовой защиты (аргон). Или забыл краник открыть, или сдуло сквозняком. Попробуй на образце поварить без аргона. Или грязь. Зона сварки должна быть зачищена до металлического блеска.

  • Наверх
  • Вставить ник

#23 parus

Осциллятор — штука полезная. Предназначен для бесконтактного возбуждения дуги, стабилизации дуги и повышения эффекта разрушения оксидной пленки при сварке алюминя переменным током. Если инвертор не оборудован осциллятором самому подключать не советую. Осциллятор генерирует высоковольтное (несколько киловольт) высокочастотное напряжение, которое без соответствующей защиты запросто может прошить сварочник.

Сварочная дуга по форме похожа на конус с вершиной на электроде, при увеличении длины дуги анодное пятно, конечно, растет. Ток надо подбирать все-таки сварочником, длиной дуги корректируется в процессе сварки, напр. при нагреве изделия провар увеличивается, что можно скорректировать увеличением длины дуги или скорости перемещания горелки.
Шов «дырявый весь и ощущение что оно там все кипело и ямки всякие по месту сварки» — не было газовой защиты (аргон). Или забыл краник открыть, или сдуло сквозняком. Попробуй на образце поварить без аргона. Или грязь. Зона сварки должна быть зачищена до металлического блеска.

  • Наверх
  • Вставить ник

#24 Spec

Значит попробую прибавить аргона, так как зачищено болгаркой все основательно и маловероятно что остались частицы алюминия, хотя.
Так что выходит, мне теперь осциллятор ни как не использовать?((( Продаются же отдельно они, непросто же так? В чем там сложность подключения если следовать инструкции? В нескольких передачах на тв видел что осциллятор идет отдельно, а не 2 в одном. Инвертор то уже есть(

  • Наверх
  • Вставить ник

#25 parus

По разному бывает. С осцилляторами (2 в одном) серьезные профессиональные сварочники, установки воздушно — плазменной резки, в них осциллятор обязательно. Техника очень быстро развивается, возможно и бытовые аппараты с осцилляторами есть. Отдельно не только осцилляторы продают. Если к сварочному трансформатору подключить аргонодуговую горелку (с магистралью подачи аргона), а параллельно дуговому промежутку (горелка — изделие) включить выход осциллятора то получится относительно недорогой аппарат для сварки алюминиевых сплавов. Лишь бы изоляция обмоток трансформатора выдержала импульсы осциллятора. Для защиты источников питания сварочной дуги обычно параллельно выходным клеммам включают конденсатор небольшой емкости, рассчитанный на несколько киловольт. Какая схема включения осциллятора в сварочную цепь подходит для конкретного источника питания — лучше всего проконсультироваться с производителем. На худой конец — с сервисным центром, и на самый худой — поэкспериментировать самому, если не жалко инвертор.

  • Наверх
  • Вставить ник

#26 Spec

Ну как я понял, при покупке осцилятора нужно консультироваться о возможности его применения с моим инвертором и способе подключения и специфике работы.

  • Наверх
  • Вставить ник

#27 parus

Начать лучше с консультаций у производителя инвертора. Если что не так, с осциллятором ничего не случится, пострадает инвертор. А что мешает варть без осциллятора? Он ведь работает только в момент поджига дуги, потом отключается. Удобно, конечно, но и без него многие варят, не жалуются.

  • Наверх
  • Вставить ник

#28 pro100chaynick

Да в последнее время все более остро встает вопрос сварки алюминия, я занимаюсь тюнингом своей машины, а впускная система (коллектор, пайпы) целиком из алюминия и дюраля. Нужно варить, а не где((( Вот от того и решил раз в городе нет ни одного места где подобную сварку выполняли бы, почему не купить себе ее и забыть эту проблемму. + ко всему при достижении необходимого опыта, можно будет хотя бы отбить стоимость оборудования)

  • Наверх
  • Вставить ник

#29 Spec

Да в последнее время все более остро встает вопрос сварки алюминия, я занимаюсь тюнингом своей машины, а впускная система (коллектор, пайпы) целиком из алюминия и дюраля. Нужно варить, а не где((( Вот от того и решил раз в городе нет ни одного места где подобную сварку выполняли бы, почему не купить себе ее и забыть эту проблемму. + ко всему при достижении необходимого опыта, можно будет хотя бы отбить стоимость оборудования)

Прикрепленные файлы

  • Схема св.поста осц. параллельно.bmp60,55К 427 скачиваний
  • Наверх
  • Вставить ник

#30 parus

Понятно. Выпрямитель для этого по большому счету не годится (на форуме обсуждалось). Нужна или специализированная установка, или собранная по трансформаторной схеме. Помимо этого понадобится присадочная проволока, и оборудование для предварительного подогрева. Это не дорого: баллон с пропаном (удобно 12 литровый, с вентилем, не с клапаном), пропановый редуктор, (только не «лягушка», лучше барнаульский или «КРАСС» БПО-5-3) и небольшая (не для кровельных работ) газовоздушная горелка. Шланг лучше Ф6,5 он легче.

  • Наверх
  • Вставить ник

#31 tig

  • Наверх
  • Вставить ник

#32 parus

Варить придется на обратной полярности, макс ток 20А на 1мм диаметра электрода, очень большой расход по вольфраму.Если опыта сварки алюминия нет то врядли сразу получится варить. Осцилятор предназначен для зажигания дуги, окись алюминия он не разрушает.

Архивная публикация 2009 года: «СТАЛЬ ЗАБЛЕСТИТ АЛЮМИНИЕМ»

Алитирование – это разновидность диффузионной металлизации, которая характеризуется насыщением поверхностного слоя алюминием. Защитное покрытие создает на обрабатываемых изделиях оксидную пленку, повышающую устойчивость к высокотемпературному воздействию и предупреждающую коррозионные процессы. Несмотря на то что данный способ обработки подходит для большинства металлов и сплавов, наиболее популярным является алюминирование стали. Второе место занимает чугун.

