Как настроить аргон для сварки алюминия

Как настроить аппарат для сварки алюминия — полная инструкция

Содержание:

Комплектующие для сварки. Выбор комплектующих

Процесс сварки алюминия начинается не только с выбора сварочного аппарата, но и с выбора правильных и подходящих комплектующих и расходных материалов. Давайте разберемся, какие расходные материалы понадобятся, чтобы сварить алюминиевый сплав. Первым делом нужно понимать тип сварки алюминия. Для TIG и MIG сварки набор комплектующих будет отличаться.

Для любого типа сварки понадобится защитный газ, который в работе подключается непосредственно к аппарату. Для сварки алюминия используется только инертные газы аргон, гелий или их смеси.

Выбирая тип газа, учитывайте, что гелий предпочтительнее использовать при сварке толстостенных деталей. Благодаря более высокой теплопроводности гелия в сварочной ванне удается поддерживать более высокую температуру, что лучше сказывается на качестве сварочного шва при больших толщинах.

Для TIG сварки понадобятся:

• Вольфрамовый электрод – это стержень, который состоит из вольфрама и незначительного включения редкоземельных металлов. Чем больше вольфрама и меньше примесей, тем он будет дороже, но намного лучше в работе. Электроды со временем выгорают и требуют замены. Перед началом работы его следует заточить на нужный угол. Диаметр вольфрамового электрода подбирается под оптимальную силу сварочного тока и зависит от рода тока (постоянный или переменный). Для переменного тока нужны электроды большего диаметра, чем для постоянного при той же силе тока. Если диаметр электрода будет больше оптимальной силы тока, то сварочная дуга будет нестабильна, качество сварки ухудшится. Если меньше, то электрод будет быстро плавиться, что, соответственно, приведет к быстрому выходу из строя цанги, зажима цанги и керамического сопла.
• Цанга. Назначение цанги – это надежно зафиксировать электрод и передать на него сварочный ток. Подбирается точно под диаметр вольфрамового электрода.
• Зажим (корпус, держатель) цанги. Функция зажима – это фиксация цанги с электродом в головке TIG горелки, передача сварочного тока на электрод от кабеля и подача защитного газа в область сварки через специальные отверстия в корпусе зажима. На передней части зажима цанги выполнена резьба для крепления керамического сопла. Внутренний диаметр зажима цанги должен соответствовать наружному диаметру цанги.
• Тыльный колпачок (каппа, хвостовик, пенал). Предназначен для защиты и надежной фиксации вольфрамового электрода в цанговом зажиме горелки. Колпачки бывают разной длины: длинные, средней длины и короткие.
• Керамическое сопло. Основная задача сопла –равномерно распределять защитный газ для надежного удаления и замещения атмосферного воздуха из зоны сварки. По форме сопла бывают: конические, цилиндрические и профилированные (специальной формы). Керамические сопла бывают разной длины и внутреннего диаметра. Внутренний диаметр керамического сопла определяет размер газовой струи и зависит от диаметра используемого вольфрамового электрода. При выполнении сварочных работ на открытых площадках следует выбирать сопла с большим диаметром. Они обеспечивают лучшую защиту зоны сварки.
• Сварочная присадка. Представляет собой прутки диаметром от 1,6 до 4 мм длиной около 1 м. Хранение присадки после вскрытия герметичной упаковки должно быть минимальным. Быстрое окисление ее поверхности приведет к ухудшению качества сварного шва. Ее химический состав должен сочетаться с составом свариваемой детали. Диаметр присадки подбирается исходя из толщины свариваемого металла и желаемого размера шва.

