Заваряване от алуминий: условия, оборудване, описание стъпка по стъпка и препоръки

Алуминият е един от най-разпространените цветни метали, който се използва не само в промишлени предприятия, но и в условия на живот. Въпреки това, алуминиевите сплави несъмнено се считат за проблемни метали за заваряване.

Характеристиките на свързването на алуминиевите части често предизвикват определени трудности за начинаещите заварчици. Но ако внимателно проучите условията на заваряване на алуминий, необходимото оборудване, както и препоръките на опитни специалисти и стъпка по стъпка описание на технологичния процес, можете самостоятелно да извършвате заваряване на алуминиеви сплави у дома.

Характеристики на свързването на алуминиеви изделия

Много от характеристиките на цветните метали предотвратяват създаването на силна и надеждна връзка. Заваряването на алуминий и неговите сплави не е изключение, също така е важно да се вземе под внимание цялата гама от специални свойства на този материал.

Основните характеристики на надеждната връзка на алуминиевите части са:

1. Точката на топене на самия метал е 660 ℃, докато оксидният филм, който винаги присъства по време на процеса на заваряване, се топи при температура от около 2000 ° С.
2. Сериозен проблем е създаването на заваръчната вана, тъй като алуминият в разтопеното състояние има висока флуидност. Ето защо, заваряване на алуминий у дома изисква използването на специални инструменти, които могат ефективно да премахнат топлината от зоната на съединяване.
3. Оксидният филм незабавно покрива капките от разтопен метал и значително предотвратява образуването на надежден, твърд заваръчен шев. За да се предотврати този недостатък, в процеса на заваряване на алуминий и неговите сплави е необходимо да се използва защитен газ, който обгръща заварената зона и предотвратява взаимодействието на метала с въздуха.
4. Разтвореният водород, който е включен в химическия състав на алуминиевите сплави, има склонност да избяга в атмосферата. Този процес води до образуването на кристализационни пукнатини и въздушни пори по време на заваряване.
5. Процесът на свързване на материала трябва да се извършва при големи токови стойности, тъй като той има висока топлопроводимост.
6. Високият коефициент на линейно разширение допринася за значително свиване на метала по време на втвърдяването.
7. Методът за извършване на заваряване с алуминий и начинът на свързване са много трудни, защото е трудно да се определи визуално качеството на метала.

Затруднения при заваряване

По време на заваръчните операции всеки метал се загрява значително и може да промени цвета си. Именно това свойство на поведението на мед или желязо помага на опитен заварчик да определи качеството на свързващия шев и да направи необходимите корекции на температурата на нагряване. В случая на алуминий, цветът не се променя под въздействието на висока температура, което не позволява дори на опитен специалист да оцени резултата от работата.

Наличието на оксиди по повърхността му, които водят до интензивно образуване на газ и правят съединението поресто, оказва отрицателно въздействие върху условията на заваряване на алуминий.

Тъй като алуминият се нагрява бързо, е необходимо постоянно да се следи продължителността на топлинните ефекти върху заварените повърхности. Превишаването на отоплителния период води до появата на пукнатини и деформация на продукта.

Предимства и недостатъци на алуминиевото съединение

Въпреки всички трудности в процеса на заваряване на алуминий у дома, има някои предимства на такова съединение. Те включват:

• значителни икономии на финансови инвестиции, ако имате необходимото оборудване;
• възможността за използване на допълнителни импровизирани устройства;
• бързо изпълнение на връзката, което се контролира лесно;
• незначителни изисквания за качество заварен шев.

Наред с предимствата има и някои недостатъци на алуминиевото заваряване:

• сложността на използването на съвременни технологии в дома не позволява да се постигнат висококачествени връзки;
• големи проблеми с правилния избор на пълнежен материал;
• спазването на правилата за безопасност е затруднено от едновременното използване на газ и електрическа енергия;
• трудността да се създадат правилните условия за съхраняване на електроди;
• методи за контролиране на качеството на връзката са трудни по много начини.

Процес на заваряване

При работа с цветни метали, по-специално с алуминиеви изделия, заварчикът трябва стриктно да изпълнява основните етапи на процеса на заваряване, които включват:

1. Подготвителният етап на почистване на повърхността на частите, които трябва да се съединят.
2. Загряване на заварка до температура от 150 ° С.
3. Настройка на машината за заваряване на алуминия до оптимален режим на работа.
4. Етапът на възбуждане на дъгата зависи изцяло от метода на заваряване.
5. Формирането на заваръчната вана трябва да се извърши няколко секунди преди свързването. Визуално в отоплителната зона трябва да се появи място на огледалото.
6. Частите се заваряват, след като пълнежният материал се подава в заваръчната вана.
7. Алуминиева дъгова заварка се извършва с постоянен ток с обратна полярност.

Метод за механично почистване на повърхността

Предварителната подготовка на заварените ръбове е гаранция за надеждна и качествена връзка на алуминиевите части.

Механичното почистване се извършва с:

• стъргалка;
• финозърнеста шкурка;
• специални телени четки от метал.

