Электроды по алюминию очень удобны в применении. С их помощью можно достаточно легко выполнять сварку деталей, изготовленных из алюминиевых сплавов. Осуществлять такие технологические операции стало возможным потому, что использование таких электродов позволяет разрушить прочную оксидную пленку, покрывающую поверхность изделий из алюминия и его сплавов.
Алюминиевые прутки для сварки
Выполнение сварки алюминия
Наличие таких электродов — не единственное условие, которое необходимо соблюсти, чтобы получить качественное сварное соединение деталей, изготовленных из этого распространенного металла. Прежде всего, чтобы варить такие изделия, необходимо тщательно очистить их поверхности от различных загрязнений и окислов, а также подготовить их кромки: придать им оптимальный профиль.
Для очистки алюминиевых деталей и удаления с их поверхности жира используются органические растворители, а в производственных условиях для этого делают щелочные ванны. Из наиболее распространенных растворителей, которые для этого применяются, можно выделить «Уайт-спирит», технический ацетон, составы «РС-1» и «РС-2». Такие растворители несложно приобрести в специализированных точках продаж.
Если есть необходимость в использовании щелочной ванны, то приготовить ее своими руками можно и в домашних условиях. Для этого необходимо смешать следующие компоненты:
- 1000 мл воды;
- 50 г кальцинированной соды;
- 50 г технического тринатрийфосфата;
- 30 г жидкого стекла.
Электроды для ручной сварки алюминия Kjellberg Finsterwalde CMA 512
Для того чтобы обработать алюминиевую деталь, полученный состав необходимо предварительно нагреть до температуры 65 градусов. Важно и время выдержки изделия из алюминия в таком растворе, которое составляет 5 минут.
Следующая операция, которую необходимо будет выполнить, — это очистка алюминия от оксидной пленки. Выполняется такая процедура при помощи специальных щеток, щетина которых состоит из тонкой (диаметр до 0,1 мм) стальной проволоки. После очистки такой щеткой поверхность алюминия необходимо еще раз обработать растворителем, чтобы обезжирить.
В предварительной подготовке нуждаются и электроды для сварки алюминия. Чтобы сварное соединение получилось более качественным, специалисты рекомендуют просушивать электроды перед использованием при температуре 200 градусов, для чего используются специальные печи. Такую просушку необходимо выполнять в течение 2 часов. После выполнения всех вышеуказанных процедур можно начинать варить алюминиевые детали, для чего может быть использован обычный инвертор.
Принцип сварки вольфрамовым электродом в среде защитного газа
Режимы для сварки выбирают следующие: постоянный ток, подключаемый с обратной полярностью, сила которого должна составлять 25–30 ампер на один миллиметр диаметра используемого электрода. Если к качеству и надежности получаемого соединения предъявляются повышенные требования, то детали лучше всего нагреть предварительно до 250–400 градусов. Важно, что чем больше толщина алюминиевых деталей, тем до более высокой температуры их необходимо нагревать.
Детали из алюминия нагревают перед сваркой для того, чтобы обеспечить хорошую проплавляемость зоны соединения и, соответственно, хорошее качество шва. Чтобы минимизировать риск коробления деталей из алюминия после сварки и избежать кристаллизационных дефектов готового соединения, необходимо обеспечить их медленное остывание после окончания процесса.
Если варить предполагается крупногабаритные детали, то их нагревают не целиком, а только те участки, которые находятся в зоне будущего сварного соединения. Когда сварка алюминиевых деталей завершена, выполняются следующие технологические операции:
- сварной шов очищается от образовавшейся корки шлака;
- не успевший остыть шов поливается горячей водой;
- выполняется обработка шва при помощи щетки с металлической щетиной.
Сварочный шов при использование электродов ОЗАНА-2
Способы сварки алюминия
Варить детали, изготовленные из алюминия и его сплавов, можно различными способами. Наиболее распространенными из них являются следующие.
Ручная сварка при помощи электрической дуги
В качестве электродов при выполнении такой сварки могут использоваться металлические или угольные стержни, которые и обеспечивают горение электрической дуги, нагрев и плавление кромок соединяемых частей. За счет введения в зону сварки алюминиевого прутка, поверхность которого покрыта специальным флюсом, обеспечивается формирование шва. При помощи такой дуговой сварки можно соединять детали небольшой толщины, а также устранять небольшой брак в алюминиевых отливках.