Для MIG сварки понадобится:

• Сварочная проволока представляет собой алюминиевую холоднотянутую проволоку, смотанную в катушки разного размера весом от 0,5 кг до 7 кг. Размер катушки подбирается исходя из возможностей сварочного аппарата. Обычно используют проволоку диаметром от 1,0 мм до 1,6 мм. Проволока маленького диаметра быстро расходуется и подвержена большему риску замятия или деформации при протяжке.
• Сварочный наконечник предназначен для передачи сварочного тока непосредственно на проволоку. Внутренний диаметр сварочного наконечника должен строго соответствовать диаметру используемой проволоки, обычно он на 5-15% больше предполагаемого диаметра проволоки. При меньшем диаметре сварочная проволока будет застревать и деформироваться в наконечнике. При большем диаметре будет плохой контакт наконечника с проволокой, скачки силы тока, треск, нестабильная сварочная дуга. Со временем внутренний диаметр отверстия увеличивается за счет износа трением, и наконечник нужно заменить на новый.

Подготовка к работе

Для TIG и MIG/MAG сварки:

Убедитесь, что баллон с защитным газом стоит устойчиво на ровной поверхности и хорошо закреплен.

Следует проверить правильность подключения шлангов к аппарату, наличие защитного газа в баллоне. Выставить оптимальный расход газа. При MIG сварке для проволоки диаметром 1,00 мм – это 12-14 л/мин, 1,20 мм — 14-16 л/мин, 1,60 мм — 18-22 л/мин. Для TIG сварки расход зависит от диаметра керамического сопла и составляет от 5 до 12 л/мин. Если работы выполняются на улице, следует увеличивать расход газа. Иначе ветер может сдувать облако защитного газа.

Выберите удобное место для работы и ровную площадку для установки аппарата. Желательно, чтобы аппарат находился недалеко от места сварки и места подключения к сети. Иначе придется использовать длинные сварочные рукава и кабели.

Для TIG сварки:

Для MIG/MAG сварки:

Для полуавтоматов обязательно нужно использовать импульсный режим.

Проверить наличие тефлоновой трубки для подачи проволоки в сварочном рукаве. Трубки из других материалов не обеспечивают равномерную подачу алюминиевой проволоки без ее деформации из-за большой силы трения проволоки внутри канала. При длине сварочного рукава более 3-х метров необходимо использование горелки с дополнительным механизмом подачи проволоки в самой горелке типа Push-Pull.

Для MIG сварки алюминия нужно обязательно проверить работу подающего устройства. Для мягкой алюминиевой проволоки допустимо использовать только 4-х роликовый подающий механизм с гладкой (без насечек) U-образной канавкой, которые предотвращают образование задиров и другие деформации проволоки перед подачей в зону сварки.

Желательно, чтобы место сварки было защищено от ветра и сквозняков.

Зону сварки на поверхности алюминия перед работой обязательно необходимо зачистить с помощью наждачного диска, жесткой металлической щетки или абразивной шкурки. Делать это следует непосредственно перед сварочными работами. Кроме грязи или жировых отложений, на поверхности алюминия быстро образуется тонкий слой оксидов, который значительно затрудняет сварку. Также важно хорошо просушить заготовку, предварительно хорошо прогрев ее, чтобы вся лишняя влага испарилась.

Настройка аппарата

Лучше всего, если это будет специальный режим для сварки алюминия. Например, импульсный или двойной импульсный режим для MIG сварки или смешанный MIX-TIG режим для TIG сварки. Другие сварочные режимы не обеспечивают достаточное качество сварки алюминия и его сплавов или очень сложны в настройке.

Установите все параметры сварочного цикла. Силу тока горячего старта и его длительность. Сила основного тока подбирается исходя из толщины свариваемого металла, примерно 20-40 А на 1 мм толщины заготовки.

Аппарат MIG сварки для сварки алюминия обязательно должен иметь настраиваемый импульсный режим, MIG Pulse или MIG Double Pulse. Необходимо установить частоту и длительность импульса, силу пикового тока и соотношение пикового тока к основному.

Для сварки алюминия на аппарате TIG сварки обязательно должен быть включен режим переменного AC тока, это минимум который необходим для сварки алюминия. Важно иметь возможность настройки баланс тока (соотношение длительности положительного и отрицательного полупериодов) и баланс полярности тока (соотношения силы тока в положительном и отрицательном полупериодах), это позволяет уменьшить скорость разрушения вольфрамового электрода.

