Сварка алюминия: виды и способы

alАлюминий – металл, обладающий низкой температурой плавления и высокой теплопроводностью. При любой температуре на его поверхности всегда присутствует моментально образующаяся пленка окислов. Эти особенности сильно осложняют или делают невозможной пайку и сварку этого металла. Сварку, можно выполнить только специальными способами.

Сварка алюминия инвертором

Соединять алюминиевые детали можно ручной сваркой электродами. Лучше всего для этого применять инвертор с постоянным сварочным током до 200 А с плавной регулировкой. Существуют специальные электроды для такой сварки, рассчитанные на подключение с обратной полярностью. Марка 03А-1 применяется для сварки, а если необходима наплавка – нужно взять электроды Св-АКЗ — Св-АК10. Импортные электроды более точно учитывают состав алюминия – этот металл чаще всего используется в виде сплавов – силумины, дуралюмины и другие.

Сварка алюминия электродом

Сварка алюминия инвертором выполняется на токе не ниже 120 А при диаметре электрода 4 мм, если используется электрод 6 мм, ток должен быть 220 – 240 А. Соответственно изменяется ток для электродов диаметром 5 мм.

Дуговой сваркой лучше всего варить детали толщиной не менее 4-5 мм, при этом нужно принимать меры по компенсации температурных усадок и прогревать детали до температур, зависящих от их толщины. Обычно, для минимальных толщин материала, необходим прогрев до 200 градусов, для толщины больше 10 мм до 300 градусов и более.

Особое внимание при сварке должно уделяться моменту розжига дуги и окончанию, поскольку кратеры в эти моменты могут быть значительными.  Электроды очень быстро горят, поэтому сварка должна выполняться оперативно и точно по тщательно продуманной схеме. Охлаждение детали и шва должно быть замедленным, во многих случаях требуется дополнительный отжиг и проковка шва – для снятия напряжений.

Сварка толстых деталей выполняется в несколько заходов, точно так же выполняется и наплавка. Чем точнее будут подобраны электроды и режим для работ с алюминием, тем лучше будет результат.

Сварка алюминия аргоном

Как и при работе с другими металлами, наиболее качественные результаты обеспечивает сварка алюминия аргоном.  Это объясняется тем, что инертный газ намного интенсивнее препятствует образованию окислов, чем другие средства – обмазка электрода или присадочные флюсы. Кроме этого, отсутствие окисления облегчает визуальный контроль сварочной ванны – это крайне важно при работе с легкоплавким металлом.

Для сварки в среде аргона нужен сварочный полуавтомат и баллон с аргоном. Полуавтомат применяется для сварки проволокой. Для работы не плавящимся электродом нужен аргонодуговой инвертор, специально рассчитанный на вольфрамовый не плавящийся электрод и использование присадочной проволоки. Такой способ обеспечивает более высокое качество за счет отсутствия разбрызгивания металла, характерного при сварке алюминия полуавтоматом проволокой.

В среде аргона можно уверенно варить тонкие листы, начиная от толщины 1,5 мм. В этом случае требуется отбортовка краев. Более толстые детали, как при сварке электродами или газом, требуют соблюдения зазоров и, по мере нарастания толщины деталей – обработки кромок.

Видео сварки алюминия аргоном

Для алюминия также существуют технологии плазменно-дуговой и автоматической сварки.

Газовая сварка алюминия

Алюминий и его сплавы можно варить с помощью газосварки. Обыкновенная ацетилен-кислородная газосварочная установка регулируется на восстановительное пламя (с избытком ацетилена). Нужны флюсы – серий АМ. АФ ВАМИ и другие, предназначенные для газовой сварки этого легкоплавкого металла. Флюс наносится порошком, а еще лучше – пастой на свариваемые кромки.

Газовая сварка алюминия выполняется с присадочной проволокой. Она должна быть такой же марки, что и основной металл. Лучше всего, если найдутся детали такого же металла для настройки режима сварки.

Кроме квалификации сварщика, сварка газом требует тщательной регулировки режима работы горелки. Перед и после сварочной операции, также необходим прогрев зоны шва и всей детали, замедленный режим охлаждения с последующими термическими и механическими вспомогательными мерами — отжигом, проковкой.

Сварка алюминия в домашних условиях

Сварка алюминия в домашних условиях мало чем отличается от работы на производстве. Необходимо такое же оборудование и такое же соблюдение правил техники безопасности. Особое внимание нужно обратить на сварку с применением стандартных электродов и флюсов – большинство из них выделяют токсичные газы, удаление которых должно быть организовано.

Главная проблема, с которой может столкнуться домашний мастер – отсутствие квалификации. Свойства алюминия таковы, что малейшая невнимательность и отсутствие опыта в особенностях работы с ним приводят к появлению крупных кратеров, сквозных отверстий и оплавлению. Непонимание механики температурного расширения и возникающих из-за него температурных и усадочных напряжений приводит к появлению трещин. При работе со сплавами нужно учитывать их особенности, включая значительную потерю всех свойств в зоне нагрева.

Самодеятельный сварщик алюминия должен уметь пользоваться массивными вспомогательными деталями из алюминия или меди для отвода излишнего тепла из зоны шва. Требуется опыт по нагреву и охлаждению деталей, по определению повышенных температур с помощью индикаторного карандаша или краски.

Для преодоления этих недостатков домашний мастер должен набраться опыта. К примеру, практиковаться в ручной дуговой сварке можно даже с применением электродов кустарного изготовления – из алюминиевой проволоки и обмазки на основе жидкого стекла с мелом. Сварка алюминия полуавтоматом – пожалуй, наиболее пригодная для домашней работы технология, также требует длительной тренировки. Отрабатывать нужно все приемы и все режимы, добиваясь наилучших результатов для решаемой задачи.

Кроме выполненной задачи, домашний мастер приобретет незаменимое – высокую квалификацию, которая всегда ему пригодится.