Алитирование отличается высокой технологической сложностью – его практически невозможно реализовать в домашних условиях. Рассмотрим особенности и нюансы технологии.

Способы алитирования

Алитирование стали выполняют при температуре от 700 до 1100 °C в зависимости от характеристик заготовки. Известно несколько методов алюминирования поверхности:

  • в порошкообразных смесях (калоризация);
  • напылением;
  • металлизация;
  • в вакууме;
  • погружением.

Каждый способ имеет преимущества и недостатки. Технические характеристики слоя также будут иметь разные параметры.

Алитирование стали методом погружения является наиболее предпочтительным.

РАДС алюминизированной стали.Telvin 164 и выхлопная труба

#21 parus

И еще пару рекомендаций. Если инвертор на стабилизирован по выходному току, то величина дугового промежутка будет влиять на силу тока сварки. При его увеличении сопротивление дуги растет, ток сварки уменьшается, и наоборот. Это надо учитывать. При сварке труб/листов небольших толщин, особенно если сборка с зазором (неплотная подгонка) очень важно вовремя подавать присадочный материал в сварочную ванны. Небольшая задержка и прожег. Схему подачи присадки tig на этом форуме выкладывал.

#22 Spec

По показанной схеме сваривания трубы все очень классно получается! Использовал в качестве подставки внутри трубы алюминиевую трубу меньшего диаметра, пропали сопли внутри трубы, края перестали проваливаться))) Огромное спасибо что правильно ткнули носом! Значит выходит чем ближе электрод к детали, тем ток выше и все быстрее плавится? Хотя я заметил что если его отводить дальше, то плавится просто большая площадь. Вот такой вопрос, от чего расплав может кипеть? То есть бывает просто плавится, образуется лужица и итог нормальный шов. А бывает Плавится не равномерно как то, нормальной ванночки нет и шов выходит никакой — дырявый весь и ощущение что оно там все кипело и ямки всякие по месту сварки. Так что скажете по поводу осциллятора? Помогает ли он в работе? Или это фишка исключительно для сварки цвет мета?

Осциллятор — штука полезная. Предназначен для бесконтактного возбуждения дуги, стабилизации дуги и повышения эффекта разрушения оксидной пленки при сварке алюминя переменным током. Если инвертор не оборудован осциллятором самому подключать не советую. Осциллятор генерирует высоковольтное (несколько киловольт) высокочастотное напряжение, которое без соответствующей защиты запросто может прошить сварочник.

Описание процесса алитирования

Поверхностное насыщение стали сопровождается образованием интерметаллических соединений, толщина которых увеличивается активизацией процесса диффузии алюминия в металле. Особенности технологической обработки зависят от выбранного метода.

  1. Технология использования порошкообразных смесей напоминает процесс цементации стали. Для выполнения работ требуется металлический ящик, который заполняют карбюризатором. Сверху устанавливают деталь для обработки. Максимальная температура составляет 1050 °C. В среднем цикл длится от 8 до 12 часов. При этом глубина диффузии не превышает 0,5 мм. Рабочая смесь представлена порошками на основе алюминия с добавлением каталитических присадок. С помощью данного метода можно обработать детали любой формы. Дополнительным преимуществом является многократное использование карбюризатора, при этом себестоимость выполнения работ самая высокая.
  2. Напыление – очень быстрый способ алитирования стали. Алюминий проникает вглубь изделий на 0,3 мм за один час. Характеризуется низкой температурой выполнения работ: она не превышает 750 °C. На этом достоинства заканчиваются. Из недостатков выделяют высокую пористость и неравномерность защитного слоя, а также повышенные требования к предварительной подготовке поверхности.
  3. Металлизацию и последующий обжиг проводят при температуре 950 °C. Рабочий цикл длится 2–4 часа. Единственный минус – малая глубина проникновения (до 0,4 мм). Себестоимость обработки по сравнению с напылением выше на 20–25%. Несмотря на это, защитный слой отличается высоким качеством и стойкостью к механическим повреждениям, что с избытком компенсирует все неудобства.
  4. Алитирование стали в вакууме выполняют путем испарения алюминия. Частицы металла оседают на заготовке, за счет чего толщина слоя самая низкая из всех способов, однако благодаря вакуумной среде, которая исключает воздействие сторонних факторов, качество результата считается самым лучшим. Кроме того, процесс характеризуется самой высокой рабочей температурой – до 1400 °C. Для обработки применяют специальные печи с системой создания безвоздушной среды. Недостатком считается длительный процесс подготовки изделий. Технология требует тщательной очистки поверхности, поскольку ржавчина снижает адгезию алюминия. Кроме того, перед помещением в камеру детали нагревают до нужной температуры, которая колеблется в диапазоне от 175 до 370 °C в зависимости от свойств металла.

  • Погружение – передовой способ алитирования стали. Он полностью соответствует современным требованиям, которые заключаются в сокращении времени обработки поверхностей. Полный рабочий цикл составляет ровно 15 минут. Относительно низкая рабочая температура, которая варьируется в диапазоне от 600 до 800 °C, является дополнительным преимуществом. По этим причинам метод пользуется особенной популярностью у производственных предприятий. Суть способа заключается в погружении заготовки в расплавленный алюминий. Поверхностный слой металла нагревается, улучшая проникающие свойства алюминия. В результате получается интерметаллический слой толщиной до 0,1 мм.
  • Особняком стоит метод электролитического покрытия, или гальванизации стали. Процесс протекает в безводных или неорганических электролитах, содержащих алюминиевые соединения. Он не пользуется популярностью ввиду сложностей регулировки процесса, низкой скорости и высокой себестоимости.

