Можете ли вы сварить алюминий? Вот как это сделать…

Да! Алюминий можно сваривать. Это сложнее, чем сварка стали палочкой, и внешний вид готового соединения может быть менее художественным. Вам нужен правильный электрод, правильные настройки, достаточный опыт и соответствующие ожидания.

Поскольку это более сложная и менее привлекательная процедура, некоторые говорят, что сварка алюминия электродом невозможна или не стоит затрачиваемых усилий.

Но они пораженцы и просто не правы.

Итак, давайте рассмотрим эту тему поближе, и мы должны начать с обзора того, почему сварка алюминия отличается и более требовательна.

Проблемы при сварке алюминия стержнем

Многие проблемы при сварке алюминия связаны с его высокой теплопроводностью и низкой температурой плавления.

Добавьте к этому проблемы, связанные с химическим составом, и мы получим множество уникальных проблем, связанных с алюминием, которые необходимо решить.

Мощность сварщика

Первая из этих проблем связана с мощностью вашего сварочного аппарата.

Так как алюминий так хорошо проводит тепло, тепло очень быстро уходит от соединения в окружающий алюминий. Таким образом, вам нужно направить больше тепла в сварочную ванну, даже если температура плавления ниже.

Также…

Вы должны иметь возможность изменять выходную мощность сварочного аппарата, чтобы получить нужный нагрев.

Он должен быть достаточно высоким, чтобы обеспечить необходимое тепло. Для сварки алюминия потребуется больше мощности, чем для стали той же толщины.

Вам нужна короткая дуга

Другая проблема связана с низкой температурой плавления алюминия.

Поскольку тепло отводится от места соединения очень быстро, трудно добиться нужной температуры в сварочной ванне.

Лужа схватывается быстрее, чем обычно, из-за невероятно эффективной теплопроводности алюминия. Это означает, что вы должны держать короткую дугу и двигаться быстрее, чем ожидалось.

Требуемая короткая дуга создает еще одну проблему при сварке алюминия…

Ваша палка может «замерзнуть» в луже. Требуется некоторая практика, чтобы избежать расплавления электрода-стержня в быстро остывающей ванне и добиться более быстрого движения, необходимого в самый раз.

Грубый внешний вид

Многие пользователи считают внешний вид одной из наиболее важных «проблем» или вопросов.

Когда вы свариваете алюминий, вы обычно используете положительный электрод постоянного тока («DCEP») или обратную полярность, что приводит к большему разбрызгиванию флюса, чем обычно.

Но брызги — это лишь одна из эстетических проблем. Короткая, быстро движущаяся дуга может быть неустойчивой и обычно дает бусину, противоположную сложенным десятицентовикам.

Даже при большом опыте короткая, быстро движущаяся дуга может создать менее привлекательные бусинки.

Кроме того, оксид магния обесцвечивает сустав.

В основном это происходит из-за того, что используется неправильный наполнитель. Итак, выбор электрода имеет решающее значение при сварке алюминия. (Подробнее об этом позже.) 

Деформация и прожоги

Поскольку количество тепла, нагнетаемого в металл, может быть высоким, деформация более тонких деталей может стать проблемой.

Кроме того, при использовании более тонкой заготовки нередко происходит прожигание металла или даже расплавление больших участков соединения.

Правильный нагрев сварочной ванны требует некоторой практики, и даже опытные сварщики время от времени прожигают тонкий алюминий.

Растрескивание

Теплопроводность и состав сплава алюминия также могут вызывать растрескивание.

Горячее и холодное растрескивание является постоянной проблемой, и выбор хорошего наполнителя имеет жизненно важное значение.

Сварщики часто предварительно нагревают алюминий с помощью ацетиленовой горелки, чтобы «выровнять» тепловое расширение и сжатие металла во время сварки, что также помогает предотвратить коробление.

Но предварительный нагрев также помогает замедлить проблему «затекания» тепла, что позволяет образоваться и проникнуть в лужу, улучшить текучесть и обеспечить более прочный сварной шов с меньшей пористостью.

Специальные электроды

Еще одна «проблема» при сварке алюминия электродами связана с хранением специальных электродов, которые вам понадобятся.

