Сварочная алюминиевая проволока для полуавтомата

Металлические конструкции, изготовленные из сплавов на основе алюминия широко применяются при возведении и ремонте объектов разного назначения, включая сооружения нестандартных форм.

Материал позволяет строить уникальные многоэтажные офисные здания, центры торговые, выставочные, развлекательные, спортивные сооружения, поражая своими стеклянными фасадами и формами крыш. У архитекторов и дизайнеров это востребованный материал. Ему можно придать любую форму, что и привлекает людей творческих профессий.

Сварка алюминия полуавтоматом считается производительным способом создания изделий необходимой конфигурации. Этим же способом восстанавливают работоспособность изделий, вышедших из строя, разнопрофильные ремонтные мастерские. Широко используется материал в промышленности — самолето-, кораблестроение и при производстве автомобилей. Полуавтоматическая сварка алюминия, да и автоматическая, на этих производствах занимают главенствующие позиции.

Применение металлических конструкций на основе алюминия в строительстве снижает массу несущих и ограждающих конструкций, обеспечивает повышенную коррозионную стойкость, высокие эксплуатационные свойства и требования, которые предъявляются к зданиям и сооружениям по архитектурной и строительной части.

Особенности сварки алюминия и сплавов на его основе

Конструкции чаще всего изготавливают из 99% алюминия, сплавов алюминиево-магниевых, где количество магния находится в пределах 4,8 ÷ 6,0% (остальное алюминий) и алюминиево-кремниевых (5,0 % кремния, остальное алюминий). Эти материалы характеризуются уникальными свойствами:

• небольшим весом (до 3 раз ниже, чем у стали и до 7 — у железобетона);
• коррозионной стойкостью;
• высокими прочностными характеристиками;
• не теряют своих качеств при температуре от минус 80 до 300 0С;
• соединяются всеми известными способами (механическими, с помощью пайки, сварки);
• не реагируют на воздействие большинства кислот, масел, газов, ультрафиолета;
• не теряют своих качеств в во взрывоопасных зонах и агрессивных средах;
• полируются;
• окрашиваются (анодируются);
• длительностью эксплуатации (более 80 лет).

Что нужно для сварки алюминия полуавтоматом знать сварщику? Во-первых, он должен знать какие факторы затрудняют процесс соединения деталей, во-вторых, уметь выбрать полуавтомат сварочный по алюминию и, в третьих, знать технологию проведения сварочных работ, обеспечивающую качество.

Сложность сварки сплавов на основе алюминия вытекают из физико-химических свойств, присущих этому материалу. К ним относят:

• температуру плавления;
• теплопроводность;
• электропроводность;
• текучесть;
• взаимодействие с кислородом;
• склонность к усадке;
• не возможность по внешнему виду определить процесс расплавления (цвет почти не меняется);
• количество магния в сплаве (чем больше, тем хуже свариваются детали).

Из-за наличия на поверхности оксидной пленки температура плавления у материала разная — у самого металла она составляет 660 0С, а у пленки она может доходить до 2200 0С. Происходит это в результате активного взаимодействия алюминия с кислородом воздуха. В дальнейшем она служит защитой от дальнейших окислительных процессов.

Прежде чем сваривать детали, необходимо удалить с поверхности в месте соединения эту тугоплавкую пленку. Избавиться от нее можно следующими способами:

• механическим (зачистка металлической щеткой, шлифовальной машинкой, напильником);
• химическим (травлением с помощью специальных растворов, флюсов);
• пробиванием электроимпульсом (полуавтомат должен иметь специальный режим).

Полуавтомат сварочный для алюминия должен работать на токах в диапазоне 50 ÷ 450 А. Выбор силы тока, как и напряжения, зависит от толщины заготовок и марки сплава.

Из-за повышенной теплопроводности материала он теряет прочность при нагревании, что может привести к такому дефекту, как прожог. И тут важно правильно подобрать температуру ведения сварки и длину дуги. Это зависит от толщины свариваемых деталей, их положения в пространстве, марки, Ø присадочной проволоки или электрода. В процессе сварки необходимо применять теплоотводящие подкладки (из керамики или металла), включая водоохлаждаемого типа.