    BUBLS-64 › Blog › Шеви-нива 16V Turbo #10

    Вот и юбилейная, десятая запись о ШНиве. Спасибо, что следите и не забываете. Да и мы сегодня потрудились очень даже юбилейно и сварили весь выпуск. И скажу честно, сами довольны как два слона. Очень неплохо получилось, смотрите сами.

    Читайте также  Резьба по стеклу гравером в домашних условиях

    А теперь расскажу подробнее о том как это было. Помните вчерашнюю живопись Вована? Он исправился))

    Затем немного переварили даунпайп и проблема со стабилизатором решилась.

    Продолжаем. Дальше по плану разъёмное соединение и гофра.

    Как всегда приходится впихнуть невпихуемое и следить что бы 60мм труба ни за что задевала. По этому мелких изгибов получается достаточно много, но главная цель повесить выпуск максимально выше к кузову. Приходится повторять все изгибы. Теперь очередь пламегасителя (он же стронгер, он же терка).

    Алитируемые металлы и сплавы

    Алитирование – это не только способ защиты поверхности. Оксидная пленка является прекрасной основой под лакокрасочные покрытия. Основными металлами, которые подвергают алитированию, являются:

    1. Углеродистая сталь. При высоком содержании углерода в металле диффузия алюминия затруднена, поэтому обрабатывают преимущественно низко- и среднеуглеродистые стали.
    2. Легированная сталь. Обработка данного металла сопряжена с определенными трудностями, однако при соблюдении всех технологических требований можно получить износостойкий защитный слой.
    3. Чугун. Обработку чугуна выполняют реже. Целью является изменение физических свойств поверхностного слоя чугуна.

    Процесс изготовления нержавеющей стали заключается в алитировании легированных или углеродистых составов.

    Помимо вышеперечисленных металлов защитный слой наносят на следующие материалы:

    • медь;
    • титан;
    • молибден;
    • никель;
    • ниобий.

    Сварка алюминия со сталью через биметаллические вставки


    Способ сварки алюминия со сталью путём нанесения металлических покрытий на стальные кромки технологически достаточно сложен. Поэтому, подобные способы целесообразно применять в случае сварки мелких изделий. На практике наибольшее распространение получил способ сварки с использованием промежуточных вставок из биметалла. Примеры таких соединений указаны на рисунке:
    Биметаллические вставки изготавливаются из крупногабаритных биметаллических пластин, из углеродистой стали и хромоникелевой, при помощи сварки взрывом. Впервые такой метод был предложен Раздуем Ф.И. и Ситаловым В.П.

    Свойства и преимущества алитированных сталей

    Алитированная сталь обладает рядом ценных качеств:

    1. После хроматирования получается поверхность с высокой адгезией к лакокрасочным изделиям.
    2. Низкая себестоимость покрытия позволяет использовать алитирование в качестве достойной альтернативы дорогостоящим жаростойким покрытиям.
    3. Алюминизированная сталь обладает устойчивостью к механическим повреждениям.
    4. При температуре свыше 470 °C образуется промежуточный сплав, который имеет высокую устойчивость к температурным воздействиям.

    Лабораторные испытания показали, что при равной толщине слой алюминия в 2,5 раза крепче, чем цинковый.

    Алитирование – это высокотехнологичный процесс, который придает поверхности обрабатываемого металла новые защитные свойства. А что вы думаете о технологии? Возможно, считаете, что есть более качественные методы металлизации? Поделитесь вашими мыслями в блоке комментариев.

    Recommendations

    Comments 70

    Наверное глупый вопрос, но почему +15 т.р. за аргон? я насчитал порядка 25 швов, не знаю как у Вас, но у нас круговой шов на 60-63 трубе стоит порядка 300 руб, получается 7.5 руб

    Как варится алюминизированная сталь к нерже? Мой аргонщик выдает много страшных слов когда к нему несут выхлопные отфольцев из алюминьстали ) Ценник на стронгеры какой вышел?

    Чем варили так и не озвучил? Полуавтомат? Смесь аргона и кислоты?

    полуавтомат и кислота

    Приятно смотреть когда у людей руки не из опы!

    Сварка алюминия со сталью: особенности сварочного процесса, способы и применяемые технологии

    Сварку алюминия со сталью часто применяют в радиоэлектронике, авиации и производстве бытовой техники.

    Особенности сварки алюминия со сталью

    Соединение этих металлов позволяет изделиям из них совмещать их преимущества. Если нужно получить качественный сварной шов, обязательна подготовка металлов перед сварочным процессом и соблюдение технологии сварки.

    Сварка алюминия и его сплавов со сталью имеет свои нюансы:

    Качественное сварное соединение должно обладать пластичностью не ниже, чем у стали, и прочностью не ниже, чем у алюминия.

    Для соединения алюминия и стали чаще всего используются аргонодуговая сварка с неплавящимся электродом или сварка через биметаллические вставки. В промышленности также используют сварку взрывом, диффузионную, лазерную, электронно-лучевую и точечную сварки.

    Сварка алюминия со сталью аргонодуговым способом

    Перед началом сварочного процесса кромки металлов рекомендуется очистить и нанести на них защитное покрытие. Самое доступное по цене из них — цинковое.

    Присадочный материал в этом случае — проволока марки АД1 из алюминия с присадкой кремния (он хорошо влияет на формирование диффузионной прослойки стабильного качества) или проволока из сплава АК-5.

    Важно! АМг-6 не рекомендуют применять, поскольку эта присадка дает низкую прочность сварного шва.

    Чтобы подготовить стальную деталь к сварке, для стыкового соединения нужно скосить кромки под углом 70° для максимальной прочности соединения.

    Кромки нужно тщательно очистить пескоструем или механически обработать, затем нанести поверхностный слой.

