Wabashpress.ru

Техника Гидропрессы
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Технология сварки полуавтоматом с газом и проволокой

Технология сварки полуавтоматом с газом и проволокой

Выбор агрегата

Сваривание деталей поистине можно назвать искусством, а сварщики, которые посвятили себя этой профессии, очень ценятся как в домашнем сваривании, так и в промышленности. Людей, умеющих зажечь сварочную дугу, много, но профессионалов, способных положить качественный шов и при этом выдержать технологию, нужно поискать. А ещё тяжелее найти специалиста, умеющего варить полуавтоматом: только такой сваркой можно добиться максимально качественного результата.

Таким аппаратом возможно сварить любые металлы с разной толщиной. Поэтому чаще всего полуавтоматическую и автоматическую сварки можно встретить в промышленности. Если сравнивать этот тип сваривания с обычной электродуговой сваркой, то коэффициент полезного действия автоматов намного выше. Сварка полуавтоматом для начинающих включает в себя изучение теоретического и практического аспектов, а они очень тесно связаны друг с другом.

Полуавтоматическая сварка и её разновидности

Выбираем под нужды

Прежде чем варить полуавтоматом, нужно детально изучить его устройство и возможности. Само устройство выполнено в виде механического прибора, где расположена проволока, которая выполняет функцию электрода, а также имеется механизм для её подачи в автоматическом режиме.

Скорость выдвижения проволоки и силу тока возможно отрегулировать на корпусе аппарата, всё зависит от температуры плавки того или иного металла, а также скорости перемещения горелки по свариваемой поверхности. На рынке представлено множество аппаратов подобного типа, но сам процесс можно разделить на две разновидности. Оба типа объединяет одно свойство — это способность защиты металла во время сварочного процесса:

  1. Сварка под флюсовым слоем. Флюс — это вещество в виде порошка, которое находится в стержне электрода. Его химические свойства позволяют защитить процесс от окисления.
  2. Сварочный процесс, в котором сваривание происходит под защитой инертных газов.

Если различать автоматы по потреблению тока, то они бывают как одно-, так и трёхфазные. Первые способны работать от обычной розетки с сетью в 220 В, но иногда аппарату не хватает мощности из-за частых перепадов электроэнергии, что может привести к нестабильной дуге и понизить качество шва. Трехфазный агрегат отличается более стабильной работой и высокими показателями качества, но может возникнуть проблема с его подключением. Несмотря на то, что эти аппараты имеют различие, но их комплектация одинаковая:

  • Энергоисточник.
  • Механизм подачи электрода (проволоки).
  • Держатель.
  • Кабель с клипсой.
  • Блок управления.
  • Газовый баллон.
  • Шланг для подачи газа.

Технология сварки

Рассмотрим подробно варианты сваривания при помощи полуавтомата. Процесс соединения металлов автоматом бывает двух видов — сварка внутри защитного газа, а также с помощью проволоки с порошком (флюса).

Процесс сваривания в середине защитного газа

Соединение деталей

Для полуавтомата применяется несколько разновидностей газа, но чаще используют углекислоту, гелий или аргон. Углекислота и гелий имеют небольшой расход, и к тому же являются самыми доступными для приобретения. Основное предназначение газа — защита свариваемого металла от окисления, что влияет на прочностные качества шва. В случае использования углекислого газа поверхности, которые будут соединяться швом, необходимо тщательно зачистить от ржавчины, пыли и краски. Рекомендуется использовать для этого щётку по металлу в сочетании с наждачной бумагой.

Три вида сваривания полуавтоматом:

  1. Без отрыва от тела металла. Шов непрерывным слоем наносится от начала до намеченного конца.
  2. Точечная сварка. Детали соединяются сварочными точками, через заданные промежутки, по всей длине свариваемой поверхности.
  3. Сварка коротким замыканием. В основном такой тип сваривания автоматический, а применяют его к тонкому листовому металлу. Процесс происходит от электрических импульсов, которые генерирует аппарат. Замыкание плавит металл и превращает его в каплю, которая соединяет детали между собой.

Полуавтоматная сварка с применением углекислоты чаще всего проходит в режиме переменного тока. Приступая к работе, необходимо произвести настройку полуавтомата для сварки. Параметры регулируются в зависимости от типа металла. От текущих настроек аппарата зависит расход применяемого газа. В отличие от углекислоты, проволоки уходит неизменно — средний расход 4 см в секунду. С точными настройками и расходом материала можно ознакомиться в паспорте аппарата, где по ГОСТу указаны нормы для каждой из разновидностей металла.

Оборудование настроено и готово к работе, детали зачищены, теперь можно приступать непосредственно к сварочному процессу. Первое, что необходимо сделать — открутить вентиль подачи газа, лишь после этого зажигать дугу. Коснитесь проволокой металла и запустите процесс. Проволока автоматически подаётся при каждом нажатии на кнопку «Пуск». От чего зависит качество провара? Важно проволоку держать перпендикулярно к заготовке, но при этом не закрывать обзорность заливаемой ванночки-шва.

Необходимо выдержать нужный зазор между деталями, которые подвергаются свариванию. По технологии это выглядит следующим образом: при толщине детали до 10 мм зазор не должен превышать миллиметр, но если свариваемые тела толще одного сантиметра, то зазор будет составлять 10% от их толщины. Хорошо сваривать детали в лежачем положении и на прокладке из железа, которая размещена снизу вплотную к основному металлу.

