Андрей Смирнов
Время чтения: ~16 мин.
Просмотров: 0

Сварка алюминия полуавтоматом: описание процесса и основные нюансы

Недостатки

  • Сварочная проволока для сварки под флюсом имеет относительно высокую стоимость, так что себестоимость процесса соединения становится не всегда выгодной;
  • Такие разновидности встречаются не так часто, как стандартные;
  • В некоторых случаях проблема плохой свариваемости не решается и все равно требуются дополнительные средства;
  • Толщина такого материала более высокая, что усложняет подбор требуемого диаметра для выбранного режима работы.

Физико-химические свойства

Флюсованная сварочная проволока для полуавтоматов обладает хорошей пластичностью и отлично взаимодействует с системой подачи на аппарате. При этом материал имеет большую износостойкость, что  облегчает его перемещение, хранение и контакт с другими поверхностями. Это сделано для защит слоя флюса от повреждения. Сварочная проволока для автоматической сварки под флюсом имеет более низкую температуру плавления, чем основной металл. Свойства стального материала позволяют работать как с низкоуглеродистыми, так и с высокоуглеродистыми заготовками.

Проволока для сварки с флюсом

Улучшенные свойства сваривания за счет подобранных мягких металлов и наличия дополнительных элементов, обеспечивают стабильное горение дуги при использовании аргонодуговой сварки. В материале содержится минимальное количество водорода и прочих веществ, которые негативно влияют на состояние шва и могут вызвать трещины, поры и другие элементы брака. Это приводит к образованию относительно небольшой шлаковой корки на поверхности, так что ее можно без проблем снять.

Разновидности

Проволока для сварки под флюсом различается по диаметру и по основному металлу, с которым будет вестись сваривание. От этого и зависит, какой именно флюс будет использоваться:

  • Для стали – материал разделяется, в зависимости от уровня легирования, так как может применяться для высоколегированных сталей для замены тех элементов, которые утрачиваются во время температурной обработки. Это касается и сварки нержавейки.
  • Для меди – сварочная проволока с флюсом 08 мм, которая создана для работы с медными деталями, помогает улучшить соединение данного тугоплавкого металла при нормальных температурах.
  • Для алюминия – при сварке алюминия обязательно требуется флюс, так что данная продукция будет отличным вариантом, чтобы сделать все наиболее качественно и уменьшить вероятность появления брака.

Технические характеристики

ПараметрПредел прочности, (МПа)Предел текучести, (МПа)Удлинение относительное, %Удар, надрез KVКакой газ для защиты можно использовать
0, градусов Цельсия-20, градусов Цельсия
Минимальное значение480400224727CO2
Максимальное значение58049027120103

Особенности выбора

Проволока сварочная флюсовая 0,8 мм используется для самых тонких деталей. Для других процедур подойдет 2 мм, если толщина металла составляет 2-4 мм. Для производства часто применяют более толстые варианты до 6 мм

При выборе нужно обращать внимание не только на диаметр, но и на состав, так как это более главный параметр. Он должен быть максимально схож с основным металлом. Флюс подбирать не нужно, так как все уже определено автоматически производителем

Для частного использования в небольших объемах лучше покупать сварочную проволоку для полуавтоматов с флюсом в кассетах, а для крупномасштабных работ – в бухтах

Флюс подбирать не нужно, так как все уже определено автоматически производителем. Для частного использования в небольших объемах лучше покупать сварочную проволоку для полуавтоматов с флюсом в кассетах, а для крупномасштабных работ – в бухтах.

Особенности сварки

Главной особенностью, которой обладает сварка проволокой с флюсом, является отсутствие длительный подготовок. Единственное, что здесь придется сделать, так это скосить кромки места соединения, если толщина металла будет составлять более 4 мм, а также обработать растворами, если металл склонен к образованию оксидной пленки. Проволока для автоматической сварки под флюсом, а также другие ее разновидности, имеет все необходимое, чтобы обеспечить качественное соединение в той сфере, для которой она применяется.