    Аргонодуговую сварку алюминия и стали отличает расположение дуги: в начале сварки первого прохода оно удерживается на присадочном прутке, а в процессе сварки последующих проходов — на присадочном прутке и образующемся валике. Это обезопасит покрытие от преждевременного выгорания.

    Во время сварочного процесса важно последовательно накладывать валики шва (зависит от вида соединения).

    • сварка МИГ — происходит на постоянном сварочном токе обратной полярности;
    • сварка ВИГ — бывает и на переменном сварочном токе, и на постоянном токе прямой полярности.

    Величина сварочного тока должна зависеть от толщины свариваемого металла:

    • до 3 мм: 110-130 А;
    • 6-8 мм: 130-160 А;
    • 9-10 мм: 180-250 А.

    Техника выполнения сварных швов

    Для соединения алюминия и стали нужно выбирать способ техники сварки углом вперёд, с углом наклона электрода от вертикали вдоль оси сварного шва 40-45 градусов.

    Важно правильно выбрать скорость сварки, поскольку от неё зависит, сколько между собой будут взаимодействовать жидкий алюминий и сталь. Это напрямую влияет на толщину и стабильность соединительного слоя.

    Скорость сварки необходимо выбирать максимально возможной: не менее 7 м/ч для сварки первых проходов многопроходных сварных швов и не менее 12 м/ч для однопроходных и последующих проходов многопроходных сварных швов. На это есть причины:

    • интенсивное образование интерметаллидов во время длительного контакта стали и алюминия на высоких температурах;
    • интенсивное образование корунда и рост зоны слабины;
    • интенсивное выгорание цинка.

    Сварочные и наплавочные швы нужно выполнять без поперечных и возвратно-поступательных колебательных движений. Присадку в сварочную ванну нужно подавать со стороны оцинкованной стали для уменьшения выгорания цинка.

    Горелку нужно смещать относительно стыка сварного шва в сторону алюминия или алюминиевого сплава на 1-3 мм. Это связано не только с уменьшением выгорания цинка, но и с тем, что, обладая высокой теплопроводностью, алюминий нагревается и расплавляется значительно медленнее, чем сталь и цинк, который её покрывает.

    Послесварочная термическая обработка сварного соединения нежелательна, температура его эксплуатации не должна превышать 270 градусов. В противном случае, толщина прослойки может увеличиться, что приведёт к снижению динамической прочности или разрушению сварного шва.

    Сварка через биметаллические вставки

    Биметаллические переходные материалы (вставки) — это алюминиевые элементы, к которым уже прикреплен другой материал.

    Для сварки вставок чаще применяют стандартные технологии — GMAW и GTAW.

    Стальную сторону вставки нужно приварить к стали, алюминиевую — к алюминию. В процессе важно не перегреть вставки, иначе образуется хрупкое интерметаллическое соединение на стыке стали и алюминия внутри вставки.

    Разрушение сварного шва, содержащего интерметаллиды происходит, как правило, ещё во время горения сварочной дуги. Но даже если шов не разрушится в процессе или в конце сварки, он напомнит о себе, когда изделие будут эксплуатировать.

    Сначала лучше варить алюминий с алюминием. Это позволит увеличить отвод тепла при сварке стали со сталью и не допустит перегрева на участке соединения стали с алюминием.

    Этот способ часто применяют, когда хотят получить качественные сварные швы. Подобную технологию используют в судостроении.

    Другие способы сварки алюминия со сталью

    Лазерным способом пользуются не только для создания миниатюрных соединений, но и для того, чтобы получить длинные швы, например, в автомобильной промышленности. Этот способ позволяет тонко управлять тепломощностью импульсного лазерного излучения.

    Чтобы получилось нахлёсточное соединение, нагрев лазером нужно вести со стороны стали. Она нагреется до температуры, когда алюминий уже расплавится, но останется твёрдой.

    Прочность швов можно повысить с помощью присадки на основе алюминия.

    Диффузионная

    В этом сварочном процессе соединяемые детали не расплавляются. Но из-за их продолжительного контакта на высокой температуре образуются интерметаллидные фазы.

    Электронно-лучевая

    На сталь наносят буферные покрытия из титана, никеля и циркония: тогда сварочный процесс будет успешен.

    Точечная контактная

    Хорошее точечное соединение стали и алюминия получается не всегда, даже если варить на конденсаторных машинах с жестким режимом разряда.

    Этого можно избежать, применив промежуточную биметаллическую ленту. Полученные точечные соединения по прочности можно сравнить с клепаными.

    Читайте также  Соединение арматуры сваркой виды

    Сварка взрывом

    Соединения алюминия и стали, которые получаются при взрывном сварочном процессе, применяют на верфях Японии, Польши, США, Великобритании, Франции и других стран в качестве промежуточного элемента, который потом приваривают к основным материалам изделия.

    Сварка алюминия электродами

    Как правило, для сварки конструкций и деталей из алюминия чаще всего используется специальное оборудование и особые технологии. Сваривать же при помощи ручной дуговой сварки довольно-таки непросто. Но иногда это бывает необходимо, и мы поможем вам разобраться, как сваривать алюминиевые конструкции электродами.

    • Сварка алюминия электродами (MMA)
      • Сварка инвертором
    • Особенности технологии
      • Химические свойства алюминия
      • Механические свойства алюминия
      • Использование легирующих компонентов
    • Какие электроды лучше
    • Трудности процесса
      • Полезное видео
    • Как варить правильно: техника, этапы и нюансы
      • Видео

    При выполнении работ с алюминием применимы в основном такие типы сварки:

    • ММА (ручная дуговая сварка алюминия (см. электроды по алюминию));
    • MIG (полуавтоматическая сварка алюминия);
    • TIG (сварка алюминия в аргоновой среде с употреблением проволоки присадочной).

    Мы не будем затрагивать тему агронодуговой сварки или применении вольфрамовых электродов. Ниже пойдёт речь об проведении сварочных работ простыми ручными покрытыми электродами дуговой сварки.