Как сваривать алюминий

Занимаемся ремонтом

Полуавтомат предназначен в том числе и для сваривания алюминия. Но в этом процессе есть нюансы, в силу того, что такой метал имеет свои особенности. На поверхности алюминия есть тонкий слой амальгамы. Её температура плавки более 2 тыс.˚C, в то время, когда основное тело расплавляется уже при 650˚C. Поэтому в качестве инертного газа в этом случае выступает аргон.

В случае сваривания алюминия для работы применяется специальная подложка — это предотвращает его растекание. На сварочный процесс воздействует постоянный ток обратной полярности — на деталь крепится катод, а горелка играет роль анода. Такой приём улучшает качество плавления детали, а также быстро разрушает амальгаму. Хотя слой оксида можно снять, просто зачистив кромки деталей мелким абразивом.

Сваривание без использования инертного газа

Мастер в работе

Отличительной чертой такого сварочного процесса является то, что работы можно делать как с использованием газа, так и производить сварку полуавтоматом без газа, обычной проволокой. Популярным способом сваривания деталей является шов, покрытый флюсом. Но чаще этот метод используется в промышленных условиях, так как флюс — материал недешёвый.

Под воздействием высокой температуры плавления, порошок создаёт облако из газа, которое обеспечивает защитой сварочную ванну от окисления. А кран на баллоне с инертным газом в это время перекрыт. Основное преимущество порошковой проволоки заключается в возможности провести сварочный процесс даже при сильном ветре. А в случае с подачей газа из баллона ветер будет помехой.

Читайте так же:
Спектральный анализатор металлов цена

Но есть случаи, когда не рекомендуется применение порошковой проволоки: тонкий листовой металл и среднеуглеродистая сталь. Есть опасность появления дефектов, которые могут проявиться в виде горячих трещин. Для повышения температуры сварочной дуги и качественной плавки флюса нужно применить уже известный приём с обратной полярностью — катод на деталь, анодом выступит держатель с проволокой.

Базовые правила сварочного процесса

Соблюдение правил

Если ваша цель стать настоящим профессионалом, необходимо изучить все вопросы на тему — как правильно варить полуавтоматом и такой важный фактор, как правила техники безопасности, а в будущем применять приобретённые знания и передавать их потомкам этой профессии. Никогда не пренебрегайте правилами ТБ при работе с высокими температурами и электричеством. Важным моментом является защита глаз и открытых участков тела, поэтому обеспечьте себя маской и плотной одеждой, которые защитят вас от ожогов.

Как новичкам, так и опытным сварщикам рекомендуется сделать первый пробный шов на скрытом участке, а лучше на черновой детали, таким образом, настройки полуавтомата будут более точными. При первом использовании аппарата обязательно прочитайте инструкцию и применяйте полученную информацию в работе. Старайтесь избегать перегрузок сварочного полуавтомата — это продлит его срок службы.

Неважно какая сварка, автомат или полуавтомат, необходимо получить теоретические и практические знания по работе с ними. Хоть обучение — это длительный процесс, требующий терпения и концентрации, но разобравшись во всем, сварочный процесс будет казаться лёгкой прогулкой. Некоторые новички задаются вопросом — чем отличается автоматическая сварка от полуавтомата? Ответ:

Сварка алюминия

Сварка алюминия
Сварка алюминия

Свариваемость

  • На поверхности деталей из алюминия и его сплавов всегда присутствует окисная пленка Al2O3, имеющая температуру плавления 2044°C, в то время как температура плавления самого алюминия составляет около 660°C.
  • Легкая окисляемость алюминия приводит к образованию тугоплавкой пленки на каплях расплавленного металла, препятствующей их сплавлению в монолитный шов. Чтобы не допустить образования этой пленки, требуется надежная защита зоны сварки от воздуха, обеспечить которую в полной мере позволяет сварка алюминия с аргоном.
  • Большая жидкотекучесть металла затрудняет управление сварочной ванной и диктует необходимость применения теплоотводящих подкладок при сварке.
  • Склонность к образованию кристаллизационных трещин и пор в шве приводит к ослаблению последнего. За поры ответственен растворенный в алюминии водород, стремящийся выйти из металла наружу. Трещины больше характерны для сплавов алюминия, они возникают при охлаждении металла из-за повышенного содержания кремния.
  • Большая усадка металла, обусловленная высоким коэффициентом линейного расширения, приводит при затвердевании сварного шва к значительным деформациям.
  • Высокая теплопроводность алюминия вызывает необходимость применения сварочного тока, превосходящего в 1,2-1,5 раза ток для сталей, — несмотря на то, что температура плавления последних значительно выше, чем у алюминия.
  • К дополнительным трудностям сваривания алюминия следует отнести и то, что на практике — особенно при сварке алюминия в домашних условиях — приходится иметь дело с различными сплавами неизвестной марки, которые для качественного сваривания могут требовать особых материалов и режимов сварки.

Сварной шов с включениями и порами
Сварной шов с включениями и порами

Способы сварки алюминия

  • сварка вольфрамовым электродом в среде инертных газов (режим AC TIG);
  • сварка полуавтоматами в среде инертных газов с автоматизированной подачей проволоки (режим DC MIG);
  • сварка покрытыми плавящимися электродами без использования защитного газа (режим MMA).

Важным условием сваривания алюминия и его сплавов является необходимость разрушения оксидной пленки на поверхности металла. Для выполнения этого условия необходим переменный или постоянный ток обратной полярности. Только в этом случае происходит т.н. катодное распыление, разрушающее оксидную пленку. Алюминий нельзя сваривать постоянным током прямой полярности, поскольку в этом случае пленка не подвергается катодному распылению и остается неразрушенной.