Използването на шкурка в много случаи води до замърсяване на повърхността с малки стърготини, така че този метод може да се използва само в непредвидени ситуации. Най-ефективното използване на специални четки, изработени от тел от неръждаема стомана с диаметър до 0,15 мм. Основното нещо, което четката е предназначена изключително за почистване на алуминий, тъй като частиците на друг материал значително намаляват силата на заваръчния шев.

Не се препоръчва използването на различни дюзи за бормашини или шлифовъчни машини, тъй като те допринасят за проникването на кислород до кръстовището.

Метод за химическо почистване

Можете да унищожите оксидния филм по химически начин. За целта повърхността на заварените части трябва да се обработи със следния състав:

• 50 грама техническа сода каустик;
• 45 грама натриев флуорид;
• един литър вода.

Този състав трябва да бъде направен метално ецване в рамките на една минута. Материалите, които са химически почистени, са защитени от оксидния филм в продължение на 3-4 дни, а пръчката за пълнене също трябва да бъде третирана.

След ецване частите се промиват с вода и повърхността се избистря с азотна киселина (2 минути).

Методи за заваряване на алуминиеви изделия

Процесът на заваряване на алуминий се извършва с използването на различни устройства и състави, предназначени основно за защита на мястото на заваряване от неблагоприятните ефекти на оксидния филм. Чрез такива защитни средства са неактивни газове и потоци.

Методите на алуминиеви съединения зависят от използването на защитни компоненти:

1. Заваряване на електрода с помощта на защитен неактивен газ (TIG - заваряване).
   
2. Свързване чрез полуавтоматичен апарат за заваряване на алуминий в зоната на инертния газ с автоматично подаване на тел за пълнене (MIG-технология).
3. Използването на разтопяеми електроди с прахообразен поток без използване на газова защита (ММА - заваряване).

Характеристики на полуавтоматично заваряване

Въпреки високата ефективност, този метод не се използва много често у дома. Това се дължи на доста високата цена на заваряването на алуминия, или по-скоро на самото оборудване.

Когато работите с полуавтоматична машина, горелката се движи ръчно, но захранващата жица се подава автоматично. Заваръчната машина за заваряване на алуминий с полуавтоматичен метод е конфигурирана да работи с постоянен ток с обратна полярност.

Изборът на режима на заваряване с полуавтоматичен, който не е оборудван с допълнителни функции, се извършва предимно емпирично, така че този метод представлява определена сложност за начинаещи заварчици.

Особено внимание трябва да се обърне на подаващото устройство, тъй като ниската скорост на подаване на подавания проводник ще доведе до честа смяна на върха.

Заваръчен електрод в защитен газ

това вид на заваряване най-популярните в дома, тъй като силата ви позволява да създадете много дизайни на алуминиеви сплави. За свързване на частите се използват специални електроди за заваряване на алуминий, които са волфрамови пръчки с диаметър 1,6–5 mm с точка на топене 3000. По време на този процес тези пръчки почти не се износват, но се използват главно за генериране на електрическа дъга.

Материалът за създаване на заварка е алуминиева пръчка за пълнене. Като защитен газ се използва аргон или хелий. Мощността на електрическата дъга се извършва от заваръчната машина с променлив ток.

Скоростта на заваряване зависи от потока на защитен газ. Ако захранването на газовата смес е голямо, тогава въздухът може да навлезе в зоната на заваряване, което има отрицателен ефект върху качеството на връзката. Подаването на газ трябва да се включи четири секунди преди запалването на електрическата дъга и да се изключи седем секунди след изключването му. Такива действия ще защитят напълно мястото на контакт на частите от проникването на въздух.

Заваръчен електрод без газ

Според опитни заварчици, когато работят с електрод без слой защитен газ, резултатът от заваряването може да се окаже не по-лош от съединение, използващо аргон. Вярно е, че начинаещи експерти идентифицират някои от основните недостатъци на този метод: съществени метални пръски по време на процеса на заваряване, ниско качество заварка, лошо отстраняване шлака, което води до образуването на ръжда.

Този вид свързване на алуминий и неговите сплави се използва за създаване на метални конструкции с дебелина на материала най-малко 4 mm. За да се получи висококачествено съединение, ще бъде необходимо да се загрее мястото на заваряване до 350-400.

В края на процеса на заваряване е необходимо да се почисти шевът с гореща вода и метална четка.

Препоръки на специалисти

След подготовката на повърхността има някои правила, които се прилагат за всеки метод на присъединяване. Опитните заварчици препоръчват:

• всички операции се извършват от дясно на ляво;
• захранващ пълнител в кратки, възвратно-постъпателни движения;
• дължината на електрическата дъга да издържа в обхвата от 1.5-2.5 mm;
• електродът трябва да бъде поставен под прав ъгъл към проводника;
• Не допускайте напречни движения на електрода.

Разбира се, процесът на заваряване на алуминий създава известни затруднения за начинаещия заварчик, но ако внимателно и внимателно изпълните всички технологични операции, можете да постигнете надеждна и трайна връзка на този капризен метал. Най-важното е, че не забравяйте да спазвате мерките за безопасност, защото здравето е най-скъпо.