    Сварка алюминия электродами (MMA)

    MMA (Manual Metal Arc) — ручная дуговая сварка покрытыми электродами. Этот способ далеко не самый эффективный при работе с алюминиевыми изделиями. Недостатки ручной дуговой сварки:

    • сложно сделать ровный шов;
    • шов может быть пористым и не очень прочным;
    • при плавлении электрода наблюдается сильное разбрызгивание;
    • тяжело очищать шов от шлаков.

    И всё же, несмотря на перечисленные недостатки, бывают ситуации, когда без ручной дуговой сварки не обойтись. Сварка способом MMA может осуществляться для соединения алюминиевых конструкций, которые не несут ответственной нагрузки. Минимальная толщина металла должна быть не меньше толщины электрода (4 мм).

    Ручная дуговая сварка покрытыми электродами пригодится в домашних условиях, когда нет возможности использовать громоздкое и дорогостоящее оборудование.

    Сварка инвертором

    Почему, если уж нет вариантов кроме MMA, то тогда рекомендуется сварка алюминия инвертором? Хоть и сварка алюминия электродами — довольно-таки сложный процесс, есть способ немного облегчить себе жизнь. Алюминий относится к плохо свариваемым металлам, поэтому для достижения ровного и качественного шва следует использовать инвертор.

    Конечно, существует другая техника, которая может применяться при ручной дуговой сварке: выпрямители, трансформаторы или генераторы. Однако инвертор является наиболее выгодным вариантом, благодаря следующим преимуществам:

    • Высокий КПД — до 95% и выше. Высокочастотный импульсный полупроводниковый преобразователь позволяет полностью исключить индуктивные потери.
    • Эффективный расход электроэнергии. Преобразователь автоматически отключается, когда прекращается работа.
    • Защита от нестабильной электрической сети. Инвертор выдаёт нужное напряжение независимо от просадок в сети. Импульсный преобразователь автоматически подстраивается под входное напряжение и обеспечивает требуемые выходные параметры.
    • Точная регулировка сварочного тока. Сила тока, необходимая для конкретных сварочных работ, напрямую зависит от толщины используемых электродов. Ручка регулятора инвертора позволяет установить нужное значение перед началом работ.
    • Быстрый поджиг дуги. Достаточно легко ударить электродом по детали. Инвертор обеспечивает стабильное горение сварочной дуги.
    • Удобно использовать в домашних условиях. Инверторы, как правило, имеют компактные габариты. Для сравнения — сварочный трансформатор мощность 8 кВт весит более 40 кг, в то время как инвертор такой же мощности — менее 5 кг.

    Особенности технологии

    Рассмотрим особенности технологии сварки электродами по алюминию. Ручная дуговая сварка алюминия — не самый удобный процесс, поэтому важно знать и учитывать некоторые особенности проведения сварки.

    • Выбор электродов. Прежде всего нужно подобрать подходящий тип электродов. Дело в том, что некоторые марки имеют покрытие, предназначенное только для работы со сплавами алюминия. Другие же используются исключительно для сварки чистого алюминия. Поэтому этот параметр следует учитывать. Производители электродов указывают назначение конкретной марки, так что вы сможете без проблем выбрать подходящую.
    • Чистота поверхности. При сварке электродами большое значение имеет подготовка поверхности конструкции. Её следует хорошо обработать, чтобы шов получился ровным и прочным.
    • Ток. Сварка алюминия ведётся с использованием постоянного тока обратной полярности. Это обусловлено тем, что на поверхности данного металла образуется оксидная плёнка. А при обратной полярности плёнка разрушается с помощью катодного распыления.

    Химические свойства алюминия

    Для алюминия характерна высокая растворимость водорода в жидкой форме при низкой растворимости в точке кристаллизации. Это напрямую влияет на качество сварочных работ. Если даже в металле шва растворится небольшое количество водорода, шов может стать пористым, так как водород будет стремиться выйти наружу.

    Ещё одно важное химическое свойство алюминия — окисление. Соединение с кислородом создаёт оксид алюминия, который образует своеобразную плёнку на поверхности металла. С одной стороны, оксидная плёнка надёжно защищает металл от коррозии. С другой же, становится препятствием для проведения сварочных работ. При том, что алюминий плавится уже при 660.3 о С, температура плавления оксидной плёнки — 2037 о С.

    Механические свойства алюминия

    Прочность, упругость и удлинение сварного шва зависят от вида сплава, из которого изготовлены детали, а также от состава электрода. Прочность сварного соединения будет достаточно слабой в сплавах холодной закалки. Чтобы добиться хорошей прочности шва в термостойких сплавах, необходимо большее время термической обработки и медленное охлаждение.

    Использование легирующих компонентов

    Для улучшения качеств сварного шва в составе электродов по алюминию могут использоваться следующие легирующие добавки:

    • Марганец (Mn) — повышает коррозийную стойкость.
    • Кремний (Si) — уменьшает плавление алюминия, улучшает текучесть и свариваемость.
    • Магний (Mg) — придаёт металлу отличную свариваемость и хорошую прочность. В сочетании с кремнием формирует термостойкий сплав.

    Электроды ОК AlMn1 (96.20) с марганцем в составе

    Какие электроды лучше

    Несколько слов о том, какие электроды лучше для сварки алюминиевыми электродами. Для ручной дуговой сварки алюминиевых конструкций часто используются расходники от производителя «СпецЭлектрод» марки «Озана-2». Среди достоинств электродов этой марки:

    • обеспечивают стабильное горение дуги;
    • хорошо формируется шов в любом положении (в том числе и в вертикальном);
    • шлаковые образования на рабочей поверхности легко отделяются;
    • сварочный шов имеет хорошие механические свойства.