Подготовка металла к сварке

  • Очистка и обезжиривание. Свариваемые детали и присадочный материал перед сваркой тщательно очищаются от грязи, масла и жира. Обезжиривание производят ацетоном, авиационным бензином, уайт-спиритом или иным подходящим растворителем.
  • Разделка кромок (при необходимости). Сварку деталей толщиной до 4 мм выполняют без разделки кромок, при большей толщине требуется разделка. Исключением из этого правила является сварка алюминия покрытыми электродами, при которой разделку кромок выполняют при толщине металла выше 20 мм. Для деталей из тонкого листа (до 1,5 мм толщиной) целесообразно применение отбортовки

Сварка встык с отбортовкой
Сварка встык с отбортовкой

  • Удаление оксидной пленки. Кромки деталей на ширине 25-30 мм зачищают наждачной бумагой, напильником или металлической щеткой из нержавеющей стали с диаметром проволоки не более 0,15 мм.

Сварка алюминия штучными покрытыми электродами (режим MMA)

Покрытыми электродами можно сваривать как технически чистый алюминий, так и его сплавы. Взамен старых, имеющих значительные недостатки, марок ОЗА-1 и ОЗА-2, сегодня выпускаются более совершенные электроды для сварки алюминия УАНА и ОЗАНА, позволяющие сваривать все основные виды алюминиевых сплавов. В частности, для сварки деталей из алюминия технической чистоты используются электроды ОЗАНА-1, деталей из алюминиево-кремнистых сплавов (АЛ-4, АЛ-9, АЛ-11) — ОЗАНА-2.

Сварочный шов сделанный электродом ОЗАНА-2
Сварочный шов сделанный электродом ОЗАНА-2

Сварка производится постоянным током обратной полярности. Сварочный ток принимается из расчета 25-30А на 1 мм диаметра электрода.

Для получения удовлетворительного качества шва необходим подогрев — до 250-300°С для металла средних толщин, и до 400°С — для массивных деталей. Подогрев и медленное охлаждение позволяют получить достаточное проплавление металла при умеренных сварочных токах, избежать возникновения кристаллизационных трещин и уменьшить коробление. При сварке крупных деталей целесообразен локальный подогрев.

Сварка алюминиевыми электродами имеет свои особенности, вызываемые тем, что они плавятся в 2-3 раза быстрее, чем стальные. Скорость сварки, следовательно, должна быть существенно выше. При обрывах дуги кратер и конец электрода покрываются коркой шлака, препятствующей повторному зажиганию дуги. В связи с этим сварку рекомендуется выполнять непрерывно в пределах одного электрода. Поперечных колебаний электродом (как при сварке стали) делать не следует.

Сразу же после сварки необходимо удалить шлак со шва, промыть его горячей водой и обработать стальной щеткой. Наличие шлака в зазорах и углах может вызвать коррозию металла.

В силу своих недостатков, сварка алюминия покрытыми электродами не пользуется особым почитанием среди мастеров сварки. Предпочтение отдается аргонной сварке алюминия.

Читайте так же:
Формы для литья шоколада

Сварка вольфрамовым электродом в инертном газе (режим AC TIG)

При сварке используют вольфрамовые электроды диаметром 1,6-5 мм и присадочные прутки диаметром 1,6-4 мм.

Вольфрамовые электроды с синим цветовым кодом
Вольфрамовые электроды с синим цветовым кодом
Присадочные прутки для сварки алюминия
Присадочные прутки для сварки алюминия

В качестве защитного газа применяется аргон или гелий высокой степени чистоты. Питание дуги осуществляют от источника переменного тока, обеспечивающего качественное разрушение оксидной пленки. Все необходимые параметры — диаметры электрода и присадочного прутка, значение сварочного тока, скорость подача газа — зависят от характеристики используемого оборудования. В качестве ориентировочных можно принять значения из нижеприведенной таблицы, которые верны при условии использования аргона в качестве защитного газа.

Тип соединенияТол-
щина метал-
ла, мм
Диаметр элек-
трода, мм
Диаметр приса-
дочной прово-
локи, мм
Сва-
рочный ток, А
Расход аргона, л/мин
С отбортовкой кромок1,0
1,5
2,0
1,0
1,6-2,0
1,6-2,0
45-50
70-75
80-85
4-5
5-6
7-8
Встык без разделки кромок, одностороннее2,0
3,0
4,0
1,5-2,0
3,0-4,0
3,0-4,0
1,0-2,0
2,0-3,0
2,0-3,0
55-75
100-120
120-150
5-6
7-8
8-10
Встык без разделки кромок, двустороннее4,0
5,0
6,0
3,0-4,0
4,0-5,0
4,0-5,0
3,0-4,0
3,0-4,0
3,0-4,0
120-180
200-250
240-270
7-8
8-10
8-10

Угол между электродом и горизонтальной плоскостью должен составлять 70-80°, между присадочной проволокой и электродом — около 90°. Длина дуги не должна превышать 1,5-2,5 мм.

Положение и направление движения горелки с электродом
Положение и направление движения горелки с электродом

Горелка движется вслед за присадочным прутком, а не идет впереди него. Этим обеспечивается лучшая защита шва. Важность этого требования подтверждает фото ниже, на котором шов слева выполнен рекомендуемым способом, а шов справа — иным, при котором горелка двигалась впереди прутка.