Алюминиевые электроды покрыты специальным флюсом, очень чувствительным к влаге.

Храните эти алюминиевые электроды в сухом защищенном месте, иначе они быстро испортятся. Таким образом, получение и обслуживание «свежих» электродов может быть проблемой.

Также стоит отметить, что алюминиевые стержневые электроды дороги. Так что, если вы ищете дешевый ремонт, сварка электродом может быть не такой экономичной, как вы думаете.

Подготовка поверхности важна

Если этот список еще не был достаточно длинным, есть еще одна проблема с алюминием, о которой мы должны упомянуть…

Этот металл образует уникальный слой оксида алюминия на поверхности при воздействии воздуха.

Защищает алюминий и предотвращает его ржавление, поэтому полезно. Но это также затрудняет привязку чего-либо к нему.

По этой причине правильная очистка алюминиевого соединения перед сваркой имеет первостепенное значение.

Лучшие процессы для сварки алюминия

Для быстрого ремонта в полевых условиях электродуговая сварка может быть простым и быстрым методом выполнения работы.

Но это не лучший способ сварки алюминия.

Сварочные аппараты MIG и TIG производят более привлекательные и «чистые» сварные швы с алюминием.

Вы лучше контролируете нагрев более тонкой бумаги, что помогает предотвратить коробление, растрескивание и прожоги.

Сварка алюминия MIG

Для сварки MIG требуется алюминиевая проволока. Эту мягкую, легко сгибающуюся проволоку трудно протолкнуть через кабель горелки MIG без запутывания или образования птичьих гнезд.

По этой причине многие предпочитают использовать шпульный пистолет, который является более надежным способом подачи алюминиевой проволоки в сварной шов в качестве присадочного материала.

Еще одна вещь, о которой следует помнить при сварке MIG, вам нужен защитный газ. (На рынке нет порошковой алюминиевой проволоки.)

Это не проблема в магазине, но в полевых условиях может быть трудно таскать большой тяжелый баллон с газом на сварочном аппарате. Баллон с газом не нужен при сварке электродом.

Читать далее : Сварка алюминия методом МИГ – Руководство для начинающих

Сварка алюминия методом ВИГ

Сварочные аппараты ВИГ производят самые красивые сварные швы на алюминии. Если вам нужны эти профессиональные сложенные десятицентовики, используйте этот процесс.

Но сварщики TIG также нуждаются в защитном газе, и их использование более суетливо, чем сварочные аппараты. Вы должны использовать обе руки, а TIG медленнее палки.

Таким образом, при использовании аппаратов для сварки MIG и TIG вы получаете более красивые валики. Но поскольку они используют защитный газ, оба не являются хорошим выбором на открытом воздухе на ветру.

Хотя для алюминия я бы предпочел использовать сварку MIG или TIG, а не аппарат для сварки электродом, на аппараты для сварки электродом не так сильно влияет слабый или умеренный ветер в полевых условиях.

Кроме того, сварочный аппарат легче освоить и использовать.

Таким образом, несмотря на то, что сварочные аппараты MIG и TIG являются лучшим выбором для алюминия во многих ситуациях, сварка алюминия электродами имеет свое применение.

Как сварить алюминий с помощью сварочного аппарата

Сварка алюминия электродом выполняется в соответствии с большинством основных «правил» сварки электродом. Но есть некоторые моменты, характерные для сварки алюминия палкой, и их стоит рассмотреть.

1. Проверьте свой сварочный аппарат

Сварка алюминия электродом начинается с проверки мощности вашего сварочного аппарата.

Он должен иметь переменную выходную силу тока, чтобы вы могли регулировать температуру. Вы захотите иметь возможность изменять мощность усилителя в зависимости от толщины алюминия и диаметра используемого электрода.

Кроме того, ваш сварочный аппарат должен быть в состоянии обеспечить достаточную силу тока для верхнего конца используемого электрода (обратитесь к спецификациям производителя электрода).

2. Выберите правильный электрод

Используемый электрод имеет решающее значение.

Обычно используется электрод 4043 (подобно этим), но есть и другие варианты в зависимости от свариваемого алюминиевого сплава.