Автоматическая электродуговая сварка, выполняемая при помощи специального оборудования
Таким методом можно варить встык алюминиевые детали, толщина которых превышает 4 мм. Для получения соединения данным методом применяются плавящиеся электроды и ток с обратной полярностью. Формирование сварного шва происходит под слоем специального флюса, который предварительно замешивают, перетирают через сито и прокаливают при температуре 300 градусов.
Режимы аргонодуговой сварки алюминия вольфрамовым электродом
Сварка, осуществляемая в среде газов — гелия и аргона, которые выполняют защитную функцию
Такой технологический процесс, в котором также используется дуговой разряд, выполняется при помощи неплавящегося электрода, изготовленного из вольфрама. Благодаря использованию защитного газа дуга при такой сварке отличается исключительной стабильностью горения, поэтому применять данную технологию можно для соединения даже очень тонких деталей. Чтобы варить таким способом, могут использоваться автоматические или ручные аппараты. В первом случае применяется сварочная проволока, которая в зону сварки подается автоматически, во втором — неплавящиеся электроды для формирования дуги и присадочный материал из алюминия. Сварка по данной технологии может выполняться и на трехфазном токе, для этого должна использоваться погружаемая и импульсная дуга.
Сварка алюминия, при которой применяется плазменная дуга, питаемая переменным током
В аппаратах, работающих по данной технологии, применяются вольфрамовые электроды (диаметр 0,8–1,5 мм), а защита дуги обеспечивается гелием или азотом.
Виды электродов
Для сварки алюминия, а также сплавов на его основе применяется несколько видов электродов. В частности, к ним относятся следующие.
Электроды щелочно-солевой группы (ОК: 96.10, 96.20, 96.50)
Оптимальнее всего использовать такие электроды, чтобы варить сплавы, основу которых составляет алюминий, магний и марганец, а также детали из технического алюминия. Такие электроды очень критично относятся к условиям хранения по причине высокой гигроскопичности, поэтому они нуждаются в надежной защите от повышенной влажности.
Электроды ОК 96.20
Электроды по алюминию популярной торговой марки «ОЗАНА»
Существует две модификации электродов данной марки, одна из которых («ОЗАНА-1») применяется для соединения или наплавки деталей, изготовленных из сплавов марки А0-А3, а вторая («ОЗАНА-2») — для работы с марками АЛ4, АЛ9, АЛ11 и др. Отличительными характеристиками таких электродов является не только их способность обеспечивать стабильность дуги и высокое качество формируемого шва, но также то, что с их помощью можно варить как горизонтальные, так и вертикальные швы.
Электроды торговой марки «ОЗА», которые изготавливаются из алюминиевой сварочной проволоки: СвА1, СвА3, СвА5, СвА10
Такими электродами сваривают детали из чистого алюминия, а также изделия из сплава на основе алюминия с кремнием.
Электроды марки «УАНА»
Эти электроды используют для соединения деталей из сплавов алюминия, относящихся к литейной и деформируемой группе.
Электроды, изготавливаемые из вольфрама, которыми оснащают аппараты для сварки в среде защитных газов.
Несмотря на все свои преимущества, такие электроды обладают одним значительным недостатком — зажигать дугу с ними достаточно сложно.
Вольфрамовые электроды Elitech WP
Электроды для сваривания алюминия выпускаются современной промышленностью в большом ассортименте и в достаточном количестве, но их стоимость находится на высоком уровне. Однако можно серьезно сэкономить на их приобретении, если изготовить такие электроды своими руками. Сделать это совсем несложно, если придерживаться следующего алгоритма действий:
- алюминиевую проволоку диаметром 3–4 мм порезать на куски длиной 250–350 мм;
- подготовить обмазку для электродов, в которую войдет сильно измельченный мел, смешанный с силикатным клеем;
- доведенную до пастообразного состояния смесь следует равномерным слоем (1–2 мм) нанести на подготовленную проволоку и просушить готовые электроды до полного затвердевания их обмазки.
С помощью электродов легко выполнять сварку деталей из алюминия. Значительно сэкономить на этом технологическом процессе позволит изготовление электродов своими руками.