Сварочные швы при движении прутка перед горелкой (слева) и за горелкой (справа)
Сварочные швы при движении прутка перед горелкой (слева) и за горелкой (справа)

Присадочный пруток подается короткими возвратно-поступательными движениями, напоминающими движения кисти художника — приближается, касаясь кончиком края ванны, и отводится назад и вверх. Поперечные движения электрода и присадочного прутка недопустимы.

TIG сварка алюминия
TIG сварка алюминия
TIG сварка алюминия
TIG сварка алюминия

Алюминиевый лист необходимо класть на стальную или медную прокладку, которая осуществляет отвод тепла, играя роль радиатора. Особенно это необходимо при сварке тонких листов во избежание прожогов.

Размеры сварочной ванны должны быть минимальными. Скорость сварки должна соответствовать сварочному току и расходу инертного газа. Чрезмерный расход последнего приводит к засасыванию в зону дуги воздуха, при малом течении газа или чрезмерно высокой скорости сварки качественная защита также не будет обеспечена.

Подача аргона включается за 3-5 секунд до поджога дуги, выключается через 5-7 после ее обрыва.

Сварка алюминия полуавтоматами (режим DC MIG)

Инверторный сварочный полуавтомат непрерывной и импульсной сварки MIG-MAG
Инверторный сварочный полуавтомат непрерывной и импульсной сварки MIG-MAG

Процесс MIG-сварки происходит в три раза быстрее процесса TIG-сварки, однако качество последнего выше.

По своему принципу технология сварки алюминия полуавтоматом не отличается от технологии сварки стали. Однако имеются некоторые технические особенности:

  • Алюминий и его сплавы нельзя сваривать постоянным током прямой полярности — только обратной (по причине, о которой говорилось выше).
  • Алюминиевая проволока значительно мягче стальной, поэтому имеет склонность образовывать петли при незначительном сопротивлении в рукаве. Чтобы этого не происходило, желательно иметь 4-х роликовый механизм подачи, короткий рукав и тефлоновый вкладыш в него, снижающий сопротивление трения.

Смятие алюминиевой проволоки в механизме автоматической подачи проволоки
Смятие алюминиевой проволоки в механизме автоматической подачи проволоки
Вкладыш должен выступать как можно ближе к роликам
Вкладыш должен выступать как можно ближе к роликам

  • Так как алюминий при нагреве расширяется сильнее чем сталь, алюминиевая проволока может застрять в токосъемнике (токопроводящем наконечнике). Чтобы этого не произошло, можно использовать наконечник с чуть большим диаметром отверстия (например для алюминиевой проволоки диаметром 0,8 мм использовать наконечник для стальной проволоки диаметром 1,0 мм). Также для алюминиевой проволоки продаются специальные токосъемники, маркирующиеся обычно «Al».

Токосъемник (токопроводящий наконечник) сварочного полуавтомата
Токосъемник (токопроводящий наконечник) сварочного полуавтомата

  • Проволока из алюминия плавится быстрее стальной, поэтому при сварке необходимо обеспечить нужную скорость ее подачи — более высокую, чем стальной. Иначе придется часто менять расплавившийся наконечник.

Марка сварочной проволоки должна соответствовать материалу. Перед ее покупкой нужно изучить информацию о видах алюминиевых сплавов, для сварки которых она используется. Нехватку информации поможет компенсировать эксперимент, без которого в любом случае не обойтись, если вы пробуете варить алюминий впервые.

«На пальцах» об импульсной сварке полуавтоматом для начинающих сварщиков | Режим «MIG Pulse»

На сегодняшний день во многих, ставших доступными в ценовой политике инверторах полуавтоматической сварки, можно встретить режим импульса или англ.»Pulse». Эта полезнейшая функция, которая, уверен, уже через пару лет будет установлена на подавляющем большинстве устройств, является одной из самых полезных инноваций в мире сварки.

Профессиональные сварщики, в отличии от новичков, досконально понимают суть работы импульсной сварки, а вследствие и правильной настройки этой крутейшей функции. На самом деле всё довольно несложно — давайте разберёмся коротко и информативно!

В чём преимущество импульсной сварки полуавтоматом?

Импульсная MIG сварка, (микросварка) имеет множество преимуществ самые главные из которых:

  • отсутствие разбрызгивания и увеличение скорости сварки
  • снижение перегрева металла при увеличенной глубине проплавления
  • экономия сварочной присадки (проволоки) и защитного газа

Как работает импульсная сварка полуавтомата?

Для того, чтобы понять принцип работы импульсной сварки предлагаю посмотреть небольшое видео, на котором запечатлён Pulse режим полуавтомата в замедленной съёмке:

Человеческий глаз не способен зафиксировать этот процесс, поскольку отделение капель происходит с огромной скоростью. К примеру при частоте импульса в 50 Герц происходит 50 отделений капель в секунду. Такая скорость придаёт импульсной сварке характерный звук, похожий на жужжание огромной пчелы в полёте.

Как происходит формирование капли?

Каждый единичный импульс, производимый сварочный инвертором, формирует одну каплю металла. Чтобы лучше понять этот процесс, предлагаю посмотреть на график, который я составил из нашего видео:

Как видно на графике, постоянный сварочный ток, который ещё называется дежурным (дежурная дуга), протекает ровным фоном и расплавляет металл образуя неглубокую сварочную ванну. В него буквально вклинивается импульсный ток, который начинает формировать каплю по мере нарастания его мощности. На самом пике он утоньшает шейку капли, вследствие чего происходит её отделение с последующим падением в сварочную ванну.

Читайте так же:
Чугун состав сплава в процентах

Как настраивать импульсный режим сварки?