Но швы высокого качества с минимальными временными затратами на настройку аппарата может обеспечить специальный режим MIX TIG. При настройке необходимо установить соотношение длительности периодов постоянного, переменного тока и частоту.

После полной настройки аппарата попробуйте сделать пробный шов. Если необходимо, проведите коррекцию параметров сварочного цикла.
Если в аппарате уже есть готовые настроенные сварочные циклы или синергетическое управление, поначалу предпочтительнее пользоваться ими.

Источник

Инструкция по сварке алюминия аргоном для начинающих специалистов

Наиболее эффективным способом создания неразъемного соединения деталей, выполненных из алюминия и сплавов на основе данного металла, как показывает практика, является сварка алюминия аргоном. Любая технология сварки, предполагающая использование защитного газа, подразумевает применение специального оборудования, а также наличие у сварщика соответствующих знаний, квалификации и опыта выполнения подобных работ. Кроме того, необходимо обладать хотя бы начальными знаниями в области металловедения, чтобы понимать, какие процессы протекают в сварочной ванне.

Процесс аргонодуговой сварки алюминия

Какие свойства алюминия следует учитывать при его сварке

Разбираться в нюансах процессов, протекающих в структуре алюминия при выполнении с ним сварочных работ, особенно важно для начинающих сварщиков. Чтобы хорошо разбираться в этом, необходимо познакомиться с химическими свойствами, которыми обладает данный металл, отличающийся небольшим удельным весом, высокой прочностью и исключительной химической активностью.

Наиболее значимой характеристикой алюминия, о которой должны знать не только опытные, но и начинающие сварщики, является его способность быстро вступать в реакцию с кислородом, что приводит к образованию на поверхности металла тугоплавкой оксидной пленки. Что характерно, сам алюминий может плавиться при температуре 650 градусов, а чтобы расплавить оксидную пленку, покрывающую его поверхность, потребуется температура нагрева, превышающая 2000 градусов. Нерасплавленная оксидная пленка при сварке на постоянном токе может погружаться в расплавленный металл, тем самым ухудшая его внутреннюю структуру.

Схема аргонодуговой сварки

Еще одной особенностью, которую следует учитывать при выполнении сварки данного металла, является то, что он не меняет своего цвета в процессе нагревания. Из-за этого визуально определить степень нагрева соединяемых деталей достаточно сложно, что часто приводит к прожогам и утечке расплавленного металла в процессе выполнения сварочных работ.

Свойством алюминия, которое следует учитывать, если вы соберетесь варить детали из данного металла, является значительный коэффициент его объемной усадки, что нередко приводит к возникновению напряжений и деформаций внутри сформированного сварного шва и, как следствие, к образованию в нем трещин. Чтобы избежать таких неприятных последствий, необходимо выполнять модификацию сварного шва либо компенсировать усадку металла за счет большего расхода сварочной проволоки.

Любая инструкция по сварке алюминия, а также сплавов на его основе предусматривает, что выполняющий ее специалист осведомлен о характеристиках данного металла, к которым следует отнести:

• высокую химическую активность;
• невысокую температуру плавления самого металла;
• значительную объемную усадку.

Учитывая все вышеперечисленное, можно утверждать, что именно благодаря сварке алюминия аргоном получают качественные, красивые и надежные соединения деталей. А если использовать для выполнения такой сварки полуавтоматическое оборудование, то можно эффективно решить сразу две задачи: защитить зону сварки от вредного воздействия окружающей среды, а также компенсировать значительную усадку металла за счет постоянно подающейся сварочной проволоки.

Конечно, кроме данной технологии, существуют и другие методы соединения деталей из алюминия при помощи сварки, об особенностях использования которых должен знать каждый специалист.

Режимы аргонодуговой сварки алюминия и его сплавов

Способы сварки алюминия

Кроме сварки, предполагающей использование аргона в качестве защитного газа, варить детали из алюминия можно и при помощи других технологий. Наиболее распространенными являются:

• сварка, выполняемая при помощи газовой горелки;
• электродуговая сварка;
• аргонодуговая сварка.