Для электрода 3/32 дюйма требуется 50–80 ампер, для электрода 1/8 дюйма требуется 80–130 ампер, а для электрода 5/32 дюйма требуется 100–160 ампер.

Убедитесь, что у вас достаточно электродов. Вам понадобится больше, чем вы думаете, и планируйте часто менять электроды во время работы. Они быстро сгорают.

3. Проверьте толщину алюминия

Сварка алюминия электродом хорошо подходит для более толстых материалов. Но с более тонким материалом это становится случайным.

Некоторые говорят, что они могут уменьшить толщину только до 1/4 дюйма, но другие считают, что можно уменьшить толщину до 1/8 дюйма.

Если вы хотите сделать тоньше, я предлагаю вам попробовать несколько тестовых сварных швов, чтобы определить, сможете ли вы сварить материал.

4. Подготовка поверхности

Необходимо удалить защитный слой оксида алюминия, чтобы обеспечить прочное соединение соединительных деталей.

Проволочные щетки из нержавеющей стали обычно используются, но шлифовальная машина не рекомендуется.

Шлифовальные машины, как правило, просто «вворачивают» оксидный слой в алюминий, что не помогает.

Таким образом, проволочная щетка из нержавеющей стали, легкая шлифовка или химические методы очистки работают лучше всего.

5. Правильная сборка

Хорошо подгоните детали, чтобы не было значительных зазоров, которые потребуют лишнего наполнителя.

Сварка алюминия электродом достаточно прочная, не создавая дополнительных проблем.

6. Настройки сварочного аппарата

Используемый ток должен соответствовать выбранному вами электроду (рекомендуемые настройки начального тока см. в разделе выбора электрода выше).

Каждый производитель электродов указывает рекомендуемый ток для своих алюминиевых электродов.

Кроме того, для большинства электродов требуется установка положительного электрода постоянного тока («DCEP»).

Обязательно перепроверьте полярность и правильность ее установки для используемого электрода.

Если вы обратитесь к «калькуляторам» электродов в Интернете, вы обнаружите, что сварка алюминиевых электродов не популярна.

Алюминий не включен ни в один из этих калькуляторов или таблиц. Таким образом, вы должны использовать диапазон, указанный для электрода, в качестве отправной точки. Затем настройте параметры усилителя, чтобы получить подходящее проникновение для свариваемой толщины.

7. Получите правильное движение дуги

Движение дуги может быть личной проблемой для некоторых.

Многие советуют плести кончик, и лучше сделать несколько пробных запусков, чтобы определить, что лучше всего подходит для вас. А вообще надо двигаться быстро , быстрее обычной сварки стали.

Некоторые считают, что это трудно сделать правильно. Но если двигаться слишком медленно, можно прожечь заготовку.

Двигайтесь слишком быстро, и вы не получите надлежащего провара, что приведет к слабому сварному шву.

Также нужно держать короткую дугу.

Сварщики, не умеющие сваривать алюминий электродом, находят это странным, так как вы должны держать наконечник достаточно близко, чтобы почувствовать, как флюс на электроде «волочится» по сварному шву.

Чтобы стать мастером, нужна практика, так что запланируйте несколько пробных сварных швов. Вам нужно пройти по тонкой линии, где вы почти вплавляете электрод в ванну, но не подходите достаточно близко к металлу, чтобы оплавить наконечник в сварочной ванне.

8. Используйте правильный угол 

Угол наклона электрода может быть индивидуальным, но он не должен быть слишком крутым.

Также необходимо наклонить электрод так, чтобы угол был направлен к конечной точке.

9. Конец сварного шва

Кратеры представляют собой проблему на концах алюминиевых сварных швов. Не просто убегайте в конце сварки.

Выделите время в конце сварки, чтобы немного вернуться назад и заполнить место соединения.

Если у вас образовалась одна или две кратеры ближе к концу сварного шва, вам нужно будет подправить свою работу и вернуться, чтобы заполнить эти кратеры.

Кратеры могут быть отправными точками для образования трещин, которые затем распространяются по всей длине сварного шва.

10. Очистка

Будьте готовы к некоторым работам по очистке. Сварной алюминий получает достаточное количество брызг, которые необходимо очистить.