Настройка импульсного режима полуавтомата (постоянный ток обратной полярности) целиком зависит от возможностей конкретного аппарата. В новых инверторах эту задачу берёт на себя режим синергии, когда аппарат самостоятельно подбирает параметры сварки, при изменении сварщиком всего одного или двух показателей (силы тока и напряжения).

Однако, практически в любой синергии есть ручные настройки, самые главные из которых:

Частота или динамика импульса — грубо говоря, это количество капель расплавленного металла за единицу времени. Чем больше частота (Герц), тем больше капель, чем больше капель, тем объёмнее шов и скорость сварки.

Высота дуги — при увеличении количества капель, необходимо достаточное расстояние от сварочной ванный до кончика проволоки, поэтому при высокой частоте импульса необходимо увеличение высоты и наоборот.

Сварка алюминия и его соединений полуавтоматом

  • 18 декабря
  • 1529 просмотров
  • комментариев
  • 20 рейтинг

Сварка алюминия полуавтоматом – особый технологический процесс, в результате которого получают сплошной шов. Соединение алюминиевых деталей и конструкций имеет свои особенности. Процесс выгоден экономически, высокопроизводителен и механизирован.

Схема сварки алюминия полуавтоматом

Схема сварки алюминия полуавтоматом.

Промышленность использует соединение алюминиевых конструкций при изготовлении судов. Сварка металла применяется при производстве цистерн, паровых турбин, котлов, цельнометаллических конструкций.

Плюсы и минусы создания алюминиевых сварных конструкций

Производство новых изделий сопровождается усовершенствованием литых или кованых конструкций, их заменой на современные комбинированные элементы, содержащие алюминиевые детали. Внедрение полуавтомата в процесс соединения конструкций приводит к таким прогрессивным результатам, как:

Таблица характеристик алюминиевых сплавов

Таблица характеристик алюминиевых сплавов.

  • экономия металла;
  • уменьшение трудоемких работ;
  • установление минимальной себестоимости.

Свойства алюминия позволяют создавать легкие конструкции, использующие минимум топлива. Металл обладает прочностью и легкостью. Он имеет низкую температуру плавления в 660 °C, которая влияет на технологию обработки изделий. Металл обладает высокой коррозийной устойчивостью, образует оксидную пленку на поверхности.

Для сваривания конструкций применяют сплавы или чистый алюминий. Его соединения делятся на 2 группы:

  • системы легирования марки АМц;
  • более сложные процессы легирования Al-Mg-Cu или Al-Zn-Mg-Cu.

Затруднения, возникающие при соединении алюминиевых конструкций

Влияние режимов сварки на форму шва.

В процессе создания сварного шва формируется трудно расплавляемая пленка из окисла А1203, имеющая плотность, превышающую аналогичные параметры у алюминия. Оксидное образование покрывает кромки шва, затрудняет соединение деталей с другими металлами. Перед началом работы сварщик проводит мероприятия по очистке металла методом травления. Используют активные флюсы, растворяющие окисел, переходящие в летучие соединения. Излишки шлака в виде едкой щелочи и неиспользованный флюс приводят к появлению коррозии алюминия. Водород способствует образованию пор и создает большие трудности в работе.

Опытному рабочему не стоит большого труда установить начало плавления металла, т. к. в процессе нагревания цвет алюминия не изменяется. Высокие температуры при сварочных работах вызывают разрушение металла в местах нерасплавившихся кромок швов. Алюминий обладает высокой текучестью и удаляется при сварке через основание швов. Во избежание прожогов сварщик применяет графитовые или стальные прокладки. При повышении температуры до 500 °С конструкция может полностью разрушиться.

Полуавтомат для сварки алюминия создает соединение между деталями, которое легко коробится из-за значительной величины линейного расширения материала. В процессе работы металлические листы крепят специальными прижимами на стенды.

Большое внимание уделяется работе по подготовке алюминиевой проволоки для сварки. Используют несколько способов ее очистки:

Схема устройства сварочного полуавтомата.

  1. Механический.
  2. Химический.
  3. Электрический.

Для работы готовят необходимый инструмент:

  • наждачные принадлежности;
  • металлические щетки.

При использовании химического способа очистки лучше сразу приготовить:

  • флюсы для сварочных работ;
  • средства для травления.

Сварка алюминия полуавтоматом используется для соединения конструктивных деталей, имеющих толщину кромки более 8 мм.

Виды соединений сплавов алюминия

Таблица характеристик электродов для сварки

Таблица характеристик электродов для сварки.

Листы сваривают с соблюдением корректного режима соединения для предотвращения дефектов, влияющих на механические параметры сварного шва. Алюминиевые сплавы имеют высокую теплопроводность, образуют окислы и обладают значительной отражающей величиной. Имея неоднородную структуру, сплав характеризуется различными параметрами упругости и пластичности в шве.

Алюминиевые сплавы маркируются согласно ГОСТ 4784-97, который включает в свой перечень сам металл и его деформируемые соединения. В них содержание примесей составляет не более 1,0%. Высокопрочные и умеренно прочные соединения металла обладают стойкостью к коррозии, образуют двойные соединения с другими металлами.

ГОСТ 7871-75 предлагает применять для сварочных работ проволоку из алюминия. Оксидная пленка, покрывающая сплавы, не разрушается при высокой температуре, заполняет швы, снижая свойства свариваемых деталей. Сварка алюминия полуавтоматом осуществляется с применением проволоки большого диаметра, уменьшением количества присоединенных элементов в образовавшемся шве.