Главное здесь правильно выставить скорость подачи, так как из-за наличия дополнительных материалов температура плавления может быть заметно ниже чем у безфлюсовых аналогов и основного металла. Это хорошо проявляется за счет того, что проволока начинает плавиться без особых проблем даже при работы с малыми толщинами не приводит к перепаливанию металла.

Технические характеристики сварочных полуавтоматов.

Напряжение сети: 220В/380В:

Однофазный или трехфазный полуавтомат, если у Вас однофазная сеть 220В, то естественно выбор падает на однофазный полуавтомат на 220В. Если у Вас трехфазная сеть, то можно выбирать как однофазный, так и трехфазный аппарат. Но все же, имея трехфазную сеть, лучше выбирать трехфазный аппарат. Такие аппараты равномерно загружают все фазы сети, не создают ее перекоса, меньше токовые нагрузки на каждую фазу. Процесс сварки трехфазным аппаратом значительно стабильнее с лучшим качеством формирования сварного шва. Полуавтоматы промышленного класса выпускаются только для трехфазной сети в силу потребляемой мощности и требований по стабильности и качеству сварки.

Продолжительность включения ПВ:

Принято разбиваь работу сварочного аппарата циклами по 10 минут. Для примера, если в инструкции на сварочный аппарат стоит ПВ 40% 300А, это значит, что при токе в 300А, сварочный аппарат может работать не более 4 минут, остальные 6 минут сварочный аппарат должен отдыхать. Далее точно такой цикл — 4 минуты работаем, 6 минут отдыхаем.

Номинальный сварочный ток:

Это ток, при котором полуавтомат не будет перегреваться. Если Вы отпределили, что для ваших условий рабочий ток будет 80-100А нарпимер, для сварки проволокой 0.8мм деталей толщиной 2-3мм, а режим сварки — высокой продолжительности ПВ=60%, то рекомендуется выбирать полуавтомат с запасом не менее 50% по току мощности, т.е. с номинальным током 160-200А.

Сварочный ток

Основная характеристика сварочного аппарата, при которой он функционирует в нормальном режиме. То есть при условии облюдения продолжительности нагрузки ПН полуавтомат работает без перегрева. От максимальной величины сварочного тока зависит толщина свариваемых металлов и диаметр используемой проволоки.

Сварка алюминия полуавтоматом без газа

При сваривании алюминия полуавтоматом, сварная ванна появляется не вязкая, например как со сталью, она становиться жидкой, как в работе с нержавейкой. Впоследствии у многих мастеров не выходит работать с подобного рода металлом. Основной проблемой является появление пленки из оксида на поверхности металла, причем весьма быстрого ее появления. Данный процесс очень популярный в производственной сфере, где мастера часто сталкиваться с подобным занятием, благодаря чему такая отрасль улучшается.

Преимущества

  • Сваривание алюминия полуавтоматом выходит не таким уж дорогим, в отличие от цен на сваривание аргоном;
  • Сваривание полуавтоматом используется для множества различных применений, поэтому считается универсальной техникой, является легко приобретаемой;
  • Занимает минимум времени на подготовку оборудования, и на уборку в завершении процесса;

Недостатки

  • Выполняя сваривание алюминия полуавтоматом без газа, формирование шва будет некачественным;
  • Обязательное применение флюса, если защищающие газы отсутствуют;
  • Сложный подбор сварочной проволоки, если не изучен состав металла;
  • Из-за высокой скорости сплава, появляются затруднения в образовании требуемого валика шва.

Характерные сложности в проведении работ

Если сваривать алюминий полуавтоматов без применения аргона, то сварная ванна будет подвергаться различным внешним факторам. Замена или отсутствие газа повлекут за собой низкий уровень защиты, после чего могут образоваться микротрещины, поры и раковины. Главная проблема в том, что оксидная пленка плавиться при разогреве около 2 тысяч градусов, в то время как алюминий в три раза быстрее. Раскаленные капли металла заворачиваются в оксидную пленку, и сваривание с основной массой изделия нормально не выходит.

