Сам по себе алюминий очень легко обрабатывать, но вот когда дело доходит до сварки – ситуация меняется. Основная проблема здесь – физические и химические свойства названного металла, радикально отличающие его от остальных аналогичных материалов.
Для работы с алюминием применяются специально разработанные режимы сварки, поскольку традиционные здесь бесполезны, либо слишком энергозатратны.
Сварка алюминия – особенности
Итак, почему же сваривать алюминий так трудно? Прежде всего, проблему создает имеющаяся на его поверхности тончайшая оксидная пленка. Для того чтобы ее расплавить, необходимо более 2000 градусов (точно – 2037), а вот для самого металла достаточно всего 600. Устранить мешающую в нашем случае оболочку практически невозможно – в химических лабораториях это делают с помощью скобления проволоки, погруженной в емкость с ртутью. Само собой, такой вариант для промышленных потребностей не подходит.
По этой причине используется специальная газовая среда, в которой отсутствует кислород или особые порошки – флюсы. Кроме того, алюминий в расплавленном состоянии сильно растекается, что создает очень некомфортные условия для работников.
Сваренные швы не всегда достаточно крепки из-за имеющегося в металле газа создающего микропоры. Нередко возникают трещины в момент охлаждения – в этом виноват кремний. Наконец, алюминий имеет серьезную усадку. При этом его высокая теплопроводность требует гораздо большей силы тока при сварке.
Сварка алюминия – способы
В промышленных и домашних условиях применяются самые разные методы, позволяющие скрепить рассматриваемым способом алюминиевые детали.
По большей мере речь идет о:
- специальных флюсах;
- различных инертных газах;
- неплавящихся электродах.
Первое вещество при контакте с водой образует пасту, которая накладывается на стык деталей. Затем она уничтожает окисление и препятствует его дальнейшему образованию.
Сварка алюминия чаще всего производится с помощью:
- электродов в инертной газовой среде (AC TIG);
- полуавтоматического аппарата также без доступа кислорода при машинной подаче присадочного прутка (DC MIG);
- плавких электродов с оболочкой из флюса (MMA– проводится как в обычных условиях, так и с инертными газами).
Основной фактор, позволяющий осуществить работу с алюминием – это устранение окисла с его поверхности. Для этого используется ток обратной полярности, помогающий обеспечить катодное распыление пленки.
Сварка алюминия конкретно в домашних условиях обычно осуществляется более примитивным способом – инверторным. На сегодняшний день соответствующее оборудование нетрудно приобрести в специализированных магазинах или же строительных супермаркетах. Стоимость его правда заметно выше, чем у других аппаратов, но результат того стоит.
Читайте также: Как произвести ремонт болгарки своими руками
Подготовительные работы
Вне зависимости от типа сварки, все детали необходимо правильно обработать перед соединением. Прежде всего, их очищают от химических загрязнений и жиров. Для этого можно использовать:
- ацетон;
- авиационный бензин;
- уайт-спирит.
Достаточно эффективный вариант – это травление в щелочной среде. Впрочем, используется он в основном при создании ответственных соединений. Изделия:
- погружают в раствор соды (50 граммов на литр воды) не более чем на полторы минуты;
- затем их промывают под краном;
- кладут в 3-процентный раствор азотной кислоты на 2 минуты;
- вновь моют;
- протирают растворителем.
Шлифовальный аппарат с проволочной щеткой помогает снять загрязнения механическим способом. Допустимо также использовать напильник или наждак. И здесь последняя процедура – обезжиривание растворителем.
Читайте также: Резка металла газовым резаком своими руками
Дуговая электросварка (MMA)
Данный вариант в основном применяется, если требуется создать неответственное соединение в металле не толще 4-х миллиметров. Здесь применяются специальные электроды с особым флюсовым напылением. Другие использовать недопустимо. Они в равной степени годятся для чистого алюминия и его сплавов.
Для работы требуется ток обратной полярности и силой в 25 ампер (из расчета на 1 миллиметр длины электрода). Чтобы добиться максимально качественного соединения деталей следует предварительно разогреть металл до 400 градусов (дюралюминию достаточно – 300). Затем их охлаждают – это снижает деформацию и предупреждает образование трещин. После этого производят сварочные работы. На больших поверхностях процедуру предварительного нагрева выполняют поэтапно.
Последний этап – промывание шва водой и очистка его от окалины стальной щеткой.
Аргоновая сварка (AC TIG)
Аргонодуговая методика на сегодняшний момент наиболее популярна. Для нее используются:
- специальные вольфрамовые электроды (выдерживают до 3 тыс. градусов) разного диаметра – от 1,6 до 5 мм;
- потребуется также присадочная проволока, соответствующая выбранному электроду по сечению.
Газовая защита алюминия от кислорода обеспечивается не только аргоном, но и гелием.
Читайте также: Как сделать плазменный резак своими руками
Дугу запитывают переменным током, позволяющим избавиться от оксида и осуществить расплавление металла. Работы производят лишь на минимальном отрезке шва. Необходимо в процессе следить, чтобы подача газа была умеренной – это несколько замедляет работу, но предупреждает смешивание его с воздухом, что довольно опасно для сварщика.
Применение аргона имеет один нюанс – газ начинают подавать примерно за 4 секунды до начала работы и отключают лишь через 7-10 с после ее завершения.
Полуавтоматическая сварка алюминия (DC MIG)
Технология сварки алюминия полуавтоматическим аппаратом в целом не отличается от способа, применяемого в работе с железом. Есть всего несколько отличительных особенностей:
- присадочный пруток мягче, чем стальной, и в результате нередко создает петли, потому для его подачи используют особое приспособление, снабженное роликами и защитным рукавом;
- не следует варить изделия из алюминия прямым током;
- из-за нагрева рассматриваемый здесь металл расширяется сильнее других;
- пруток плавится гораздо скорее стального, потому работать необходимо в быстром темпе.