Варить алюминий сложно, но научиться можно

Алюминий имеет множество достоинств и один серьезный недостаток – его трудно варить.Самый оптимальный метод – сварка алюминия аргоном.

Термическая обработка алюминиевых поверхностей в инертной среде

Сложность для термообработки алюминия объясняется его особенностями:

• Сам металл правится при температуре 660°C, а пленка его окислов – при 2044°C;
• Пленка окислов есть всегда, поскольку алюминий – один из самых химически активных металлов;
• У алюминия высокий коэффициент линейного расширения. Из-за этого металл сильно усаживается, шов деформируется.

Термическая обработка металла в инертном газе, принцип

Термин «дуговая» («электродуговая») сварка означает, что термическая обработка осуществляется посредством электрической дуги. Дуга возникает между двумя электродами. Первый электрод – рабочий элемент сварочного аппарата (собственно стержень, которым варят), второй – поверхность металла, которую вы обрабатываете. Металл плавится, образуется «сварочная ванна». Как это выглядит, можно посмотреть на видео – красивое зрелище. Чтобы металл не горел и не окислялся, вступая во взаимодействие с кислородом воздуха, в зону обработки из аппарата подается инертный газ – аргон, гелий или их смесь. Получается аргонная прослойка, сварочная ванна оказывается закрыта от атмосферного кислорода химически инертным защитным слоем – аргоном. Отсюда еще одно название – аргонодуговая.

При этом можно использовать электрод либо только как источник тепла (неплавящийся стержень, неметаллический либо из тугоплавкого металла), либо еще и в качестве присадочного материала (плавящийся стержень, металлическая проволока). Первая технология называется TIG (tungsten inert gas, ручная дуговая сварка, используется вольфрамовый электрод), вторая – MIG/MAG (Metal Inert Gas / Metal Active Gas), полуавтоматическая сварка. Полуавтоматическая – потому что электрод (он же присадочная проволока) подается из аппарата автоматически, то есть, не все процессы осуществляются вручную (имеет смысл посмотреть работу полуавтомата на видео).

Дуговая сварка алюминия может осуществляться как вольфрамовым электродом, так и плавящимся (алюминиевой проволокой). В первом случае присадочная проволока из алюминия подбирается отдельно.

Технология MIG/MAG существенно проще в исполнении, ей после некоторой тренировки может овладеть новичок. И скорость работы получается гораздо выше. Но лучшее качество шва обеспечивает аргонодуговая сварка алюминия методом TIG.

Оборудование

• Аппараты для аргонно-дуговой сварки.
• Сварочные аппараты полуавтоматические инверторные.

При выборе аппарата нужно обращать внимание на характер подачи тока. Аппарат TIG для аргонно-дуговой сварки должен иметь пометку AC (это значит, что он работает на переменном токе) или AC+DC (переменный и постоянный). Во втором случае оборудование можно будет использовать для любого металла, но стоит оно дорого.

Варить по методу TIG постоянным током нельзя.

Для присадки берется проволока из алюминия АК, АО, АД если нужно варить чистый алюминий. Для сплавов подбираются проволоки в зависимости от состава сплава.

Полуавтомат MIG для аргонно-дуговой сварки имеет пометку DC. Сварка происходит постоянным током с обратной полярностью.

Сила тока зависит от диаметра электрода:

• 4 мм – 130 А
• 5 мм – 160 А
• 6 мм – 220 А.

Чистый алюминий варят электродом из алюминия АД1 и АВ2Т, сплавы – проволокой Св.АКЗ и Св.АК10.

Еще одна особенность алюминия – высокая тепло- и электропроводность. Поэтому сварочный ток должен быть большим, гораздо выше, чем для стали.

Толщина электрода тем меньше, чем меньше толщина свариваемого металла. Работать с аппаратурой TIG в принципе сложнее, чем с полуавтоматами, поэтому если речь идет о листах тоньше 4 мм и совсем тонком электроде, лучше воспользоваться полуавтоматом. Чтобы освоиться с ним, нужно посмотреть видео.

Рабочий процесс

• Перед обработкой поверхность нужно очистить стальной щеткой от грязи и обезжирить ацетоном, бензином или еще каким-нибудь растворителем.
• Если толщина листа больше 4 мм, нужно провести разделку кромок (сделать отбортовку). Дуговая сварка тонких листов может производиться без разделки кромок. Очистить на кромках оксидную пленку (подойдет напильник, металлическая щетка с тонким ворсом, напильник).
• Во избежание прожогов (в первую очередь это касается тонких листов) под алюминий нужно помещать медную или стальную подложку.
• Аргонно-дуговая сварка TIG проводится короткой дугой (до 2,5 мм). Угол между электродом и листом – 70-80 градусов, между электродом и проволокой – 90. Проволока движется впереди электрода (этот процесс показан в обучающих видео).
• Аргонно-дуговая сварка MIG проводится с предварительным нагревом при толщине листа до 9 мм – до 250°С, свыше 9 – до 350.
• Варить следует в вертикальном или нижнем положении, дуга должна быть как можно короче, без поперечных штрихов (смотрите видео).

Сразу по окончании шлак нужно смыть горячей водой с помощью стальных щеток.