Технология сваривания алюминия полуавтоматом требует учет усадки данного металла, поскольку коэффициент расширения у него немного больше в отличие от остальных сплавов, и часто возникают различные деформации, из-за расширения на месте сваривания шва, что приведет к искажению на поверхности металла. Еще следует помнить, что из-за повышенной текучести металла, процесс сварки в некоторых положениях становится сложнее. Для сварки алюминия полуавтоматом нужны четкие соблюдения параметров, и скорость подачи проволоки.

Обзор брендов

Востребованностью пользуется техника аргонно-дуговой сварки два в одном марки «Сварог». Хорошим примером является модель PRO MIG 200 SYNERGY. Такой полуавтомат сможет использовать все типы проволоки. Полярность меняется двумя простыми движениями. Есть режим использования штучных электродов.

При использовании аргоновой горелки можно воспользоваться функцией розжига прикосновением. Координация горящей дуги выстроена очень четко. Можно отрегулировать сварочный ток и напряжение, темп подачи проволоки. Пользователи смогут вести аргонодуговую сварку в двухтактном либо четырехтактном формате. В наиболее сложном режиме используется автоматическая опция VRD, уменьшающая риск удара током.

AuroraPRO Speedway 200 может оказаться не хуже. Этот полуавтомат изначально конструировали для серьезных работ. Его создавали для использования массивных катушек

Что немаловажно, эта модель способна действовать в однофазном режиме. Она выдержит уменьшение сетевого напряжения до 140 В

Изделие оптимально подходит для автосервисов и других небольших предприятий. Гарантируется почти беспрерывная работа с проволокой диаметром 0,8 и 1 мм. Менее долгая работа возможна с проволокой сечением 1,2 мм. Предусмотрена адаптивная настройка индуктивности. Минусом можно считать разве что очень большой размер.

Сварог ARCTIC MIG 250 Y куда компактнее, однако отрицательной стороной будет повышенная цена. Такой полуавтомат подойдет для тонкостенных деталей. Наибольший ток достигает 250 А, если ПВ — 60%. На холостом ходу при 50 В розжиг происходит беспрепятственно даже на засоренных поверхностях. Конструкторы позаботились о способности работать долго, что выражается в использовании редуктора с подогревом.

Стоит отметить:

  • сравнительную экономичность;

  • повышенный коэффициент мощности;

  • малые размеры и массу;

  • невозможность работы со штучными электродами и перемены полярности;

  • отсутствие режима работы с флюсованной проволокой;

  • излишняя простота механизма подачи, не дающая достигнуть должной эффективности.

Fubag INMIG 200 Plus отличается многофункциональностью и пригодностью в профессиональной сфере. Конструкторы предусмотрели не только популярное «синергетическое управление», но и программное задание режимов поступления проволоки. Можно варить короткими швами по схеме SPOT. Такое решение отлично подойдет для сварки изделий, не нуждающихся в герметичном шве. Хороший пример — кузовной ремонт.

Если характеризовать бренды в целом, то Fubag отличается широтой ассортимента и разнообразием вспомогательных аксессуаров. Технологические параметры неплохи. Стоимость тоже умеренна. Российская фирма «Сварог» создает свое оборудование в тесном взаимодействии с продвинутыми китайскими разработчиками. Ее продукция оперативно обслуживается благодаря широкой дилерской сети.

Также стоит отметить:

  • популярную латвийскую «Ресанту»;

  • российскую компанию ELITECH;

  • российскую же фирму Aurora.

Аргонодуговая

Сварка алюминия в среде аргона, хоть и не считается самой простой, зато является наиболее распространенной. В результате качественно выполненных работ можно получить соединения с высокой степенью прочности. Неплавящийся вольфрамовый электрод относится к расходным материалам, как и присадочные прутки. Диаметр электрода варьируется от 1,6 до 5 мм. Диаметр прутков составляет 1,6-4 мм. Аргон выступает в качестве защитного газа и подается в зону сварки через специальные сопла горелки.

Для эффективного разрушения окисла на поверхности металла сварку производят переменным током. Остальные параметры сварочного процесса необходимо выбирать из специально разработанных таблиц. В них указаны значения скорости подачи газа, диаметра прутка, диаметра электрода, силы тока. Самостоятельно определить параметры сложно, так как они зависят от типа сплава, способа соединения и обработки кромок, а также от толщины заготовки.