    Также широкое распространение получили электроды шведского производителя ESAB серии «ОК». Расходники с щелочно-солевым покрытием оптимально подходят для сваривания конструкций из технического алюминия, а также алюминиевых сплавов с марганцем или магнием.

    Трудности процесса

    Рассмотрим сложности процесса сварки электродом по алюминию. Сложность ручной сварки алюминиевых конструкций во многом обусловлена свойствами данного металла. Ниже приведём примеры основных проблем, которые могут возникнуть в процессе сварки.

    1. Высокая текучесть металла. Расплавленный алюминий тяжело контролировать. При значительном перегреве поведение металла становится в какой-то степени непредсказуемым. Расплав может разрушить слой твёрдого металла, находящийся под ним, и вытечь через трещину. Для решения этой проблемы рекомендуется использовать прокладки из керамики или тугоплавкой стали.
    2. Окисляемость алюминия. Основная проблема алюминиевых изделий. Соединяясь с кислородом, молекулы металла формируют плотную оксидную плёнку. Она прочнее самого металла и плавится только при очень высокой температуре. Ещё один минус — плёнка является диэлектриком, поэтому тяжело поджечь дугу. Для решения этой проблемы нужно тщательно очищать рабочую поверхность металла перед сваркой.
    3. Высокий коэффициент линейного расширения. Алюминий достаточно хрупкий и обладает малой упругостью. При сильном нагреве металла зона сварки давит на остальную часть конструкции, что может стать причиной появления трещин или деформации плоских поверхностей. Чтобы этого избежать, нужно контролировать температуру сварки. А лучше — предварительно прогревать деталь до 200-250 о С.
    4. При застывании металл шва может кристаллизоваться и появляются горячие трещины. Поэтому желательно добавлять специальный присадочный материал. Особенно это необходимо в случаях, когда несколько швов находятся на небольшом расстоянии друг от друга.

    Полезное видео

    Посмотрите ролик, где умелец рассуждает о том, что сварка электродом алюминия – это не лучшее решение и демонстрирует процесс наглядно, с пояснениями.

    Как варить правильно: техника, этапы и нюансы

    Сейчас разберёмся, как сваривать алюминиевые конструкции при помощи обычных покрытых электродов, и что для этого потребуется.

    Первый этап: подготовительный

    Перед началом сварки необходимо провести подготовительные работы по очистке поверхности от загрязнений и оксидной плёнки. Это нужно для того, чтобы обеспечить хорошую свариваемость металла и формирование качественного шва. Последовательность действий:

    1. Предварительная очистка. Любое моющее средство + жёсткая щётка. Затем металл промывается чистой холодной водой.
    2. Затем поверхность нужно обезжирить. Для этого подойдут органические растворители: уайт-спирит, ацетон и др.
    3. Если деталь небольшая, её можно на несколько минут положить в щелочную ванну. Температура раствора должна быть больше 60 о С.
    4. После этого поверхность нужно отшлифовать металлической щёткой. Нельзя использовать абразивные средства, так как частицы рабочего слоя могу остаться на поверхности.
    5. Затем металл промывается растворителем. Его нельзя вытирать, должен высохнуть самостоятельно.

    Видео

    В следующем ролике мастер варит электродами Zeller-480 подножку от велосипеда.

    Техника и нюансы сварки

    При сварке электродами нужно использовать постоянный ток обратной полярности. Сила тока зависит от толщины электрода. Рассчитывается следующим образом: на 1 мм электрода должен быть ток силой в 20-25 ампер.

    Для того, чтобы шов получился качественным, рабочую поверхность детали следует прогреть до температуры 300-400 о С. Это поможет предотвратить появление горячих трещит, а также снизит риск деформации материала.

    Электрод нужно держать вертикально, можно немного наклонять. Перемещать конец стержня следует в направлении шва. Рекомендуется производить сварку в один проход на короткой дуге, не совершая поперечных движений.

    Если дуга оборвалась, с кратера на рабочей поверхности и с конца стержня электрода необходимо удалить шлаковую корку. Затем можно продолжить работу. После окончания сварки полученный шов следует очистить от шлаковых образований и промыть водой.

    Сварка алюминия и его сплавов со сталью. Как сварить алюминий и сталь?

    Трудности при сварке алюминия и стали и способы их сваривания

    Из-за сильных различий в физико-химических свойствах алюминия и алюминиевых сплавов и стали, их сваривание чрезвычайно затруднено. Для их сварки можно использовать контактную сварку, сварку диффузионно-вакуумную и сварку плавлением, но только в среде аргона.

    При сварке плавлением возникают сплавы алюминия и железа. Они представляют собой твёрдые, но очень хрупкие межкристаллические соединения. В этой связи контактная сварка сопротивлением даёт лучшие результаты. Но при контактной сварке оплавлением возникают тугоплавкие примеси, которые не вытесняются при осадке стыка. Поэтому, для такого вида сварки следует подбирать такие режимы, при которых свариваемые металлы не будут прогреваться.

    Сварка алюминия и стали с покрытием стальных кромок промежуточным металлом

    Для улучшения протекания процесса сварки используют технологические приёмы, которые обеспечивают расплавление алюминия, а не стали. Например, перед началом сварки кромки стали покрывают различными металлами, которые наносятся горячим, или гальваническим способом. Аргонодуговую сварку вольфрамовым электродом выполняют по этим покрытиям с использованием присадочной проволоки. Хорошие результаты сварки получаются, также, при электрометаллизации кромок.

    Читайте также  Чем пилить нержавейку в домашних условиях?

    Наиболее простым способом покрытия кромок промежуточным металлом является способ горячего алитирования. Суть его состоит в окунании стальных кромок в расплавленный алюминий, выдержкой в нём в течение 40мин и последующем медленном охлаждении. Но практические опыты, проведённые Ленинградским корабельным институтом (ныне Санкт-Петербургский государственный морской технический университет) и институтом электросварки имени Е.О. Патона показали целесообразность других металлов, или применение биметаллических вставок.