Обратите внимание! Толстые детали должны перед сваркой обязательно прогреваться горелкой или в печах до необходимой температуры (зависит от марки алюминиевого сплава, но как правило не превышает 110 0С ).

Нюансы ведения сваривания полуавтоматами

Сварка осуществляется в принципе на любом сварочном оборудовании. Однако, должны соблюдаться некоторые требования. Полуавтомат сварочный для сварки алюминия и его сплавов должен иметь:

• механизм подачи с U-образными канавками и быть с 4 роликами. Это позволит правильно подавать присадочную проволоку без воздействия на ее поверхность;
• наконечник должен предназначаться для подачи алюминиевой проволоки (у него должна быть маркировка AL);
• диаметр отверстия наконечника подающего алюминиевую проволоку больше диаметра проволоки на 0, 4 мм(из-за расширения, которое происходит вследствие нагрева при подаче);
• шланг, подающий проволоку не длиннее 3 м, во избежание деформирования проволоки и его канал должен быть тефлоновым или графитовым, чтобы снизить силу трения (подача осуществляется с большой скоростью).

Полуавтоматы для сварки сплавов на основе алюминия

Сварка может вестись полуавтоматами без подачи в зону сварки защитного газа и с ним. В последнем случае применяется аргон или смесь аргона с гелием. Они препятствуют образованию оксидной пленки. Особенно это относится к сплавам алюминия, где в составе более 1% магния.

Если сварка ведется без применения защитного газа, то проволока для сварки алюминия полуавтоматом без газа должна применяться только порошковая или процесс сварки должен осуществляться под слоем флюса (испарения формируют защиту расплавленной ванны от контакта с воздухом).

Сварка алюминия полуавтоматом в среде углекислого газа не ведется, т. к. он хоть и защищает расплавленный металл от воздействия воздуха, но в тоже время вступает в реакцию с алюминием. Из-за этой особенности получить качественное и прочное соединение невозможно.

К преимуществам сварки полуавтоматами относят:

• высокую скорость;
• одинаковую глубину проплавления;
• возможность сваривания швов без ограничения их длины;
• возможность создания изделий сложной конфигурации;
• надежную защиту от вредного воздействия окружающей среды;
• высокое качество сварного соединения.

Наряду с преимуществами необходимо отметить и недостатки:

• металл должен тщательно подготавливаться к соединению;
• полуавтомат должен настраиваться в зависимости от марки сплава;
• сварщик должен иметь необходимую квалификацию и навыки.

Обратите внимание! Полуавтоматическая с варка алюминия не выполняется на улице.

Аргонодуговая сварка

Выделяют 2 вида сварки — TIG и MIG. В первом случае сварку ведут с помощью вольфрамового электрода в среде защитного газа (аргона). Сварка алюминия полуавтоматом в аргоне, как и сплавов на его основе, выполняется на переменном токе.

Такой аппарат обязательно снабжают специальным устройством. Оно облегчает процесс зажигания дуги. Подача инертного газа и проволоки (сплошной или порошковой) происходит через сварочную горелку специальной конструкции. Сварщик в этом случаем имеет возможность контролировать процесс сваривания.

MIG сварка или она еще называется полуавтоматической импульсной ведется инвертором. Устройство может менять частоту напряжения, что сказывается на качестве сварного шва. Импульсный полуавтомат для сварки алюминия — это оптимальное решение, т. к . повышает производительность труда сварщика и экономит потребление электрической энергии.

Виды проволоки

Проволока для сварки алюминия полуавтоматом является присадочным материалом. Она, в процессе сварки, плавясь, входит в состав шва. Поэтому основное требование к ее выбору — должна по химическому составу приближаться к химическому составу материала, который будет свариваться. Также ее температура плавления должна быть или такой же, как свариваемые элементы или чуть ниже.

Алюминиевая сварочная проволока для полуавтомата выпускается производителями российскими и зарубежными Ø 0,8 ÷ 3,2 мм. Сварка алюминия проволокой осуществляется марками, указанными в таблице.