В принципе, сварка аргоном доступна и в домашних условиях, но для этого необходимо иметь соответствующее оборудование, а также нужные расходные материалы. Но опыт придется нарабатывать методом проб и ошибок. Полезно запомнить ряд общих правил и придерживаться их.

  • Вольфрамовый электрод удерживается так, чтобы между ним и поверхностью металла образовывался угол 70-80° градусов.
  • Присадочный пруток подносится к электроду под углом 90° градусов.
  • Зазор между электродом и поверхностью, то есть, длина дуги составляет 1,5-2,5 мм.
  • Вдоль шва при его формировании пруток продвигается с незначительным опережением, а затем движется горелка. Выполнение данного правила обеспечивает более эффективную защиту аргоном.
  • Движения прутка играют важную роль. Их желательно изучить на видео, прежде чем впервые начинать процесс. Манипуляции сварщика напоминают движение кисти художника.
  • В качестве теплоотводящей подкладки лучше всего использовать стальную или медную пластину.
  • Газ начинают подавать до розжига дуги, а заканчивают через несколько секунд после ее обрыва.

Скорость истечения газа и скорость подачи проволоки являются определяющими параметрами. От них зависит не только себестоимость процесса, но и качество шва. Высокая скорость газа только ухудшает защиту. В зону ванны будет поступать воздух и содержащийся в нем кислород. В то же время малое количество газа не может обеспечить требуемую защиту.

Выбор сварочного аппарата

Разновидности

Работать в инертном газе могут как инверторные, так и трансформаторные устройства. Первый тип отличается повышенной надежностью. Инверторная схема позволяет обеспечить повышенную устойчивость к нагрузкам. Проблема в том, что такие устройства не могут выдать высокий КПД. Зато они создают много помех для другой электротехники.

Сварочный инвертор многократно легче своего трансформаторного собрата. Используя его, можно не опасаться появления помех. Такое устройство можно точно и адекватно настроить. Оно поможет стабилизировать сварочный ток без лишних проблем

Проблемой может стать высокая чувствительность к конденсату, однако это не слишком существенно при осторожном обращении

Стоит учитывать еще такое деление:

  • бытовые аппараты (в них сварочный ток не выше 200 А, что вполне достаточно для домашнего ремонта);

  • полупрофессиональный класс (от 200 до 300 А) – подходит для систематического простого ремонта;

  • оборудование для работы специалистов (300 А и более) – может справиться с многочасовой повседневной работой, даже при очень сложных условиях.

Выбор и настройка оборудования

Сварочный полуавтомат для алюминия

Сварка алюминия стандартными MIG- аппаратами носит условный характер, т.е. сварить с ним можно, но ожидать хорошего результата не стоит.

Оптимальным решением в выборе является полуавтомат для сварки алюминия с импульсным режимом. Импульсы пробивают оксидную пленку, уменьшают перегрев алюминия и снижают вероятность прожога.

Импульсная сварка алюминия на постоянном токе

Синергетические импульсно-дуговые аппараты, снабженные специальной программой, еще больше облегчают задачу. Сварщику необходимо определиться с выбором свариваемых сплавов и подобрать  соответствующую программу. Далее выставить значение силы тока кнопочным регулятором. Подбор остальным параметров осуществляется микроконтроллером автоматически.

Хочется отметить, что данные полуавтоматы не дешевое удовольствие и оправданы в профессиональном применении. В домашних условиях вполне можно обойтись оборудованием без навороченных программ, однако и качество сварочного шва будет несопоставимым.

При покупке универсального сварочного полуавтомата в ценовом диапазоне до 40 т.р., рассчитанного на сварку цветных металлов, в т.ч. алюминия, можно присмотреться к следующим моделям:

  • Сварог REAL MIG 200 (N24002)
  • Сварог PRO MIG 160 SYNERGY (N227)
  • Сварог PRO MIG 200 SYNERGY (N229)
  • Grovers MULTIMIG 200 SYN
  • Aurora PRO OVERMAN 180

Проволока для полуавтомата

При сварке алюминия полуавтоматом накладываются  определенные требования при выборе сварочной проволоки

Важные моменты, на которые нужно обращать внимание:

  • температура плавления проволоки должна быть сопоставима с температурой свариваемого металла. Меньше разброс – процесс сварки легче;
  • оптимальный диаметр проволоки 1,2- 1,6 мм;
  • больше диаметр-легче подача в зону сварки.