    Выбор покрытия зависит от требований прочности, предъявляемых к сварному соединению. Кроме того, учитываются и экономическая целесообразность. Наиболее дорогим способом является метод гальванического покрытия.

    Для аргонодуговой сварки (АДС) сплава АД1 со сталью, в качестве покрытия для стальных кромок наиболее хорошо подходит олово, которое наносится гальваническим способом или методом горячего погружения.

    Для АДС сплава АМц в качестве покрытия для стальных кромок лучше выбирать алюминий или цинк и наносить их гальваническим способом. Цинк, нанесённый методом горячего погружения, обеспечивает более низкую прочность стыка.

    Для АДС сплава АМг неплохие результаты обеспечивает покрытие стальных кромок оловом или латунью, нанесённых горячим погружением, цинком, нанесённом гальваническим способом или горячим погружением, или, сварка без покрытия. Но более удачным будет выбор двухслойного покрытия из меди и цинка, нанесённого гальваническим способом. Покрытие из серебра, сплавов АМг3 и АМг показывает удовлетворительные результаты.

    Сварка алюминия со сталью через биметаллические вставки

    Способ сварки алюминия со сталью путём нанесения металлических покрытий на стальные кромки технологически достаточно сложен. Поэтому, подобные способы целесообразно применять в случае сварки мелких изделий. На практике наибольшее распространение получил способ сварки с использованием промежуточных вставок из биметалла. Примеры таких соединений указаны на рисунке:

    Биметаллические вставки изготавливаются из крупногабаритных биметаллических пластин, из углеродистой стали и хромоникелевой, при помощи сварки взрывом. Впервые такой метод был предложен Раздуем Ф.И. и Ситаловым В.П.

    Аргонодуговая сварка алюминия со сталью

    Технология аргонодуговой сварки алюминия со сталью показана на рисунке слева. Для её выполнения на стальные кромки наносят комбинированное покрытие, состоящее из слоя меди и слоя цинка. Сварочная горелка устанавливается таким образом, чтобы дуга между вольфрамовым электродом и изделием возбуждалась на расстоянии 1-2мм от кромки стыка, на котором установлен присадочный пруток.

    Также рекомендуется выполнять предварительное покрытие стали слоем алюминия, т.е. алитирование при помощи т.в.ч. В этом случае, в момент нагрева при флюсовании расплавляется алюминий и покрывает стальные кромки слоем, толщиной 0,5-1,5мм. Кроме этого, допускается непосредственное нанесение алюминия на сталь в виде валиков, на которые в дальнейшем укладывается сварной шов.

    Приблизительные режимы сварки алюминия со сталью для вольфрамового электрода диаметром 2-3мм, составляют: сила тока 80-130А, скорость сварки 6-12м/ч, диаметр присадочной проволоки 2-3мм. Если сварку производят по заранее уложенным алюминиевым валикам, то сила сварочного тока может быть увеличена до 160-180А, при диаметре электрода 3мм.

    Сварка алюминия — способы и технологии

    Алюминий обладает большим списком достоинств, не зря его массово используют в самолетостроении. Но есть у него один недостаток – он трудно сваривается. Поэтому сварка алюминия и его сплавов – это удел высококвалифицированных сварщиков.

    Низкая свариваемость алюминия – в чем дело?

    Низкий показатель свариваемости алюминиевых сплавов обуславливается целым рядом их качеств.

    • Окисная пленка, которая покрывает алюминий и его сплавы. Температура ее плавления – 2044С, а температура плавления самого металла – 660С.
    • Высокая текучесть расплавленного металла затрудняет контролировать сварочную ванну, для чего приходится устанавливать специальные подкладки теплоотводящего типа.
    • При нагревании из алюминия начинает выходить водород, который после застывания металла оставляет в его теле поры и трещины.
    • Большой показатель усадки. А это приводит к деформации сварочного шва в процессе его остывания.
    • Теплопроводность алюминиевых сплавов выше, чем у стали, поэтому для их сварки применяется ток, который по силе выше, чем ток для сварки стальных конструкций. Разница где-то в два раза.
    • Если говорить о сварке алюминия своими руками в домашней мастерской, то вероятнее всего чистый алюминий вам не попадется. Скорее всего, это будет сплав неизвестной марки (дюраль и другие), к которому при сваривании придется настроить сварочный режим и подобрать дополнительные материалы.

    Способы сварки алюминия

    Существует много способов сварки алюминиевых сплавов, где используются различные виды аппаратов и сварочных материалов. Основных же три:

    1. При помощи вольфрамового электрода с инертными газами.
    2. При помощи полуавтоматов в среде инертных газов.
    3. С помощью плавящихся электродов без газов.

    Последний вариант можно назвать, как технология сварки алюминия без аргона.

    Внимание! В процессе сварки алюминия или его сплавов важно разрушить оксидный слой, который расположен на поверхности металла. Поэтому в данном процессе используют или переменный, или постоянный ток обратной полярности.

    Как правильно варить алюминий

    Все начинается с подготовки деталей, а точнее, соединяемых кромок. Основная цель – очистить их от загрязнений. Поэтому кромки алюминиевых заготовок сначала очищаются химическими составами, после высыхания производится обезжиривание, для этого можно использовать любой растворитель: ацетон, уайт-спирит, авиационный бензин и прочие жидкости.

    Если планируется сваривать толстые алюминиевые заготовки (больше 4 мм), то их кромки необходимо разделать. Вариантов разделки несколько, к примеру, создания конусных кромок. И последняя операция в процессе подготовки – это очищение кромок от оксидной пленки. Для этого можно использовать напильник или крупнозернистую наждачную бумагу. Как видите, подготовка алюминия к сварке – процесс совсем простой.

