Зварювання алюмінію напівавтоматом своїми руками (відео)

Зварювання алюмінію напівавтоматом - особливий технологічний процес, в результаті якого отримують суцільний шов. З'єднання алюмінієвих деталей та конструкцій має свої особливості. Процес вигідний економічно, високопродуктивний та механізований.

Схема зварювання алюмінію напівавтоматом.

Промисловість використовує з'єднання алюмінієвих конструкцій під час виготовлення суден. Зварювання металу застосовується під час виробництва цистерн, парових турбін, котлів, суцільнометалевих конструкцій.

Плюси та мінуси створення алюмінієвих зварних конструкцій

Виробництво нових виробів супроводжується удосконаленням литих чи кованих конструкцій, їх заміною на сучасні комбіновані елементи, що містять алюмінієві деталі. Впровадження напівавтомата в процес з'єднання конструкцій призводить до таких прогресивних результатів, як:

Таблиця показників алюмінієвих сплавів.

економія металу;
зменшення трудомістких робіт;
встановлення мінімальної собівартості.

Властивості алюмінію дозволяють створювати легкі конструкції, що використовують мінімум палива. Метал має міцність і легкість. Він має низьку температуру плавлення 660 °C, яка впливає на технологію обробки виробів. Метал має високу корозійну стійкість, утворює оксидну плівку на поверхні.

Для зварювання конструкцій застосовують сплави чи чистий алюміній. Його сполуки поділяються на 2 групи:

системи легування марки АМц;
більш складні процеси легування Al-Mg-Cu чи Al-Zn-Mg-Cu.

Труднощі, що виникають при з'єднанні алюмінієвих конструкцій

Вплив режимів зварювання на форму шва.

У процесі створення зварного шва формується плівка з оксиду А1203, що важко розплавляється, має щільність, що перевищує аналогічні параметри у алюмінію. Оксидне утворення покриває кромки шва, ускладнює з'єднання деталей з іншими металами. Перед початком роботи зварювальник проводить заходи щодо очищення металу методом травлення. Використовують активні флюси, що розчиняють оксид, що переходять у леткі сполуки. Надлишки шлаку у вигляді їдкого лугу та невикористаний флюс призводять до появи корозії алюмінію. Водень сприяє утворенню пір та створює великі труднощі в роботі.

Досвідченому робітникові не варто великої праці встановити початок плавлення металу, тому що в процесі нагрівання колір алюмінію не змінюється. Високі температури при зварювальних роботах викликають руйнування металу в місцях кромок швів, що не розплавилися. Алюміній має високу плинність і видаляється при зварюванні через основу швів. Щоб уникнути пропалів, зварювальник застосовує графітові або сталеві прокладки. У разі підвищення температури до 500 °С конструкція може повністю зруйнуватися.

Напівавтомат для зварювання алюмінію створює з'єднання між деталями, яке легко коробиться через значну величину лінійного розширення матеріалу. У процесі роботи металеві листи кріплять спеціальними притисками на стенди.

Велика увага приділяється роботі з підготовки алюмінієвого дроту для зварювання. Використовують кілька способів її очищення:

Схема влаштування зварювального напівавтомата.

Механічний.
Хімічний.
Електричний.

Для роботи готують необхідний інструмент:

наждачне приладдя;
металеві щітки.

При використанні хімічного способу очищення краще відразуприготувати:

флюси для зварювальних робіт;
засоби для травлення.

Зварювання алюмінію напівавтоматом використовується для з'єднання конструктивних деталей, що мають товщину крайки понад 8 мм.

Види з'єднань сплавів алюмінію

Таблиця показників електродів для зварювання.

Листи зварюють з дотриманням коректного режиму з'єднання для запобігання дефектам, що впливають на механічні параметри зварного шва. Алюмінієві сплави мають високу теплопровідність, утворюють оксиди і мають значну відбивну величину. Маючи неоднорідну структуру, сплав характеризується різними параметрами пружності та пластичності у шві.

ГОСТ 7871-75 пропонує застосовувати для зварювальних робіт дріт із алюмінію. Оксидна плівка, що покриває сплави, не руйнується при високій температурі, заповнює шви, знижуючи властивості деталей, що зварюються. Зварювання алюмінію напівавтоматом здійснюється із застосуванням дроту великого діаметра, зменшенням кількості приєднаних елементів в шві, що утворився.

Роботи з підготовки кромок конструкцій до з'єднання напівавтоматом

Досвідчений зварювальник приділяє велику увагу підготовці деталей до роботи. Для алюмінієвих листів є рекомендації щодо їх обробки перед зварюванням.

Не дозволяється обробляти поверхню за допомогою зернистого полотна чи абразивних речовин.

Основні характеристики покритих електродів для зварювання алюмінію.