Марка по международной классификации	Отечественный аналог
ОК Autrod 1070 (18.01)	Св. — А85, Св.- А97, Св. — Амц
ОК Autrod 1450 (18.11)	Св. — 1201
ОК Autrod 4043 (18.04)	Св. – АК5, Св. – АК6
ОК Autrod 5183 (18.16)	Св. – АМг5
ОК Autrod 5356 (18.15)	Св. – АМг3

Проволока для сварки алюминия полуавтоматом по еще одной распространенной классификации EN ISO 18273 может иметь маркировку ER 4043, ER 5356. Это чаще всего используемые присадочные материалы для сварки литейных сплавов типа АД31, АД33и АД35, если им не нужна операция анодирования. Поставляется в бухтах или на кассетах разного веса.

Сварка алюминия полуавтоматом без газа ведется с применением порошковой проволоки, ее еще называют самозащитной. Имеет трубчатую конструкцию внутри которой находится порошкообразный наполнитель. Он одновременно выполняет несколько функций — раскисляет, легирует, защищает от вредного воздействия воздуха, формирует шов и т. д.

Выбор диаметра и марки самозащитной проволоки зависит от толщины изделий, которые будут свариваться и состава алюминиевого сплава.

Технология сварки алюминия полуавтоматом

Качество полученного шва зависит от многих факторов — применяемого аппарата, присадочного материала, качества аргона (при аргоно-дуговой сварке), навыков сварщика. Как сваривать алюминий полуавтоматом? Зависит от модели аппарата, но какой бы она не была необходимо выполнять следующие действия:

• подготовку поверхностей заготовок. Удаляют загрязнения разного рода с помощью ветоши. Далее необходимо убрать окислы. Их удаляют с помощью металлической щетки, угловой шлифовальной машинки и травлением специальными растворителями и реактивами. При этом придерживаются таких правил. Щеткой нельзя сильно надавливать на изделие и очистку проводят только в одном направлении. Остатки травящих жидкостей обязательно снимают, используя ацетон растворители или промыванием. У изделий, имеющие толщину более 3 мм разделывают кромки. Угол разделки 60 0;
• подогрев. Осуществляют в печах или с помощью горелки. Особенно это касается заготовок, у которых разная толщина. Температура прогрева не должна превышать 110 0С;
• настройка аппарата. Независимо от типа применяемого устройства подбирается диаметр проволоки, диаметр наконечника, сила тока и напряжение. Чаще всего используют специальные таблицы, которые имеются в инструкции к изделию. Наиболее выгодными являются устройства импульсного типа, снабженный специальной программой. Сварщик только выставляет значение тока, а микроконтроллер осуществляет подбор остальных параметров в автоматическом режиме;
• определиться с положением горелки и скоростью ведения сварочного процесса. Она должна располагаться под углом не более 20 0 к вертикали, сварку ведут на большой скорости только справа налево. Особое внимание необходимо уделить окончанию шва. Его заваривают, возвращаясь назад на мм 20, без выключения сварочной дуги.

На результат сварки влияние оказывает квалификация сварщика и его навыки. Он обязательно должен пользоваться средствами защиты — маской, респиратором, спецодеждой, обувью и рукавицами. На сварщике не должно быть открытых участков тела, т. к. возможно получение ожога от ультрафиолета.

Несколько слов о причинах возникновения брака. Чаще всего после сварки обнаруживаются прожоги, трещины, не правильно заваренный кратер. Трещины возникают из-за нарушения ведения технологического процесса.

При превышении температуры нагрева происходит расширение сплава, а если не обеспечивается медленное остывание, то происходит быстрое сжатие, что и приводит к возникновению трещин и разрывов. Применение теплоотводящих подкладок обеспечит качество сварки. Также негативно сказывается на качестве и недобросовестная подготовка изделия к процессу сваривания.

Сварочный полуавтомат для сварки алюминия — аппарат, который позволяет повысить производительность труда. Его использование будет эффективным, если будут учитываться все требования производителя устройства, которые указаны в паспорте. Поэтому необходимо тщательно проработать инструкцию и следовать ее указаниям.

Интересное видео

Приборы для полуавтоматической сварки в процессе работы обеспечивают высокое качество шва. Возникает актуальный вопрос о том, какую проволоку выбрать для полуавтомата. Существует 3 разновидности: порошковая, алюминиевая и нержавеющая. Первая не требует применения газа, вторая обеспечивает стабильность металлошва, третья устойчива к воздействию агрессивных сред.