Работы по подготовке кромок конструкций к соединению полуавтоматом

Опытный сварщик уделяет большое внимание подготовке деталей к работе. Для алюминиевых листов имеются рекомендации по их обработке перед сваркой.

Не разрешается обрабатывать поверхность с помощью зернистого полотна или абразивных веществ.

Основные характеристики покрытых электродов для сварки алюминия

Основные характеристики покрытых электродов для сварки алюминия.

Непременным условием подготовки деталей для работы является их тщательная очистка от грязи, пыли, имеющихся окислов.

Для работы необходимо запастись такими материалами, как:

  • ветошь;
  • бензин;
  • уайт-спирит;
  • водный раствор щелочи КОН;
  • щетки;
  • 20% азотная кислота.

С помощью ветоши удаляют смазку с поверхности алюминиевой детали. Используют для этих целей теплый водный раствор жидкого натриевого стекла. Раствор имеет температуру 60-70°C, а работа длится не более 3-5 мин.

Следующий этап подготовки состоит в обработке проволоки в 5% щелочном растворе при температуре 60-70°C в течение 3 мин, с последующим погружением в холодную воду и обработкой щетками. Детали выдерживают в азотной кислоте 20% концентрации при температуре 60-70°C в течение 7 мин. Затем их просушивают с применением горячего воздуха. Проволоку обрабатывают аналогичным методом. Просушку деталей осуществляют в камерах или на воздухе, предохраняя их от доступа пыли, влаги и грязи.

Подготовка и подача проволоки для работы

Положение электрода при сварке

Положение электрода при сварке.

Сварка полуавтоматом выполняется с помощью проволоки с пределом текучести 120, состоящей из Si, Fe, Cu, Mn (0,12), Mg (4,95). Предел текучести других марок находится в диапазоне 120-55, а прочность имеет границы от 290 до 165.

Алюминиевая проволока применяется в автомате Mig/Mag . Определенный ее вид позволяет создать достаточную прочность и устойчивость шва. Выбирая присадочный материал, необходимо установить его химический состав, который должен совпадать с аналогичным у свариваемых деталей.

Читайте так же:
Тележка для ремонта автомобиля лежа своими руками

Немаловажный параметр – температура плавления проволоки. Выбирают для работы материал чистый: без следов ржавчины, грязи, краски, масла. Процесс плавления должен быть равномерным, без брызг, трещин и образования пор в свариваемом металле.

Алюминий соединяется проволокой СВ-97, СВ-АМц, СВ-А85. Транспортировка присадочного материала осуществляется в бухтах. Неиспользованный материал закрывается специальной бумагой.

Для сварки с аргоном применяют проволоку с флюсом. Материал по ГОСТ-7871-75 изготавливается прессовым или тянутым методом с диаметром 4 мм и создает стабильные свойства шва, надежные сварные соединения.

Технологический процесс соединения деталей полуавтоматом

Режимы сварки алюминиевых шин неплавящимся электродом в среде аргона.

Для работы понадобится: полуавтомат, заправленный проволокой, горелка, электрод, аргонно-гелиевый баллон.

Сварочные работы без участия газа выполняются со следующим набором инструментов:

  • флюсовая проволока;
  • сварочный аппарат.

Работа не очень сложная для опытного сварщика, но качество шва определяется техническими параметрами используемого сырья.

Технологический процесс сварки алюминия начинается после установки проволоки и ее заправки в систему, с последующей подачей к горелке. Для создания наибольшей температуры устанавливают клемму со знаком «-» на электрод.

Баллон, заправленный аргоном, присоединяется к полуавтоматическому оборудованию. Дальнейшая работа ведется по подготовке детали к сварке. Ее поверхность тщательно обезжиривается и очищается от загрязнений на стыке деталей. Из алюминия образуют проплавленный кратер с последующим его наполнением расплавленным сырьем. В дальнейшем горелка передвигается, а кратер несколько смещается в сторону, заполняясь жидким алюминием.

Тщательно контролируют во время работы положение электрода относительно свариваемой детали. Он должен быть удален от нее на 15 мм. Крайний участок сварочного шва обрабатывается аргоном для исключения формирования оксидного покрытия.

Часто применяется сварка полуавтоматом без аргона. Флюсовая или порошковая проволока представляет стальную трубу, а внутренняя ее часть – флюс. Он нагревается до установленной температуры, а затем сгорает, формируя оболочку из защитного газа.

На держатель подключают минус, а изделие попадает под знак «+», т. е. используется прямое подключение. Сварочный шов выполняется единой полосой или разбивается на короткие участки по 5 см.

Для работы по соединению алюминиевых деталей используют несколько моделей полуавтоматов, оснащенных микропроцессорными устройствами. Они работают от напряжения на входе в 230 В, с потребляемой мощностью 6 кВт. В полуавтомате используется рабочая проволока диаметром 0,6-1,2 мм. Имеется система защиты устройства от излишнего нагрева во время работы.

Сварка алюминия полуавтоматом, выполненная с соблюдением технологического процесса, позволяет снизить трудоемкость работ, произвести соединение деталей на конкретных участках заготовок металлических листов.

Как варить алюминий полуавтоматическим аппаратом

Настройки полуавтомата для сварки алюминия Сварка алюминия

Полуавтоматическая сварка алюминия должна выполняться под защитой инертного газа. В основном для этого используют аргон. Иногда к нему добавляется гелий.

Разбавление аргона углекислым газом при сварке алюминия, как это делают при соединении стальных конструкций аргонодуговым способом, недопустимо.