Неодмінною умовою підготовки деталей для роботи є їх ретельне очищення від бруду, пилу, наявних оксидів.

Для роботи необхідно запастися такими матеріалами, як:

ганчір'я;
бензин;
уайт-спірит;
водний розчин лугу КОН;
щітки;
20%азотна кислота.

За допомогою ганчірки видаляють мастило з поверхні алюмінієвої деталі. Використовують для цього теплий водний розчин рідкого натрієвого скла. Розчин має температуру 60-70 ° C, а робота триває не більше 3-5 хв.

Наступний етап підготовки полягає в обробці дроту в 5% лужному розчині при температурі 60-70°C протягом 3 хв, з подальшим зануренням у холодну воду та обробкою щітками. Деталі витримують азотної кислоти 20% концентрації при температурі 60-70°C протягом 7 хв. Потім їх просушують із застосуванням гарячого повітря. Дріт обробляють аналогічним методом. Просушування деталей здійснюють у камерах або на повітрі, оберігаючи їх від доступу пилу, вологи та бруду.

Підготовка та подача дроту для роботи

Положення електрода при зварюванні.

Зварювання напівавтоматом виконується за допомогою дроту з межею плинності 120, що складається із Si, Fe, Cu, Mn (0,12), Mg (4,95). Межа плинності інших марок знаходиться в діапазоні 120-55, а міцність має межі від 290 до 165.

Алюмінієвий дріт застосовується в автоматі Mig/Mag. Певний її вигляд дозволяє створити достатню міцність та стійкість шва. Вибираючи присадковий матеріал, необхідно встановити його хімічний склад, який повинен збігатися з аналогічним у деталей, що зварюються.

Важливим параметром є температура плавлення дроту. Вибирають для роботи матеріал чистий: без слідів іржі, бруду, фарби, олії. Процес плавлення повинен бути рівномірним, без бризок, тріщин і утворення пір у металі, що зварюється.

Алюміній сполучається дротом СВ-97, СВ-АМц, СВ-А85. Транспортування присадного матеріалу здійснюється у бухтах. Невикористаний матеріал закривається спеціальним папером.

Для зварювання заргоном застосовують дріт із флюсом. Матеріал за ГОСТ-7871-75 виготовляється пресовим або тягнутим методом діаметром 4 мм і створює стабільні властивості шва, надійні зварні з'єднання.

Технологічний процес з'єднання напівавтоматних деталей

Режими зварювання алюмінієвих шин електродом, що не плавиться, в середовищі аргону.

Для роботи знадобиться: напівавтомат, заправлений дротом, пальник, електрод, аргонно-гелієвий балон.

Зварювальні роботи без участі газу виконуються з наступним набором інструментів:

флюсовий дріт;
зварювальний апарат.

Робота не дуже складна для досвідченого зварювальника, але якість шва визначається технічними параметрами використовуваної сировини.

Технологічний процес зварювання алюмінію починається після встановлення дроту та його заправки в систему з подальшою подачею до пальника. Для створення максимальної температури встановлюють клему зі знаком «-» на електрод.

Балон, заправлений аргоном, приєднується до напівавтоматичного обладнання. Подальша робота ведеться з підготовки деталі до зварювання. Її поверхня ретельно знежирюється та очищається від забруднень на стику деталей. З алюмінію утворюють проплавлений кратер з подальшим наповненням його розплавленою сировиною. Надалі пальник пересувається, а кратер дещо зміщується убік, заповнюючись рідким алюмінієм.

Ретельно контролюють під час роботи положення електрода щодо деталі, що зварюється. Він має бути віддалений від неї на 15 мм. Крайня ділянка зварювального шва обробляється аргоном для унеможливлення формування оксидного покриття.

Часто застосовується зварювання напівавтомат без аргону. Флюсовий або порошковий дріт є сталевою трубою, а внутрішня її частина —флюс. Він нагрівається до встановленої температури, а потім згоряє, формуючи оболонку із захисного газу.

На тримач підключають мінус, а виріб потрапляє під знак +, тобто використовується пряме підключення. Зварювальний шов виконується єдиною смугою або розбивається на короткі ділянки по 5 див.

Для роботи зі з'єднання алюмінієвих деталей використовують кілька моделей напівавтоматів, оснащених мікропроцесорними пристроями. Вони працюють від напруги на вході в 230 В, із споживаною потужністю 6 кВт. У напівавтоматі використовується робочий дріт діаметром 0,6-1,2 мм. Існує система захисту пристрою від зайвого нагріву під час роботи.

Зварювання алюмінію напівавтоматом, виконане з дотриманням технологічного процесу, дозволяє знизити трудомісткість робіт, з'єднати деталі на конкретних ділянках заготовок металевих листів.