Допоможіть розробці сайту, ділитися статтею з друзями!

Сварка використовується вже не одне десятиліття. Зведення практично будь-якої будівлі чи споруди вимагає з'єднання металевих конструкцій. Це можуть бути металеві балки, дріт. Сварка знайшла широке застосування в промисловості. Якщо ще кілька років тому користувалися великогабаритним обладнанням (трансформаторами), то сьогодні все частіше використовуються інвертори. Великий цікавий являє зварювання алюмінієвих деталей. Мало хто знає, як варити алюміній інвертором. Тут є свої особливості, пов'язані з властивостями даного металу.

Схема зварювання алюмінію полуавтоматом.

Відомо кілька різновидів зварювання: ручне дугове, газова, а також із застосуванням напівавтомата або автомата. Для алюмінію підходить як ручне зварювання, так і напівавтоматична. В останньому випадку спеціальний пристрій просуває зварювальний дріт в робочу зону, а зварювальник виконує всю іншу роботу. Все це в значній мірі покращує якість зварного з'єднання і підвищує міцність конструкції. Потрібно більш детально розглянути основні етапи роботи зі зварювання алюмінієвих виробів.

Що являє собою інвертор?

Схема пристрою інвертора для зварювання.

Щоб інвертором варити правильно, потрібно знати його особливості. Інвертор - це пристрій, що використовується для перекладу постійного електричного струму в змінний. При цьому змінюється частота або напруга. Інвертори можуть використовуватися в комплексі з іншими апаратами або ж окремо. Інвертори бувають різними, але всі вони дуже компактні. Сьогодні практично всі інвертори випускаються у вигляді переносного обладнання. Це дуже зручно при організації зварювальних робіт. Важливим є те, що варити алюміній інвертором доцільно тільки із застосуванням захисного газу. В якості останнього використовується аргон. В силу всього цього рекомендується купувати інвертори спеціально для аргоно-дугового зварювання. Це обладнання має наступні переваги:

  • забезпечення оптимального горіння зварювальної дуги;
  • швидке запалювання;
  • формування рівного та якісного шва;
  • можливість зварювати алюмінієві вироби мінімальної товщини.

Хімічні властивості алюмінію.

Щоб зварити алюміній, необхідно правильно вибрати обладнання (інвертор). На сьогодні в магазинах є величезний асортимент цього товару. Практично всі агрегати працюють від напруги 220 В. До основних технічних характеристик відноситься межа регулювання сили електричного струму, наявність або відсутність можливого прилипання до металу, габарити, наявність швидкого запалювання дуги.

Вартість агрегату залежить від його характеристик. Найбільш простий інвертор можна придбати за 6000-7000 руб. У тому випадку, якщо зварювати алюміній доводиться нечасто, то найкраще запозичити цей апарат. Купуючи обладнання, потрібно звертати увагу на термін гарантії, присутність технічного паспорта і його зовнішній вигляд.

Особливості зварювання алюмінієвих виробів

Схема процесу зварювання алюмінію полуавтоматом.

Користуючись інвертором, варити потрібно дуже обережно. Досвідчені зварювальники знають, що зварювати залізо, чавун і сталь набагато простіше, ніж алюміній. Чим викликані такі труднощі? Вся справа в тому, що алюміній відноситься до кольорових металів і має особливості.

По-перше, будь-який алюмінієве виріб має на своїй поверхні тонку плівку. Вона формується в природних умовах під впливом повітря. При окисленні металу цю тугоплавку плівку дуже важко прибрати, що дуже ускладнює процес зварювання.

В силу всього вищесказаного безпосередньо перед запалюванням електричної дуги потрібно підготувати поверхню алюмінію. Для цього буде потрібно металева щітка або розчин хімічних речовин. За допомогою механічного або хімічного впливу вдається зняти плівку. Важливо те, що для цього можна використовувати спеціальну порошкову дріт (флюс). Остання розчиняє і випаровує плівку.

Характеристика алюмінію.

По-друге, складність зварювання алюмінію полягає в його фізико-хімічні властивості. Це дуже м'який і податливий метал, який при впливі високих температур втрачає свою міцність. Алюміній має високу плинністю, тому, щоб уникнути протікання розплавленого металу, доцільно здійснювати зварювання в один шар. При цьому нерідко використовуються металеві підкладки.

По-третє, вироби з алюмінію при охолодженні можуть легко деформуватися, при цьому формуються тріщини. Щоб цього уникнути, не потрібно мати у своєму розпорядженні зварювальні шви близько один до одного, а також вносити в зварні шви спеціальні добавки, звані модифікаторами.

По-четверте, ще однією відмінною рисою цього металу є те, що під час роботи навіть при температурі дуги в кілька тисяч градусів він не змінює свій колір. Це ускладнює процес контролю за формуванням зварювальної ванни.

Підготовчий етап роботи

Вплив компонентів газу на характеристики зварювального процесу.

Щоб зварювати алюміній, необхідно підготувати обладнання, інструменти та матеріали. Потрібно пам'ятати, що з'єднання алюмінієвих виробів здійснюється з використанням захисного аргону. Крім того, знадобиться спеціальна приставка. Вона підключається до инвертору. Що ж стосується електродів, то краще використовувати електроди з вольфраму покриттям. Вони повинні бути не плавляться. Особливість таких електродів в тому, що вони містять в своєму складі солі лужних металів, що сприяють кращому горінню зварювальної дуги. Солі захищають алюміній від окислення. При виборі діаметра електродів враховується товщина металу.

Крім апарату і електродів, буде корисна присадний дріт. Найпоширенішими марками дроту є «АТ», «АК». Щоб зварювати алюміній, діаметр присадочного дроту повинен бути від 2 до 5 мм. Щоб полегшити проведення зварювальних робіт, можна користуватися напівавтоматом. При цьому замість звичайних електродів застосовується зварювальний дріт, яка подається до зварюваного металу за допомогою спеціального механізму. Сварка не може проводитися без джерела струму. Електрична мережа повинна бути в робочому стані. Що ж стосується сили струму, то вона залежить від товщини металу і діаметра електродів. Підібрати оптимальний режим зварювання можна за допомогою прикладеної до инвертору інструкції по застосуванню.

Захисний газ для зварювання алюмінію

Сварка в середовищі захисних газів.

Зварювати алюміній потрібно в середовищі захисного газу. На сьогодні для цих цілей береться вуглекислота, гелій, аргон або їх суміш. Для алюмінію найбільше підходить аргон. Сварка з використанням захисного газу аргону здійснюється напівавтоматичним способом. Аргон відноситься до інертних газів. Це означає, що він запобігає окисленню алюмінію і попереджає негативний вплив азоту і кисню повітря на метал. Сам аргон не вступає в хімічну взаємодію з іншими речовинами в робочій зоні зварювальника.

Подача аргону безпосередньо до инвертору напівавтоматичного типу може бути організований у два способи: шляхом приєднання шланга до центрального газопроводу або до балонів. Останні вміщують в себе відразу кілька сот літрів цього газу. Якщо зварювальні роботи проводяться рідко, то купувати газові балони не вигідно. Велике значення має той факт, що суміш на основі аргону краще, ніж чистий аргон. Газова суміш забезпечує більш високу швидкість плавлення, зменшення розбризкування металу, більш якісний зварний шов. Крім того, економиться електроенергія.

дотримання полярності

Схема газового зварювання алюмінію.

Для отримання оптимального результату необхідно організувати правильний підведення електричного струму. Існує таке поняття, як полярність. При наявності аргону разом з інвертором використовується змінний струм. При цьому полярність повинна бути зворотною. Це означає, що на деталі з алюмінію подається «+», а на саме обладнання (пальник) - «-». Що ж стосується постійного струму зворотної полярності, то при наявності неплавких електродів він не подається. Причина одна - неправильний розподіл теплової енергії між деталями і зварювальним електродом.

Зварювальник повинен пам'ятати, що аргон перешкоджає нормальному запалювання зварювальної дуги. Якщо при ручному способі з'єднання деталей досить доторкнутися електродом до поверхні виробу, то в даній ситуації це нічого не дасть. Для більш швидкого запалювання дуги застосовується осцилятор. Він сприяє виникненню імпульсів високої частоти, в результаті чого дуга швидко запалюється. Осцилятори потрібно підключати до обладнання разом з джерелом живлення. Важливо, що сила струму повинна перевищувати таку при зварюванні сталевих конструкцій.

Технологія зварювання алюмінію

При простій аргоновой зварюванні алюмінію необхідно знати, що вольфрамові електроди втрачають свої властивості при тривалому зберіганні і використанні. На них може скупчуватися велика кількість оксиду вольфраму, від якого зварювальний шов стає менш міцним.

Щоб їх видалити, електроди доцільно заточити за допомогою металевого диска. Диски для заточення є універсальними інструментами, тому їх не можна використовувати для інших цілей.

Схема аргонно-дугового зварювання алюмінію.

В іншому випадку утворюється нова плівка.