Допускается выполнение сварного шва полуавтоматом без применения нейтрального газа при условии использования порошковой расходной проволоки. При нагреве она начинает распылять железосодержащий порошок, который образует облако и служит диэлектриком, выполняющим защитную роль также, как инертный газ.

Использование порошковой проволоки в качестве защитного флюса при сварке алюминия стоит применять только в исключительных случаях, т. к. при таком методе сварной шов не будет отличаться высоким качеством.

Задачи, которые стоят перед сварщиком при работе с алюминием, успешно можно решить с помощью сварочного полуавтомата с использованием TIG и MIG технологий.

При TIG технологии используются неплавящиеся электроды на основе вольфрама и присадочная проволока, автоматически заполняющая стык между деталями. При использовании этой технологии необходимо наличие в полуавтоматическом устройстве режима переменного тока, а также высокочастотного розжига дуги.

В этом случае окисная пленка пробивается путем «катодного» распыления ее поверхности в моменты тока с обратной полярностью.

При MIG методе в качестве присадки используют сами электроды, т. к. они являются плавящимися. Такой электрод равномерно подается в сварную зону с помощью устройства автоматической подачи проволоки.

Читать также: Стоечный домкрат механического типа

Сварка алюминиевых сплавов полуавтоматическим аппаратом MIG способом проводится с использованием постоянного тока, имеющего обратный характер полярности. Рассмотрим его подробно.

Сварка постоянным током обратной полярности

Процесс выполнения такой сварки изображен на рисунке:

Настройки полуавтомата для сварки алюминия

При ее проведении сварочная дуга окружена парами металлического расплава электродной проволоки. Капли жидкого алюминия при постоянной подаче проволоки в виде ионов притягиваются «катодной» поверхностью сварной ванны. При этом происходит их нейтрализация с образованием дополнительного тепла.

В результате такого процесса поверхностная оксидная пленка разрушается. Если окисный слой значительный, то перед проведением сварки его нужно удалить с помощью механической чистки или травлением.

Плавящийся электродный металл заполняет каплями область между стыками деталей, образуя при застывании прочный шов.

Технология сварки алюминия полуавтоматом

Соблюдаются следующие условия:

  1. Проволоку нужно подавать плавно, всегда впереди горелки.
  2. Горелку двигать всегда вдоль шва.
  3. Скорость работы – максимальная.
  4. Если при работе используются тонкие пластинки металла, нужно подложить под него нержавейку, чтобы не прожечь.
  5. Важно учитывать усадку металла: коэффициент его расширения выше, чем у других.
  6. Необходимо как можно точнее выставить параметры аппарата и скорость подачи присадочного материала.
  7. Использовать защитный газ – аргон или смесь аргона и гелия.
  8. После работы подождать, пока металл остынет и проверить качество соединения с помощью керосина.
  9. Обработать шов и придать ему эстетический вид.

Схема сварки алюминия полуавтоматом

ПОДБОР ПРИСАДОЧНОГО МАТЕРИЛА И ВОЛЬФРАМОВЫХ ЭЛЕКТРОДОВ ДЛЯ СВАРКИ АЛЮМИНИЯ

Выбирая присадку для алюминия, а в частности проволоку, стоит помнить о том, что плавится металл очень быстро. Поэтому и используемый материал должен иметь толщину не меньше, чем свариваемые детали. Но не менее важно помнить и о химическом составе основы и добавки. Если они не будут соответствовать друг другу, то и крепкого соединения не получится. При подборе проволоки нужно руководствоваться следующими данными:

Маркировка присадки, №Предназначение
1070/1100АД1, АМц.
5754Для сварки алюминия с примесью магния.
1450Для сплавов, используемых в авиастроении. Присадка оснащена титановым включением, укрепляющим шов.
5183Для пищевых емкостей и судостроения.
5554Для колесных дисков и емкостей химической промышленности.
4043Для сплавов с силумином, применяемых в строительстве.

Особые рекомендации есть и касательно выбора электродов. Главное, чтобы диаметр выбранной принадлежности был максимально близок к толщине обрабатываемого изделия. Свой выбор рекомендуется остановить на WL 15 или WL 20. Заточку электрода проводят, как обычно, но избегают образования слишком острого кончика. В первые же секунды после разогрева конец изделия приобретает форму капли, и уже в таком состоянии ведется шов. При этом вылет из сопла должен быть хотя бы 3–5 мм.

Читайте так же:
Сверло для квадратных отверстий по дереву

Какой защитный газ используют

При работе на полуавтомате с алюминием рекомендуют использовать аргон или смесь аргона с гелием. Последнюю смесь применяют для заготовок с большим сечением.

В отдельных случаях полуавтоматическая сварка данного металла может выполняться и без газа, но тогда необходимо использовать специальную порошковую проволоку, испарения которой формируют защитную среду, либо осуществлять процесс под слоем флюса.

Аргон создаёт защитный слой, который ослабляет воздействие атмосферного воздуха, следовательно, на шве будет меньше различных окисей.

Использование газа замедляет рабочий процесс, зато результат – высокое качество полученного шва.

Можно ли варить алюминий полуавтоматом без защитного газа

Иногда алюминий варят без газа, но чтобы вокруг металла была защитная среда, используют порошковую проволоку. Её испарения защищают металл от образования окисей.

Основные нюансы и сложности

Самое главное, что вам стоит знать перед сваркой алюминия — это наличие на поверхности металла стойкой оксидной пленки. От нее как раз все беды. Оксидная пленка обладает тугоплавкими свойствами. Для ее плавления необходима температура большая, чем для плавления самого алюминия. Именно по этой причине у всех новичков швы получаются неровными и хрупкими.