Чтобы не констатировать очевидное, но шлак тоже нужно почистить.

Вы обнаружите, что шлак от алюминиевых сварных швов особенно трудно удалить. Итак, будьте готовы.

Можно ли сваривать алюминий сварочным аппаратом?

Из-за того, насколько грязным и, откровенно говоря, некрасивым может быть процесс сварки алюминия с помощью электродуговой сварки, многие люди просто пришли к выводу, что это невозможно. Это далеко не так, хотя практика требует опыта, осторожности и терпения.

Можно ли сваривать алюминий с помощью сварочного аппарата? Да, можно сваривать алюминий с помощью сварочного аппарата. Поскольку это может привести к беспорядку, лучшими методами являются:

• TIG переменным током
• TIG постоянного тока
• Сварка MIG

Существует множество факторов, которые следует учитывать при рассмотрении возможности сварки стержнем алюминиевой заготовки. Вы должны учитывать толщину металла и знать, как подготовить деталь к сварке для начала.

Без соответствующих мер предосторожности вы можете обречь себя на неудачу. Ниже приведены некоторые из наиболее важных деталей, которые следует учитывать при использовании метода сварки электродами.

Содержание

Лучшие методы сварки алюминия

Наилучший метод для максимального контроля над процессом сварки алюминия – это сварка TIG переменным током (вольфрам в инертном газе) с использованием смеси гелия или аргона. Это самый чистый и медленный метод, гарантирующий, что останется очень мало беспорядка (что делает его идеальным кандидатом, особенно для сварки тонкого алюминия).

Сварка ВИГ на постоянном токе также приемлема для алюминиевых деталей.

Однако, этот метод больше рекомендуется для более толстых заготовок из-за большей глубины проникновения . Используйте гелий, если вы решили использовать метод сварки TIG на постоянном токе.

Недавно я написал подробную статью о сварке электродами: Полное руководство по SMAW, взгляните на нее.

У вас есть возможность использовать аргон и флюс при использовании этого метода на алюминии, но есть небольшой шанс, что вы получите положительный опыт с:

• Видимость во время сварки.
• Подготовка сварочного оборудования и заготовки.
• Уборка рабочего места/заготовки.

В-третьих, сварка MIG (металл в среде инертного газа). Это значительно быстрее, чем TIG, но с некоторыми компромиссами. У вас будет ограниченная степень контроля над процессом, поскольку основной металл не будет плавиться без добавления присадочного металла.

Тем не менее, процесс не потребует ни двухтактного, ни золотникового пистолета, если правильно отрегулированы следующие элементы:

• Параметры сварки. These settings include:
  • Speed ​​of the wire feed
  • Flow rate of the gas
  • Type or mixture of gases
  • Voltage
• Straightness of кабель MIG
• Натяжение приводного ролика

Сварить алюминий можно, и, возможно, к удивлению многих, это можно сделать даже с помощью сварочного аппарата постоянного тока (он работает лучше, чем вы могли ожидать! ).

Что нужно знать о сварке алюминия стержнем

Алюминиевый стержень имеет обратную полярность DCEP (положительный электрод постоянного тока). Прежде чем начать, имейте в виду, что при использовании алюминиевой палочки вы заметите, что флюс имеет склонность к разбрызгиванию.

Когда он начнет остывать, он станет похож на грязь. Не пугайтесь, если вы наблюдаете подобное впервые — это вполне нормально для данного процесса.

Конечно, разные типы ремонтных сплавов будут вести себя по-разному, и у вас может не быть такого опыта с типами палочек, которые вы будете использовать.

Такая степень вариации, естественно, обусловлена ​​прежде всего составом флюса. Тем не менее, полезно знать риски и особенности процесса заранее.

К счастью, есть шаги, которые можно предпринять, чтобы сделать процесс более плавным. >> Посмотрите видео ниже

1. Прежде чем приступить к сварке, вы можете убедиться, что сварка будет немного чище, непосредственно нагревая алюминий с помощью горелки с науглероживающим пламенем.
   1. Примечание: Преднамеренное применение такого сильного нагрева приводит к образованию копоти на поверхности заготовки.
2. Вернитесь к нейтральному пламени.
3. Вернуть концентрированное тепло алюминию.
4. Когда сажа рассеется, заготовка достигла 400 ֯F.