Порошковая проволока

Порошковая проволока для полуавтомата представляет собой трубочку с порошковым наполнителем. Она должна обеспечивать:

• легкость образования дуги;
• равномерность плавления:
• ровное покрытие швов шлаком;
• отделение шлака от шва;
• получение шва без дефектов.

Такой способ сварки напоминает флюсовый и электродный. Сварочный шов покрывается слоем шлака. За счет порошка идет легирование расплавленного металла. Это обеспечивается наличием в составе порошка ферросплавов.

Метод отличается высокой производительностью и простотой. Работа ведется в разных местах и при любых погодных условиях.

Но имеются и недостатки:

• необходимость постоянного поддержания напряжения и силы тока;
• требуется дополнительная защита;
• высокий уровень выделяемых вредных веществ.

Порошковая проволока разделяется на виды:

• самозащитные. Работают без дополнительной газовой защиты;
• сварка ведется в среде углекислого газа.

Самозащитные удобны в использовании, поскольку не требуют наличия газового баллона. Это расширяет возможности использования сварки при монтажных работах.

Работа в среде углекислого газа повышает параметры сварки и улучшает качество сварного шва.

Использование алюминиевой нити

Алюминиевая проволока для полуавтомата используется для сварки изделий из такого же металла. Работы ведутся в среде защитного газа — аргона. Такой сварочный материал обеспечивает высокое качество сварного шва.

Сложность сварки алюминия заключается в том, что на его поверхности находится оксидная пленка. У него невысокая температура плавления, что добавляет определенные трудности.

Алюминиевая нить должна обеспечить сварному шву характеристики:

• высокую прочность;
• пластичность соединения;
• устойчивость к коррозионным процессам.

Получение прочного соединения обеспечивается не только качеством алюминиевой нити. Свариваемые детали требуют хорошей зачистки для удаления оксидной пленки. Такая работа проводится непосредственно перед сваркой, поскольку пленка быстро восстанавливается.

По этой же причине поступающая в упаковку проволока требует быстрого использования. В противном случае она быстро подвергнется окислению, и это скажется на результате.

Для стандартного подающего механизма используется обычная сварочная проволока для полуавтоматов. В данном случае система с двумя роликами не подходит. Мягкий алюминий будет пережиматься и застревать в механизме. Требуется конструкция из 4 роликов с V-образными канавками.

Подающий канал должен составлять максимальную длину 3 м. Материал подающей оболочки — тефлон. Его стенки обеспечивают хорошее скольжение. Отверстие в наконечнике полуавтомата делается на 1−2 мм больше диаметра нити. Это нужно для того, чтобы она в нем не застревала, поскольку коэффициент расширения алюминия высокий.

Проволока из нержавеющей стали

Проволока-нержавейка для полуавтомата выполняет функцию электрода. Она передает на свариваемый металл ток. Кроме того, является присадочным материалом, который плавится и формирует сварной шов.

В состав нержавеющей нити входят элементы:

• Углерод. Его концентрация сказывается на пластичности нержавеющей нити. А в итоге это отражается на удобстве ее использования. Идет уменьшение расхода нержавеющего материала.
• Марганец и кремний. Эти элементы оказывают влияние на раскисление обрабатываемого металла. Повышают прочность проволоки и сопротивляемость ее к истиранию. Важное условие — эти элементы должны быть равномерно распределены в нержавейке. Если происходит скопление кремния в одном месте, то это негативно сказывается на упругости нержавеющей нити.
• Сера и фосфор. Вредные примеси. Их содержание нормировано. Количество не должно превышать 0,05%. Иначе нержавейка становится хрупкой под воздействием высоких температур. Называется это красноломкостью. В итоге процесс сварки затрудняется.
• Хром. Относится к негативным составляющим. Появляется при выплавке в доменных печах. Содержание в нержавейке допускается не больше 0,1%.
• Азот. Первоначально присутствие этого элемента не сказывается. Со временем у изделия появляются признаки деформационного старения. Это приводит к потере эластичности и появлению хрупкости.
• Неметаллические примеси. Их присутствие нежелательно. При большом их количестве изделие получается низкого качества.