Первая из вышеперечисленных технологий сварки алюминия предполагает использование присадочной проволоки, подаваемой в сварочную зону, а также специального флюса, состоящего из фтористых и хлористых солей. Флюс, который вместе с присадочным прутком нагревается пламенем газовой горелки, разъедает оксидную пленку и открывает доступ пламени к основному металлу, плавящемуся при достаточно невысокой температуре. После окончания сварочных работ, выполняемых по данной технологии, необходимо сразу промыть поверхности соединяемых деталей, чтобы смыть с них остатки едкого флюса. Большим преимуществом данной технологии является то, что при ее использовании обеспечивается минимальный расход присадочного материала.

Оборудование для полуавтоматической сварки в среде аргона

Для соединения алюминиевых деталей также может применяться электродуговой сварочный аппарат, специальные электроды из алюминия или присадочная проволока, на поверхность которой нанесена обмазка из флюса. Сварка при использовании такого аппарата выполняется постоянным током, подключенным с обратной полярностью.

Однако, как уже отмечено выше, наиболее качественное соединение позволяет получить аргонодуговая сварка алюминия. Нагрев соединяемых деталей при использовании данной технологии обеспечивается за счет электрической дуги, горящей между неплавким вольфрамовым электродом и соединяемыми заготовками. Формирование сварного шва происходит за счет использования проволоки из алюминия, подаваемой в зону горения дуги вручную или механическим способом – при сварке полуавтоматом.

Оборудование для ручной аргонодуговой сварки

Высокая температура, создаваемая при горении электрической дуги, позволяет разрушить оксидную пленку на поверхности соединяемых деталей, а чтобы алюминий не успел перейти в жидкую фазу и вытечь из зоны формируемого соединения, сварочный электрод перемещают с достаточно высокой скоростью. Большим преимуществом данного метода сварки является то, что электрод, изготовленный из тугоплавкого вольфрама, служит на протяжении длительного времени, а это позволяет экономить на расходных материалах.

Чтобы сварной шов, выполняемый полуавтоматом с использованием присадочной проволоки, обладал высоким качеством и надежностью, необходимо максимальное соответствие химического состава такой проволоки составу соединяемых заготовок.

Для выполнения сварки по данной технологии сегодня используются аппараты, вырабатывающие постоянный или импульсный ток, а также есть устройства, сварка на которых осуществляется переменным током.

Технология сварки с помощью аргона

Сварка аргоном, которая попадает под определение сварки в среде защитного газа, предполагает четкое следование инструкции, в которой оговорена последовательность действий, выполняемых специалистом. От того, насколько правильно будут выполнены все эти действия, зависит как качество формируемого соединения, так и расход материалов, которые стоят недешево. Если вы никогда не выполняли таких сварочных работ, то вам необходимо не только изучить пошаговые инструкции, но и внимательно просмотреть видео уроки, в которых подробно отражен весь технологический процесс.

Чтобы варить алюминий и сплавы на основе данного металла в среде аргона, необходим не только сам сварочный аппарат, но и дополнительное оборудование, обеспечивающее хранение и подачу расходных материалов. Естественно, техническое состояние такого оборудования и качество всех используемых материалов напрямую влияют на надежность формируемого соединения.

Для выполнения сварки аргоном деталей из алюминия и сплавов на основе данного металла потребуется следующее оборудование:

• источник электрического тока, к которому будет подключаться сварочный аппарат и все остальное оборудование;
• баллон, в котором хранится защитный газ аргон;
• механизм, отвечающий за подачу присадочной проволоки в зону выполнения сварки.

При выполнении сварки аргоном на крупных промышленных предприятиях защитный газ подается к сварочному аппарату по централизованной сети. Используемая на полуавтоматах сварочная проволока предварительно наматывается на специальные бобины, устанавливаемые на такой аппарат. Рабочие поверхности верстаков, на которых выполняются сварочные операции, согласно инструкции, должны быть изготовлены из нержавеющей стали.