Такой предварительный нагрев позволит сварке протекать более плавно. Вы также должны помнить следующее:

• Алюминий рассеивает тепло в четыре раза быстрее, чем углеродистая сталь.
• Алюминий имеет оксидный слой, который для достижения наилучших результатов можно удалить проволочной щеткой из нержавеющей стали.
  • Многие люди используют свой шлифовальный круг, предназначенный для углеродистой стали, на своих алюминиевых заготовках и ожидают положительных результатов. К сожалению, это не идеально, так как служит только для складывания оксидного слоя в металл. Это также происходит при использовании высокоскоростной проволочной щетки. Лучшие способы удалить этот слой включают в себя:
    • Filing the metal with light sanding pressure
    • Chemical etching
    • Hand wire brushes

How Stick Welding Works

When welding aluminum, remember that the recommended positioning для работы находится под углом прямо к желаемому участку (не вверх, вниз или под другим углом).

Недавно я написал подробную статью о сварке электродами: Полное руководство по SMAW, взгляните на нее.

Вам также необходимо выполнять сварку на относительно высокой скорости перемещения. Сварка также требует короткой дуги, так что помните об этом во время работы. Вот еще несколько ключевых деталей, которые необходимо знать о сварке электродом:

• Что происходит во время сварки электродом: При сварке электродом ток течет через электрод на заготовку. Заготовку можно считать отрицательным электродом, а палочку — положительным электродом. Когда палка отрывается от заготовки, создается дуга. Чем ближе к заготовке вы держите палку, тем короче будет дуга.
• Как электрод и флюс работают вместе: По мере того, как стержень расходуется в процессе сварки, металл приплавляется к металлу. Флюс защищает расплавленный металл во время сварки, защищая его от атмосферных газов.
• Как работает дуга для сварки деталей: Дуга, возникающая при электрическом соединении между электродом и заготовкой, нагревает каждый компонент, в результате чего металл электрода достигает плазмоподобного состояния. По мере того, как расплавленная лужа тянется вдоль линии сварки, верхняя и нижняя пластины слипаются.

Вот почему сварка стержнем подходит и для алюминиевых деталей. Хотя химия работает точно так же, по общему признанию, процесс отличается, прежде всего, своей беспорядочностью и тенденцией к получению неэстетичного сварного шва.

(Вот почему вы должны выбирать электроды, специально предназначенные для сварки алюминия, иначе вы можете получить тусклые результаты. 4043 Настоятельно рекомендуется использовать электродные стержни.)

Процесс сварки алюминия электродами в целом очень похож на сварку другие металлы, но помните об этих факторах во время работы. Прежде чем вы начнете, вам нужно немного обнажить электрод, чтобы сделать процесс более аккуратным.

Для этого вам придется поцарапать кончик палочки о твердую поверхность, чтобы выдержать часть электрода (особенно при использовании алюминиевого электрода).

Похожие материалы: Нужен ли вам шпулемет для сварки алюминия?

Что следует помнить о сварке электродом

Во время сварки держите электрод как можно ближе к заготовке, избегая замерзания стержня (чтобы электрод не застрял в охлаждающей ванне металла).

Чтобы этого не произошло, вы должны просто плавать стержень, не приближая его слишком близко к заготовке и не слишком замедляя скорость во время сварки.

(Вот почему для этого типа сварки рекомендуется высокая скорость перемещения.)

Это может занять некоторое время, так как сварка электродом, также известная как дуговая сварка металлическим электродом или SMAW, известна .

Это второе название немного больше раскрывает эту кривую обучения, так как оно дает сварщику полный контроль над электродом. Хотя алюминий можно сваривать электродуговой сваркой, это, конечно, не лучший вариант.

Помните о преимуществах и недостатках этого метода.

Плюсы	Минусы
Сварочное оборудование относительно дорогое, хотя защитный газ не требуется, так что это финансовый компромисс.	Очень грязный для алюминиевых деталей.
Этот метод по-прежнему хорошо работает на окрашенных или ржавых металлических деталях.