Распространенными  типами алюминиевой сварочной проволоки являются  ER4043 и ER5356. Предназначены для сварки и ремонта изделий из алюминия и его сплавов с  содежанием кремния не более  5%.

Режимы сварки для проволок ER4043 и ER5356

Диаметр проволоки, ммНапряжение, ВТок, АРасход газа, л/мин
0,813-2460-17015
0,913-2460-17015
1,015-2690-21016
1,220-29140-26019
1,625-30190-35025

Проволока для сварки алюминия ER 4043

Сварочная горелка

Для сварочной горелки применяется тефлоновая направляющая для уменьшения трения проволоки. Желательно чтобы рукав для сварки алюминия предназначался только для сварки алюминия и не был слишком длинным -3 м самое то.

Push-pul- горелка

Контактный наконечник должен быть предназначен для сварки алюминия (на них помимо диаметра проволоки выбита маркировка AL) простые, используемые для сварки черных металлов и нержавеек не подходят. Связано это с сильным расширением алюминия во время нагрева. Диаметр отверстия должен быть  больше диаметра проволоки примерно на 0,4 мм, и в тоже время не сильно большим, чтобы обеспечить хороший электрический контакт.

Использовать алюминиевую проволоку диаметром 0,8 мм затруднительно ввиду пластичности металла и сложностью протяжки. Решением данной проблемы может быть применение сварочной горелки  Push Pull (пуш пул). Специальный встроенный механизм улучшит подачу проволоки и позволит увеличить длину горелки.

Механизм подачи проволоки

Ввиду повышенной пластичности и мягкости алюминиевой проволоки по сравнению со стальной, подающий механизм должен иметь ряд особенностей, таких как :

  • четырехроликовое подающее устройство. Необходимо для равномерного прижатия каждой пары роликов;
  • подающие ролики с U- образными бороздками, созданные специально для работы с алюминиевой проволокой.

Защитный газ

В качестве защитного газа наиболее часто используется аргон, обладающий хорошим очищающим эффектом и хорошим проникновением в сварочную ванну. При сварке алюминиевых сплавов с высоким содержанием магния в качестве защитного газа используются смеси аргона с гелием( до 75 % гелия в смеси). Такие смеси препятствуют образованию оксидов магния.

Здесь может возникнуть вопрос, как варить алюминий  в среде углекислого газа или вообще без газа, ведь аргон достаточно дорогой?

Более дешевый углекислый газ, применяемый для сварки низкоуглеродистых сталей, в данном случае не подойдет.  СО2- активный газ, он будет защищать сварочную ванну от воздуха, но при этом будет вступать в реакцию в алюминием, препятствуя образованию прочного соединения.  Поэтому в данном случае применяется именно инертный газ.

Сварка полуавтоматом  без газа возможна с применением специальной флюсовой проволоки, защищающей сварочную ванну.

Выбор и настройка оборудования

Сварочный полуавтомат для алюминия

Сварка алюминия стандартными MIG- аппаратами носит условный характер, т.е. сварить с ним можно, но ожидать хорошего результата не стоит.

Оптимальным решением в выборе является полуавтомат для сварки алюминия с импульсным режимом. Импульсы пробивают оксидную пленку, уменьшают перегрев алюминия и снижают вероятность прожога.

Импульсная сварка алюминия на постоянном токе

Синергетические импульсно-дуговые аппараты, снабженные специальной программой, еще больше облегчают задачу. Сварщику необходимо определиться с выбором свариваемых сплавов и подобрать  соответствующую программу. Далее выставить значение силы тока кнопочным регулятором. Подбор остальным параметров осуществляется микроконтроллером автоматически.