Как подготовить к сварке соединяемые детали

На качество сварки аргоном алюминия оказывает влияние не только техническое состояние используемых полуавтоматов и других аппаратов, но и тщательность подготовки соединяемых заготовок.

Хорошо демонстрирует все этапы такой подготовки пошаговое видео ниже:

Для получения качественного соединения необходимо тщательно очистить соединяемые детали от грязи, жира и следов машинного масла. Для такой очистки лучше всего использовать любой растворитель. В случае, если толщина соединяемых листовых заготовок превышает 4 мм, необходимо выполнить разделку кромок, а саму сварку алюминия выполнять только встык. Чтобы удалить с поверхности заготовок тугоплавкую окисную пленку, место их соединения необходимо обработать при помощи напильника или щетки с металлическими ворсинками. Если место соединения имеет сложную конфигурацию, то такую зачистку можно выполнить при помощи шлифовальной машинки.

Некоторые особенности сварки аргоном

Сварка, выполняемая в среде аргона, имеет некоторые технологические особенности, о которых не всегда может рассказать обучающее видео. Как уже говорилось выше, для такой сварки, выполняемой полуавтоматом или с ручной подачей присадки, используются вольфрамовые электроды, диаметр которых выбирается в интервале 1,5–5,5 мм. Такой электрод, формирующий сварочную дугу, располагается под углом 80 градусов к поверхности соединяемых деталей. Если подача присадочной проволоки осуществляется не полуавтоматом, а вручную, то ее располагают под углом 90 градусов по отношению к электроду. Если вы внимательно посмотрите видео сварки алюминия аргоном, то обратите внимание, что присадочная проволока двигается впереди электрода.

Режимы сварки алюминия вольфрамовым электродом

Выполняя сварку аргоном, очень важно следить за тем, чтобы длина дуги находилась в пределах 3 мм. Характерной особенностью такой сварки является и то, что при ее выполнении присадочной проволокой не совершаются поперечные движения.

Сварка аргоном, если с ее помощью соединяются листы алюминия небольшой толщины, выполняется с подкладкой, в качестве которой можно использовать лист нержавеющей стали. Это позволяет улучшить отвод тепла из сварочной зоны, избежать прожогов и протеканий расплавленного металла. Применение подкладки, ко всему прочему, позволяет экономить энергию, так как такая сварка в среде аргона может выполняться с более высокой скоростью.

Плюсы и минусы сварки, выполняемой в среде аргона

Сварка аргоном деталей из алюминия и сплавов данного металла отличается рядом весомых преимуществ, если сравнивать ее с другими технологиями. При использовании этого метода соединяемые детали нагреваются очень незначительно, что особенно важно в тех случаях, когда необходимо варить заготовки сложной конфигурации. Соединение, получаемое при помощи сварки в среде аргона, отличается высокой прочностью и однородностью сварного шва, в котором отсутствуют поры, примеси и посторонние включения. Очень важно, что шов, получаемый при сварке аргоном, отличается однородной глубиной проплавления по всей своей длине.

Схема аргонной сварки с применением неплавящегося вольфрамового электрода

Естественно, имеет сварка алюминия аргоном и недостатки, о которых также следует знать. Основным из таких недостатков является использование сложного оборудования. Для обеспечения высокой эффективности сварочных операций и требуемого качества сварного шва необходимо, чтобы сам сварочный аппарат и все дополнительное оборудование были настроены правильно.

Одним из важнейших параметров, который следует правильно настраивать при выполнении сварки в среде аргона и других защитных газов, является скорость, а также равномерность подачи присадочной проволоки. Если аппарат подачи будет настроен неправильно, то проволока в зону сварки будет поступать с перерывами, сварочная дуга будет прерываться, что в итоге приведет к повышенному расходу электроэнергии и аргона.

Сварка аргоном является достаточно непростым процессом, но, если соблюдать все инструкции и обладать соответствующей квалификацией, она позволит добиться хорошего результата.

Источник