Подача идет механизированно. Движение нержавейки проходит вдоль горелки. Сварочный газ и напряжение выключаются автоматически. Подача проволоки ведется несколькими роликами до нужного уровня.

Для получения качественного сварного шва нужно правильно подобрать проволоку к обрабатываемому материалу. Особое внимание следует уделить алюминиевым деталям. Этот вид цветного металла варится очень тяжело, и для него подбор проволоки ведется особо тщательно.

Алюминий без преувеличения является одним из наиболее часто используемых человеком металлов. Но, проводить над ним сварочные работы из-за особых химических свойств намного сложнее, чем с обыкновенной сталью, особенно если вы не являетесь специалистом сварочного дела. И все же, для этого существует весьма удобный способ, требующий меньше навыков– сварка алюминия полуавтоматом (MIG/MAG), позволяющая легко преодолеть сопротивление тончайшей оксидной пленки металла и в результате получить отличное соединение. Подробнее об этом способе вы узнаете из нашей статьи.

Содержание

Что представляет собой сварка алюминия полуавтоматом

Сварка алюминия и его сплавов полуавтоматом (MIG/MAG-сварка) производится сварочной проволокой (некоторые сварщики употребляют название — плавящийся электрод) для алюминия и сплавов в среде газа или самозащитной проволокой. При этом для защиты алюминия от окисления используется инертный газ, чаще всего аргон. Подача присадочной проволоки происходит автоматически, а перемещение горелки сварщик осуществляет вручную.

Сварка алюминия полуавтоматом без газа не рекомендуется к применению и встречается гораздо реже, так как в этом случае:

• значительно повышается пористость шва и уменьшается его прочность;
• застывший шлак плохо отделяется;
• присутствует сильное разбрызгивание металла.

Единственной серьезной причиной, благодаря которой такой способ сварки все же используется, является его очевидная дешевизна. Поэтому сварка алюминия полуавтоматом без аргона распространена среди кустарей-одиночек, экономящих на качестве сварного шва.

В отличие от стали алюминий обладает гораздо большей теплопроводностью, поэтому при работе с ним скорость подачи проволоки увеличивается, а поверхность массивных свариваемых изделий необходимо дополнительно прогревать.

Чаще всего сварку алюминия полуавтоматом используют для сварочных работ в промышленных масштабах, в том числе в авиационной и судостроительной промышленности. Тем более, что в этом случае используются:

• высококачественный инертный газ и присадочная проволока;
• труд профессиональных сварщиков;
• дорогостоящее профессиональное оборудование.

Вместе, эти три важнейших фактора обеспечивают первоклассный результат.

Чем отличается сварка алюминия полуавтоматом от аргонодугового (TIG) метода

Основных отличий всего несколько:

1. Главное отличие этих двух методов заключается в типе используемого электрода. Для аргонодуговой сварки используются электроды из тугоплавкого вольфрама, а при MIG-сварке применяется алюминиевая проволока.
2. Кроме того, аргонодуговой метод предназначен лишь для ручной сварки.
3. Аргонодуговой сваркой завариваются более ответственные участки из-за более высокой прочности соединения.
4. Сварка вольфрамовым электродом (TIG) требует больше денежных затрат на расходные материалы (комплектующие).

Аргонодуговой метод является весьма распространенным на производстве и в бытовых условиях, поэтому заслуживает более подробного описания, которое вы можете изучить по ссылке.

Сварочный полуавтомат для сварки алюминия может быть оснащен стандартными функциями и с импульсным режимом. Использование последнего дает больший эффект, так как под воздействием мощного импульса происходит моментальное пробивание оксидной пленки на поверхности свариваемого изделия. Каждая капля расплавленного алюминия из проволоки в момент действия импульса высокого напряжения вдавливается в поверхность. В результате значительно повышается качество сварного шва при значительном уменьшении разбрызгивания металла.