Также сварка алюминия полуавтоматом в среде защитного газа или с применением любого другого доступного сварочного аппарата усложняется тем, что у алюминия относительно невысокая температура плавления, при этом он хорошо проводит тепло. Именно при сварке алюминия легче всего ошибиться с настройками аппарата и деформировать металл из-за высокого значения тока.

Эта проблема решается правильным выбором режима сварки. А вот проблема оксидной пленки решается предварительной подготовкой металла. Для этого необходимо тщательно зачистить поверхность металла с помощью металлической щетки. А лучше взять для этой цели ручную шлифмашинку.

Настройки полуавтомата для сварки алюминия

Также в магазинах можно найти специальные средства и флюсы, ухудшающие активные свойства пленки. Мы рекомендуем использовать оба способа сразу. Также рекомендуем перед сваркой немного подогреть детали в печи. Если печи нет, подойдет газовая горелка, но времени вы потратите в два раза больше.

Оборудование и его настройка

С алюминием можно работать на любом оборудовании, но чаще всего сварка этого металла проходит на импульсных или инверторных сварочных аппаратах.

Инвертор (ТИГ) работает на переменном токе высокой частоты, процесс сварки значительно дольше импульсного.

Полуавтомат для сварки алюминия должен соответствовать следующим требованиям:

  • наконечник под алюминий должен быть на 0,2-0,3 мм больше, чем диаметр проволоки;
  • проволока должна быть тоже алюминиевая;
  • шланг не должен быть длиннее 3 метров, без скрученных участков;
  • канал подачи лучше заменить на тефлоновый;
  • механизм подачи сварочного полуавтомата оснастить 4 роликами с U-образными канавками.

Полуавтомат для сварки

Примерная стоимость полуавтоматических аппаратов для сварки на Яндекс.маркет
Перед началом работы нужно правильно выставить рабочие режимы полуавтомата: напряжение, силу тока, скорость подачи сварочной проволоки, полярность и внимательно подобрать расходные материалы.

Приблизительные параметры для металла толщиной 2 мм: напряжение 15 В, сила тока 140-150 А.

Настройки оборудования

Для правильной настройки и выбора режимов необходимо учитывать следующее:

  • режимы выбираются исходя из толщины заготовки, состава сплава; способа разделки кромок, выбранных сварочных материалов, справочные таблицы приведены в ГОСТе;
  • следует проверить исправность вытяжной вентиляции, чтобы удалять образующуюся копоть;
  • наконечники подбираются с запасом на тепловое расширение проволоки;
  • тщательная зачистка проводится непосредственно перед сваркой;

Во время работы, особенно с тонколистовыми заготовками, необходимо следить за режимом теплоотвода. Это позволит избежать перегрева деталей и связанных с ним дефектов.

Постоянным током обратной полярности

В ходе работы по технологии MIG электродуга плавит присадочный материал. Ионизированные капли расплава притягиваются имеющей противоположный потенциал поверхностью расплава. При этом они теряют свой заряд и выделяют энергию. Это разрушает слой оксидов, возникающий на поверхности расплава. После остывания расплав кристаллизуется, формируя шовный материал.

Присадочный материал для работы

Присадочную проволоку, с помощью которой варят алюминий, производят по двум стандартам:

  1. ГОСТ 14838-78 — используют для холодной высадки из алюминия и сплавов с его повышенным содержанием.
  2. ГОСТ 7871-75 – используют для сварки алюминия и его сплавов.

проволока

Примерная стоимость алюминиевой проволоки для сварки на Яндекс.маркет

Важно использовать проволоку сразу после распаковки коробки. В открытой среде она хранится недолго. Воздух ухудшает её качественные характеристики и окисляет.

Особые свойства алюминия

Для правильного выполнения сварочных операций следует знать особенности данного материала. Среди наиболее важных физико-химических свойств алюминия можно назвать следующие:

  • не изменяет цвет при нагреве;
  • алюминий и его сплавы обладают слишком широким диапазоном температур плавления;
  • теплопроводность металла в несколько раз выше, чем у стальных сплавов.

таблица сплавов

Неопытному сварщику следует помнить о вышеперечисленных особенностях металла и соблюдать меры предосторожности, чтобы не получить травму либо не повредить свариваемую поверхность.

При выполнении сварочных работ необходимо учитывать образование окисной плёнки, которая плавится при значительно большей температуре, чем основной металл.

температура плавления оксида и чистого металла

Чтобы произвести расплавление окисного слоя и при этом не повредить металлическую поверхность, рекомендуется правильно подготовить материал, а также придерживаться основных правил сваривания легкоплавкого металла.

Плюсы и минусы сварки полуавтоматом

  1. Экономичность: себестоимость полуавтомата ниже аргоновой сварки.
  2. Полуавтомат – универсальная и относительно несложная техника.
  3. Процесс сварки занимает немного времени, поскольку присадочная проволока подаётся автоматически.
  1. Если не использовать защитный газ, швы получаются некачественными.
  2. Если нет возможности использовать газ, нужно обязательно использовать флюс.
  3. Высокая скорость электрической сварки усложняет процесс формирования нормального валика шва.

Задачи сварщика при работе с алюминием

Учитывая особенности поведения алюминиевых сплавов при сварке, вы должны решить в процессе работы основные задачи: избавиться от оксидной пленки, обеспечить стабильную дугу во время сварки и своевременную подачу сварной проволоки, чтобы сварочный процесс алюминия был непрерывным, в противном случае его придется начать заново.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector