fbpx

Пошаговая инструкция по сварке алюминия аргоном для начинающих

Сварка алюминия аргоном – востребованная технология, позволяющая добиться оптимального результата при соединении данного металла и сплавов на его основе. Использование технических газов придает процессу некоторые особенности, которые обязан знать каждый сварщик.

Какие свойства следует учитывать?

Для получения качественного результата, необходимо проводить работы с учетом характеристик свариваемого материала. Это позволит настроить оптимальные параметры сварочного оборудования и осуществить грамотный подбор расходных материалов.

Главной особенностью алюминия является его взаимодействие с кислородом, который содержится в атмосфере. Результатом контакта является образование тонкого слоя тугоплавкой оксидной пленки, которая защищает изделие от дальнейшего окисления.

Температура плавления чистого алюминия составляет 650 Сº. Для оксидной пленки этот показатель гораздо выше – 2000 Сº.

Сравнение температуры плавления алюминия и его оксида.

Зона соединения должна быть полностью очищена от данного соединения, поскольку попадание оксида в зону расплава негативно влияет на качество шва.

Интересной особенностью является отсутствие визуальных эффектов, которыми сопровождается сварка других металлов. В отличие от них, цвет алюминия не меняется под действие температуре, что создает сложности в оценке степени прогрева. Ошибки чреваты прожогами рабочей поверхности.

Важным свойством алюминия является высокий коэффициент объемной усадки, который необходимо учитывать при планировании работ. Данное качество является основной причиной возникновения трещин после кристаллизации горячего металла. Это вызвано с внутренним напряжением, которое растет с понижением температуры. Для компенсации негативных качеств опытные сварщики увеличивают расход электродной проволоки.

Соединение с учетом вышеперечисленных качеств позволит создать надежное неразъемное соединение алюминиевых заготовок.

Способы

Помимо рассматриваемой технологии, существует несколько основных способов сварки алюминия:

Рассмотрим их подробнее:

  1. Газовая сварка подразумевает использование специальных прутков, в качестве присадочного материала. Они подаются в зону соединения и являются одним из компонентов сварочного шва. Для защиты от взаимодействия с атмосферным воздухом использую флюсы на основе хлористых солей. После проведения работ выполняют процедуру промывки шва, с целью удаления остатков флюса.
  2. Ручную дуговую сварку покрытыми электродами выполняют относительно редко, поскольку даже использование надежного инверторного аппарата и качественных электродов не позволяют надеяться на соединения высокого качества, ввиду специфических качеств алюминия.
  3. Сварка в полуавтоматическом режиме – достойная альтернативна аргонодуговой сварке. Данный метод также предусматривает использование газа в качестве средства защиты горячего металла. Главное требование – правильный подбор присадочной проволоки. Ее состав должен соответствовать основной поверхности.
Сварку трением алюминия и его сплавов используют для работы с особо тонкими элементами, которые невозможно соединить классическими способами.

Технология с помощью аргона

Рассматриваемый метод относится к технологически сложным работам, которые должны выполняться квалифицированными специалистами, прошедшими курс обучения, включающий себя получением профессиональных навыков, а также изучение правил безопасной эксплуатации сварочного и вспомогательного оборудования.

Аргонодуговую сварку ГОСТ 14806-80, который стандартизирует работы с алюминием в среде защитных газов, чаще всего применяют в следующих отраслях промышленности:

  1. Пищевая. Емкости и трубы, которые взаимодействуют с пищевыми продуктами, изготавливают из алюминия.
  2. Авиационная. Название «крылатый металл» говорит само за себя. Данная отрасль особенно остро нуждается в алюминии и его сплавах.
  3. Автомобильная. Многие элементы легкового транспорта и специальной техники изготавливают из алюминиевых сплавов. Например, головки блока цилиндров, масляные поддоны, поршни.

Сварочное оборудование и расходные материалы для выполнения работ имеют достаточно высокую стоимость. По этой причине, себестоимость одного сантиметра шва, гораздо выше, в сравнении с альтернативными методами соединения, однако высокие качественные характеристики делают метод востребованным в современной промышленности.

Обратная сторона – низкая популярность у начинающих сварщиков.

Плюсы и минусы

Аргонодуговая сварка обладает рядом преимуществ:

  1. Свариваемая заготовка не подвергается значительной термообработке, что положительно влияет на целостность структуры поверхности.
  2. Использование защитного газа надежного защищает расплавленный металл от взаимодействия с окружающей средой. Полученный будет иметь однородную структуру и высокие качественные характеристики.
  3. Использование вольфрамового электрода позволяет равномерно проплавить шов на всех уровнях.

Имеются и недостатки, которые также необходимо учитывать при выборе технологии:

  1. Присадочный материал подается руками, что снижает производительность, по сравнению с полуавтоматическим режимом.
  2. Предъявляются высокие требования к квалификации исполнителя.
  3. Технологическая сложность процесса. Даже незначительные изменения, например соотношения угла наклона горелки к прутку может негативно сказаться на результате.

Как подготовить соединяемые детали?

Начинать работы следует с тщательной подготовки поверхности, которая включает в себя удаление оксидной пленки. Существует два принципиально разных подхода, которые будут рассмотрены ниже.

Механический метод

Исходя из названия, поверхность обрабатывается с помощью подручных средств:

  • Щетки по металлу с низкой жесткостью;
  • Наждачная бумага.

Допустимо выполнения работ как вручную, так и с помощью болгарки или другого инструмента.

Использование наждачной бумаги может привести к загрязнению поверхности, что негативно отразится на качестве шва. По этой причине абразив используют только в крайних случаях, при отсутствии других способов очистки.

Щетка по металлу должна быть новой. Если она использовалась для очистки других металлических поверхностей, мелкие частички могут попасть в шов при плавлении металла.

Жесткость должна быть низкой, поскольку цель обработки – удаление тонкого поверхностного слоя. Чрезмерное давление способно нарушить структуру металла.

Химический

Для травления поверхности можно приобрести состав в специализированном магазине или изготовить его самостоятельно. Он включает в себя следующие компоненты:

  • литр воды;
  • гидроксид натрия (50 мг);
  • фторид натрия (45 мг).

Состав наносят на поверхность в течение одной минуты. Процедуру можно проводить за 3 дня до начала работ – за это время защитные свойства будут сохранены.

Опытные сварщики рекомендуют подготовить и прутки. Для этого их травят, промывают, сушат и подвергают кратковременной термообработке.

Пошаговая инструкция

Оборудование для аргонодуговой сварки.

После подготовки контактной зоны и ее разметки, согласно чертежу или схеме, можно приступать к выполнению работ. Каждый этап процесса имеет свои особенности, потому для лучшего восприятия информации, приведем пошаговую инструкцию.

Настройка аппарата

Перед запуском оборудования необходимо открыть и настроить подачу защитного газа с помощью манометра, установленного на редукторе. Для работы в помещениях расход аргона не должен превышать 8 л. На открытом воздухе этот показатель увеличивают на 10%.  Диаметр неплавящегося электрода и присадочного прутка увеличивается с ростом толщины металла. Для выбора правильных показателей, воспользуйтесь справочной таблицей:

Соотношение толщины заготовки к применяемым электродам и пруткам.

Шар правильной формы на конце электрода, который появляется в процессе выполнения работ – индикатор того, что процесс протекает в соответствии с технологическими требованиями.

Возбуждение сварочной дуги

Вопрос, какой способ зажигания дуги выбрать, зависит только от исполнителя. Специалисты рекомендуют использовать бесконтактный метод возбуждения. Для этого используют высокочастотный осциллятор. При этом электрод должен располагаться в начале шва, строго перпендикулярно рабочей плоскости.

Электрод не должен касаться других поверхностей. В случае контакта его рекомендуют заменить новым.

Создание сварочной ванны

После возбуждения дуги следует внимательно следить за зоной расплава. На качество соединения влияет момент подачи присадочного материала. Пруток подается только после достаточного прогрева поверхности. Благодаря легкоплавкости алюминия, эта процедура длится несколько секунд. Универсальной точкой отсчета является толщина металла – один миллиметр равен одной секунде прогрева.

Выполнение шва

После прогрева в зону расплава подают присадочный прут. Параллельно с этим, начинают перемещать горелку. Движения должны быть плавными, без отклонений от зоны шва. В противном случае аргон перестанет защищать расплавленный металл, что приведет к окислению последнего.

Процесс формирования шва идет по мере плавления прутка, который подается под углом 10-20º. Такой метод называется капельным. Очень важно, чтобы размер «капель» был одинаковым. Это придаст соединению привлекательный внешний вид.

Завершение шва

Самая ответственная процедура называется «заваркой кратера». Он образуется в конце шва, за счет стремительного застывания металла. Для данной процедуры все аппараты TIG (ТИГ) для аргонодуговых работ имеют особый режим работы, характеризующийся повышенной подачей тока.

Контроль и дефекты

Способы контроля качества шва зависят от его назначения. При декорировании поверхности, в первую очередь оценивают внешние данные, уделяя внимание визуальным параметрам. К соединениям, эксплуатирующимся под нагрузками, предъявляются более строгие требования.

Причина возникновения дефектов – несоблюдение требования технологии соединения. К ним относятся:

  • Трещины;
  • Непровар;
  • Подрезы;
  • Наплывы.

При выявлении вышеперечисленных недостатков, они подлежат устранению, путем переварки соединения.

Заключение

Аргонную сварку алюминия широко используют во многих отраслях промышленности. Рабочий процесс имеет много особенностей, что отталкивает начинающих сварщиков. Несмотря на это, соблюдение требования технологии позволяют получить надежное соединение с отличными характеристиками.

Сварщик 6-го разряда Шаталов Игорь Борисович. Опыт работы – 17 лет: «Я работаю на молокозаводе. Ввиду высоких требований и санитарных норм, многие детали изготовлены из алюминиевых сплавов, который отлично взаимодействует с пищевыми продуктами. Несмотря на высокие эксплуатационные характеристики сплава, оборудование требует периодического обслуживания и текущего ремонта, что подразумевает, в числе прочих, выполнение сварочных работ. Данный металл варим только аргонодуговой сваркой. При этом скорость несколько ниже, по сравнению с полуавтоматическим режимом, зато можно не волноваться, что шов не проживет межремонтный интервал».

Оставить комментарий

Оцените статью*