    Технология сварки алюминия штучными покрытыми электродами

    Сварка алюминия электродом (покрытым) имеет свой код обозначения по режиму сварки – MMA. Ее используют для соединения металлов толщиною не менее 4 мм, и когда производится сборка неответственных конструкций. Данная технология является низкокачественной, потому что в процессе сварки алюминия и его сплавов внутри шва остаются поры, что снижает его прочность. Во время самого процесса происходит разбрызгивание металла, плохо отделяются шарики застывшего шлака, которые увеличивают коррозию.

    Особенности сварки алюминия покрытыми электродами:

    • Варить можно только постоянным током с обратной полярностью.
    • Сила тока рассчитывается из соотношения: на 1 мм толщины заготовок используется ток силой 25-30 ампер.
    • Для образования качественного шва необходимо кромки двух свариваемых деталей нагревать до 300С, если толщина заготовок имеет среднюю величину. И до 400С при толстых заготовках.
    • Подогрев и медленное остывание – обязательное правило, которое необходимо соблюдать, чтобы получить шов высокого качества.
    • Сварку алюминия нужно выполнять непрерывно в плане использования одного электрода. Все дело в том, что при обрыве электрической дуги на ванне и на электроде образуется шлаковая пленка, которая перекрывает прохождение электрического тока, то есть, это препятствие повторному розжигу дуги.
    • После окончания процесса шов нужно очистить от шлака, который станет причиной образования зон коррозии.
    • Чистить можно горячей водой с последующей обработкой металлической щеткой.

    Как сварить алюминий вольфрамовыми электродами в инертном газе

    Это самый распространенный вариант, и его используют тогда, когда к прочности алюминиевых конструкций предъявляется жесткое требование. Для этого используется присадочная проволока диаметром 1,6-4 мм и сам вольфрамовый электрод диаметром 1,6-5 мм. А также защитный газ: аргон или гелий.

    Электропитание сварочного процесса производится от источника переменного тока. Все параметры технологической операции зависят именно от выбранного оборудования. То есть, сначала определяются режимы сварки, после чего подбираются диаметры электрода и проволоки, скорость подачи аргона, сила тока и так далее.

    Есть и свои особенности сварки алюминия по этой технологии:

    • Длина дуги не должна быть больше 2,5 мм.
    • Угол между плоскостью сварки и вольфрамовым электродом должна быть в пределах 80°.
    • Между проволокой и электродом угол должен быть прямым.
    • Сначала по шву движется присадочная проволока, а вслед за ней горелка с электродом.
    • Никаких поперечных движений, только продольные, что обеспечит ровность сварного шва.
    • Проволока подается в зону сварки возвратно-поступательными движениями. Это позволит равномерно заполнить ванну.
    • Алюминиевые заготовки нужно обязательно укладывать поверх листа железа, который в этом случае будет отводить тепло от зоны сварки.
    • Аргоновый газовый поток начинает подаваться до начала сварочного процесса за 4-5 секунд, а при окончании сварки выключается после через 6-7 секунд.

    Как варить алюминий полуавтоматами

    Это идеальный вариант, где используется аппарат для сварки алюминия. Он импульсного действия. То есть, в зону сварки подается импульс высокого напряжения, который быстро разбивает оксидный слой. После чего напряжение падает до базового уровня. Но на сегодняшний день эти аппараты очень дороги. Поэтому сварщики стали приспосабливать под данную технологию полуавтоматы, в которых даже отсутствует режим сваривания алюминия и его сплавов.

    По сути, технология сварки алюминия точно такая же, как и стали. Только вместо стальной проволоки используется алюминиевая. Есть и другие особенности.

    • Алюминиевая проволока плавится в несколько раз быстрее стальной, поэтому необходимо увеличить скорость ее подачи в зону сваривания.
    • При нагревании алюминиевая проволока расширяется больше, чем стальная, поэтому рекомендуется приобретать специальный наконечник, обозначаемый буквами «Al».
    • Так как алюминиевая проволока мягче стальной, то в процессе подачи ее в зону сваривания могут образовываться петли и скрутки, поэтому рекомендуется использовать для ее подачи механизм с четырьмя роликами.

    Сварка алюминия в домашних условиях инвертором

    Сварка дюралюминия (алюминиевый сплав) или самого алюминия может проводиться инвертором. Для процесса необходимо правильно подобрать электрод и ток. Что касается электродов, то лучше использовать марки ОЗАНА, ОЗА или ОЗР. Установка (настройка) тока должна учитывать высокие плавящиеся свойства металла. Для чего нет необходимости выставлять ток большой величины.

    Внимание! Перед началом сварочного процесса рекомендуется электроды прокалить, для чего используется специальная печь. Она так и называется – печь для прокалки электродов.

    Сам процесс сварки ничем не отличается от сваривания стальных конструкций. И если перед вами стоит вопрос, можно ли варить алюминий в домашних условиях, то смело отвечайте, что можно.

    Сваривание алюминия при помощи флюсов

    Флюсы для сварки алюминия используются давно. Они представлены широким модельным рядом, где есть материалы для разных алюминиевых сплавов. Основное их назначение – разрушение оксидной пленки. При нагреве нанесенный флюс растворяется и разрушает окисел, и тут же производится соединение двух элементов.

    Производители предлагают флюсы, которые используются только в газовой сварке алюминия, или только в дуговой. В последнем случае используются графитовые электроды или угольные.

    Заключение по теме

    Как видите, заварить алюминиевые заготовки можно разными способами, в которых используется разное оборудование для сварки. Но во всех случаях нужно свариваемый металл тщательно подготовить, и обязательно проводится настройка аппарата для сварки. Посмотрите видеоурок – как сваривать алюминий. Кстати, видео уроки дают возможность воочию увидеть, что собой представляет сваренный металл в конечном виде.