Після того як встановлено режим і перевірена цілісність обладнання, включається кнопка запуску. За допомогою осцилятора запалюється дуга. Вона горить безпосередньо між алюмінієм і електродом. Щоб уникнути отримання поганого з'єднання рекомендується випробувати режим зварювання на будь-якому іншому виробі. Електрод при здійсненні роботи розташований в пальнику. Через останню надходить аргон в потрібному обсязі. Що ж стосується присадочного матеріалу (дроту), то він може подаватися в робочу зону автоматично або ручним способом. Сопло пальника не потрібно мати у своєму розпорядженні на себе, вести пальник необхідно з однією швидкістю.

Якщо алюміній має товщину менш 3 мм, то шов робиться одношаровим. При цьому знадобиться підкладка, щоб метал не випливав. При товщині деталі до 6 мм скіс кромок можна не робити, а шов може бути двостороннім. При наявності алюмінію великої товщини робиться до чотирьох проходів пальником. Якщо робота виконується на інверторах-напівавтоматах, то може використовуватися алюмінієвий дріт. Оптимальний її діаметр - це 1-2 мм, сила струму не більше 300 А, витрата аргону становить від 300 до 600 л / год, а швидкість надходження дроту дорівнює 150-160 м / ч. При використанні вольфрамових електродів струм повинен бути змінним, а при наявності плавких - постійним.

Вплив режиму зварювання на якість шва

Найбільше значення для отримання ідеального зварного шва має режим роботи обладнання. Існує прямий зв'язок між формою шва і режимом роботи. По-перше, чим більше сила струму, тим глибше прогрівається алюміній. Це має величезне значення при наявності металу великої товщини. По-друге, ширина зварювального шва ніяк не залежить від величини струму. Те, яким буде шов, знає тільки сам працівник. По-третє, ширина зварного з'єднання багато в чому визначається розміром (діаметром) електрода. Це ж стосується і зварювального дроту при наявності напівавтомата.

По-четверте, важливою умовою отримання міцного з'єднання є швидкість просування електрода або дроту. Вона повинна бути досить великою. Чим більше ця величина, тим тонше і естетичніше вийде шов. Щоб зробити шов більш широким, зварювальники дуже часто використовують коливальні рухи. Це особливо характерно для ручного зварювання. Важливу роль відіграє техніка подачі аргону. Коли сварка зупиняється на кілька секунд, не потрібно відразу припиняти подавати аргон. Бажано, щоб він надходив ще протягом 3-4 секунд. Це забезпечить захист електрода від окислення і поліпшить зварений шов.

Заходи безпеки

Схема технології точкового зварювання алюмінію.

Будь-які зварювальні роботи припускають захист робочого і оточуючих від різних шкідливих факторів зварювального справи. Для цього використовуються засоби колективного та індивідуального захисту. Перші включають в себе використання захисних огороджень, незаймистих ширм, системи вентиляції. При використанні захисного газу аргону зварювання краще здійснювати на відкритому повітрі. При проведенні робіт є висока ймовірність ураження електричним струмом. Зварювальник повинен правильно організувати заземлення. Нерідко використовуються діелектричні килимки.

Для захисту органів дихання бажано користуватися маскою. Будь-яка сварка є джерелом інтенсивного випромінювання, яке негативно впливає на очі. В силу всього цього працівник повинен користуватися маскою або щитком. Крім того, повинна бути спецодяг (костюм, рукавиці, взуття), виконана з негорючих матеріалів. Обладнання повинно бути справним. Не можна переносити зварювальний інвертор, тримаючись за шланги. Для це є вбудована в корпус ручка.

Список інструментів і матеріалів

Для організації такої роботи буде потрібно придбати набір інструментів. Він включає в себе інвертор, насадку, газові балони, осцилятор, електроди або дріт потрібної товщини, щітку з металу для зачистки алюмінію, молоток і зубило для очищення вироби від утворився шлаку. Крім того, знадобляться спецодяг, джерело електрики і абразивний диск для очищення вольфрамових електродів. Аргону має бути досить для зварювальних робіт.

Таким чином, зварювати алюміній за допомогою інвертора може абсолютно кожен. Необхідно лише знати будову устаткування і технологію процесу. Алюміній - це метал, який вимагає певного підходу. Зварювання алюмінію дуже поширена в промисловості при виготовленні різної побутової техніки, тому так важливо знати всі нюанси зварювального справи. Отримання неякісного зварного з'єднання свідчить про неправильному режимі роботи. Не потрібно забувати про те, що алюміній краще зварювати при наявності змінного струму зворотної полярності. Якщо дотримуватися всі вищеописані правила, то можна домогтися високої міцності вироби.

Допоможіть розробці сайту, ділитися статтею з друзями!

Категорія:

Металообробка