Хочется отметить, что данные полуавтоматы не дешевое удовольствие и оправданы в профессиональном применении. В домашних условиях вполне можно обойтись оборудованием без навороченных программ, однако и качество сварочного шва будет несопоставимым.

При покупке универсального сварочного полуавтомата в ценовом диапазоне до 40 т.р., рассчитанного на сварку цветных металлов, в т.ч. алюминия, можно присмотреться к следующим моделям:

  • Сварог REAL MIG 200 (N24002)
  • Сварог PRO MIG 160 SYNERGY (N227)
  • Сварог PRO MIG 200 SYNERGY (N229)
  • Grovers MULTIMIG 200 SYN
  • Aurora PRO OVERMAN 180

Проволока для полуавтомата

При сварке алюминия полуавтоматом накладываются  определенные требования при выборе сварочной проволоки

Важные моменты, на которые нужно обращать внимание:

  • температура плавления проволоки должна быть сопоставима с температурой свариваемого металла. Меньше разброс – процесс сварки легче;
  • оптимальный диаметр проволоки 1,2- 1,6 мм;
  • больше диаметр-легче подача в зону сварки.

Распространенными  типами алюминиевой сварочной проволоки являются  ER4043 и ER5356. Предназначены для сварки и ремонта изделий из алюминия и его сплавов с  содежанием кремния не более  5%.

Режимы сварки для проволок ER4043 и ER5356

Диаметр проволоки, ммНапряжение, ВТок, АРасход газа, л/мин
0,813-2460-17015
0,913-2460-17015
1,015-2690-21016
1,220-29140-26019
1,625-30190-35025

Проволока для сварки алюминия ER 4043

Сварочная горелка

Для сварочной горелки применяется тефлоновая направляющая для уменьшения трения проволоки. Желательно чтобы рукав для сварки алюминия предназначался только для сварки алюминия и не был слишком длинным -3 м самое то.

Push-pul- горелка

Контактный наконечник должен быть предназначен для сварки алюминия (на них помимо диаметра проволоки выбита маркировка AL) простые, используемые для сварки черных металлов и нержавеек не подходят. Связано это с сильным расширением алюминия во время нагрева. Диаметр отверстия должен быть  больше диаметра проволоки примерно на 0,4 мм, и в тоже время не сильно большим, чтобы обеспечить хороший электрический контакт.

Использовать алюминиевую проволоку диаметром 0,8 мм затруднительно ввиду пластичности металла и сложностью протяжки. Решением данной проблемы может быть применение сварочной горелки  Push Pull (пуш пул). Специальный встроенный механизм улучшит подачу проволоки и позволит увеличить длину горелки.

Механизм подачи проволоки

Ввиду повышенной пластичности и мягкости алюминиевой проволоки по сравнению со стальной, подающий механизм должен иметь ряд особенностей, таких как :

  • четырехроликовое подающее устройство. Необходимо для равномерного прижатия каждой пары роликов;
  • подающие ролики с U- образными бороздками, созданные специально для работы с алюминиевой проволокой.

Защитный газ

В качестве защитного газа наиболее часто используется аргон, обладающий хорошим очищающим эффектом и хорошим проникновением в сварочную ванну. При сварке алюминиевых сплавов с высоким содержанием магния в качестве защитного газа используются смеси аргона с гелием( до 75 % гелия в смеси). Такие смеси препятствуют образованию оксидов магния.

Здесь может возникнуть вопрос, как варить алюминий  в среде углекислого газа или вообще без газа, ведь аргон достаточно дорогой?

Более дешевый углекислый газ, применяемый для сварки низкоуглеродистых сталей, в данном случае не подойдет.  СО2- активный газ, он будет защищать сварочную ванну от воздуха, но при этом будет вступать в реакцию в алюминием, препятствуя образованию прочного соединения.  Поэтому в данном случае применяется именно инертный газ.

Сварка полуавтоматом  без газа возможна с применением специальной флюсовой проволоки, защищающей сварочную ванну.

Рейтинг автора
5
Материал подготовил
Степан Волков
Наш эксперт
Написано статей
141
Ссылка на основную публикацию
Похожие публикации