Особенности и преимущества сварки алюминия полуавтоматом

У сварки алюминия полуавтоматом есть несомненные преимущества, а также некоторые особенности. К ним относятся:

1. Высокая производительность. По сравнению с аргонодуговой сваркой скорость возрастает в три раза.
2. Простота. Этот метод значительно проще, чем аргонодуговой, им легко может овладеть даже любитель. Поэтому сварка алюминия полуавтоматом своими руками представляется вполне обыденным делом.
3. Важность наличия импульсного режима в полуавтомате. Так как в этом случае эффективность выполнения сварочных работ и качество шва на выходе значительно возрастают.
4. Необходимость использования высококачественной сварочной проволоки (присадки). В противном случае стабильность и эффективность процесса сварки может серьезно пострадать.
5. Для алюминия чаще всего выставляют подачу проволоки на 15-20% выше, чем для той же толщины черного металла (стали) и приблизительно на 30 процентов больше напряжения.

Требования к оборудованию и расходным материалам

Чтобы окончательно разобраться с вопросом, можно ли полуавтоматом варить алюминий, необходимо четко уяснить дополнительные требования к используемому оборудованию и расходным материалам:

1. Ток должен иметь обязательно обратную полярность, потому что в таком случае оксидная пленка не разрушается.
2. Механизм подачи проволоки должен иметь четыре ролика, так как мягкий алюминий легко сминается при возникновении сопротивления в момент подачи. Важно, чтобы ролик был U-образный, гладкий и без насечек. На картинке справа хоть и правильной формы, но с насечками- такой не подойдет.
3. Диаметр проволоки должен быть меньше, чем у наконечника, так как при нагреве алюминий расширяется сильнее, чем сталь. Для сварки рекомендуем использовать проволоку — AlMg5 по ссылке или её аналоги.
4. Желательно использовать чистый аргон в качестве инертного газа, так как в этом случае обеспечивается максимальное качество сварного шва
5. Сварочная горелка должна иметь специальный тефлоновый рукав для того, чтобы уменьшить трение алюминиевой проволоки.
6. Сварка МИГ-МАГ алюминиевых сплавов рекомендуется на толщинах более 3мм и важно использовать формирующую подкладку с канавкой.

Как правильно выбрать полуавтомат для сварки алюминия

Выше вы уже узнали, как сваривать алюминий полуавтоматом. Теперь пора определиться с тем, как сориентироваться среди многообразия моделей и приобрести наиболее подходящий вариант полуавтомата.

Выбор действительно имеется очень обширный. Все варианты можно условно разбить на такие основные группы:

Бюджетные полуавтоматы

Эти модели прекрасно подходят для использования в быту. Они отличаются компактными размерами, небольшим весом и способны работать от обычной сети напряжением в 220 Вольт.

Если вы намерены заниматься сварочными работами периодически, для собственных нужд, их возможностей будет вполне достаточно.

Примерами моделей этой группы могут служить Сварог EASY MIG 160 или Сварог PRO MIG 160. Вторая модель может работать в двух- и четырех тактовом режиме и обеспечивает форсаж дуги.

Полуавтоматы среднего класса

Обладают более выдающимися техническими характеристиками (большим током, плавностью регулирования тока и скорости подачи проволоки). Но они, как и бюджетные модели, нуждаются в некоторых корректировках – настройке горелки и замене роликов.

Среди прочих моделей можно отметить финский KEMMPI MinarcMIG EVO 200 и американский Lincoln Electric Speedtec 200C

Полуавтоматы среднего класса с импульсным режимом

Представляют собой многофункциональные устройства со множеством встроенных программ сварки. Наличие импульсного режима обеспечивает высочайшее качество сварного шва, а надежные комплектующие гарантируют длительность использования.

Прекрасными образцами моделей этой группы являются Helvi TP 220 и EWM Picomig 180 Puls.

Промышленные модели с импульсным режимом

Работают от напряжения 380 В, оснащены системой жидкостного охлаждения. Обеспечивают максимальную производительность труда во время сварки при высоком качестве шва. Просты в управлении и разработаны на основе новейших технологий.

Достойными представителями этой группы являются EWM Phoenix 501 Puls и EWM Phoenix 401.

Использование полуавтоматов для сварки алюминия – это весьма продуманное и правильное решение, которое приняли многие практичные люди. В компании Тиберис эти устройства вы всегда приобретаете на выгодных условиях.

Видео сварки алюминия сварочным полуавтоматом

Видео-материал для наглядного ознакомления, который показывает процесс сварки алюминия аппаратом МИГ/МАГ. Это не учебный ролик.