Алюминий и его сплавы при домашней сварке

Особенности сварки алюминия в домашних условиях

В сварочном деле принято разделять металлы и сплавы в зависимости от их рабочих характеристик. Например, алюминий относится к трудносвариваемой разновидности металлов.

По этой причине про сварку алюминия инвертором в домашних условиях можно сказать, что она обладает специфическим сочетанием особенностей. Стоит повнимательнее рассмотреть их заранее, чтобы в процессе работы не возникли непредвиденные сложности.

Принципиальных отличий при сварке в домашних условиях по большому счету нет — требования к технике безопасности, оборудованию и техпроцессу выдвигаются такие же, как и в промышленных условиях.

Главное, на что стоит обратить внимание в целях обеспечения безопасности — токсичные газы, которые образуются при работе со стандартными электродами. Следует позаботиться о том, чтобы эффективно нейтрализовать их.

Капризы алюминия при сварке в домашних условиях

Для работ с алюминием требуется достаточно высокая квалификация, которая хоть и приходит с опытом, но должна сопровождаться определенными навыками.

Это касается даже наиболее простых манипуляций со сваркой — во всем нужна хорошая теоретическая база и наличие практического опыта. Оплавление, образование сквозных отверстий, и другие неприятные эффекты — вот основные «подводные камни», которые нужно предотвращать. Для этого требуется не только повышенное внимание, но и понимание процессов температурного расширения, знание свойств и особенностей металла, а также способность грамотно подобрать электроды.

Список важнейших параметров

Алюминий — металл очень распространенный в самых различных сферах человеческой деятельности. Также активно используются его сплавы. Это обусловлено набором его физических свойств и химических характеристик.

Какие основные трудности возникают во время сварочных работ, связанных с этим металлом? Причины легко понять, если разобраться с главными свойствами.

Значительный уровень текучести

При воздействии высоких температур алюминий резко теряет прочность, что приводит к разрушению уже расплавленным металлом нерасплавленного. Нередко происходит так, что расплавленный металл вытекает через шов. Сложность контроля за процессом сварки в домашних условиях усугубляется тем, что алюминий не изменяет свой цвет при нагревании. Для сохранения формы сварочной ванны опытные сварщики применяют специальные керамические (или сделанные из иного металла) подкладки.

Появление оксидной пленки

Кислород имеет очень характерное воздействие на алюминий — он очень быстро покрывает его специфической оксидной пленкой, в результате чего поверхность металла приобретает гораздо более высокий уровень тугоплавкости и плотности. Кроме того, оксид мешает превращению металла в монолитный шов.

Как не допустить появление оксидной пленки? Сварочную зону нужно защитить от контакта с воздухом. Это достигается при использовании аргоновой сварки. Кроме того, оксид можно удалить путем катодного распыления.

Еще одна отличительная особенность алюминия — обладая весьма высоким коэффициентом линейного расширения, он обладает достаточно низким модулем упругости. Из-за этого нередко происходит деформация конструкции, которую требуется сварить. Как понизить вероятность деформации? Для этого применяются разнообразные технологические приемы, т.е. электросварка в режиме оптимальном режиме, или подогрев.

Во время сварки алюминия в домашних условиях (и не только в домашних) появляется пористость в сплавах, содержащих этот металл. Почему так получается? Ответ прост: различные соединения металла имеют в своем составе водород, который выделяется через образующиеся в процессе нагрева поры. Кроме того, если в составе имеется значительное содержание кремния, то существует высокая вероятность появления кристаллизационных трещин, которые хоть и имеют малые размеры, но способны в значительной степени ослабить сварочный шов.

Еще одна особенность алюминия — большая теплопроводность. Вот почему для сварочного процесса не обойтись без мощных источников тока.

Дополнительная опасность, поджидающая тех, кто занимается сваркой алюминия домашних условиях — образование горячих трещин. Появляются они в результате специфических процессов, которые протекают внутри раскаленного металла, когда он начинает застывать. Как снизить до минимума риск появления трещин? Нужно применять особые модификаторы, добавляемые непосредственно в сварной шов. Еще один метод подстраховки — не располагать швы слишком близко друг к другу.

Как производить сварку алюминия инвертором в домашних условиях?

На практике часто возникает ситуация, когда нужно выполнить сварочные работы по алюминиевым сплавам, марка которых неизвестна. Возможно ли такое без специальных вспомогательных материалов и особых режимов сварки? Если как следует подготовиться, то это осуществимо.

Во-первых, нужно грамотно выбрать сварочное оборудование. Лучше всего для алюминия и его сплавов подходит инверторный аппарат: он обеспечивает стабильную дугу, быстрый розжиг, высокий уровень аккуратности шва, а также стабильные токи.

Какой именно инвертор больше всего подходит для такого вида работ? Принципиальной разницы нет — подойдет любой. Стоит учесть другой фактор: в гораздо большей степени на результат влияет грамотный выбор электродов.

Для сварки алюминия инвертором в домашних условиях необходимо иметь следующее:

• специальные электроды, которые хорошо подходят для алюминия (они имеют маркировку ОЗР, ОЗР-2, или ОЗАНА, ОЗАНА-1, ОЗА, ОЗА-1);
• печь, в которой можно прокалить электроды — это делается перед тем, как использовать их.

Ключевые правила сварки при работе с алюминием и его сплавами

Обработать поверхность металла

Рекомендуется удалить с поверхности металла грязь, а затем обезжирить ее ацетоном, авиационным бензином или уайт-спиритом. Для уничтожения оксидной пленки можно использовать напильник, наждачную бумагу или абразив.

Разделка кромок

При толщине металла от 4 мм или более производится разделка кромок. При использовании покрытых электродов разрешается обработка металла, имеющего толщину до 20 мм, без разделки кромок.

Защита от перегрева

Чтобы предотвратить деформацию металла, можно использовать приставку для сварочного аппарата инверторного типа.

Использование инвертора при сварке алюминия в домашних условиях

Аргоновая среда помогает защититься от кислородного воздействия. Также может использоваться смесь аргона с гелием. Эта смесь помогает толстым слоям металла.

Сварка с использованием аргоновой дуги может производиться только при переменном токе. В этом случае инертный газ подается через горелку, а расходным материалом является присадочная проволока.

Когда газ выходит из сопла и обволакивает электрод, расплавленный металл образует сварочную ванну с жидким алюминием. Затем туда попадает присадочная проволока. Рекомендуется подбирать проволоку такой же марки, как и основная деталь, которую нужно сварить (например, при диаметре алюминия от 2 до 5 мм лучше брать проволоку марки АО, АК или АД).

Шов накладывается постепенно и неторопливо, деталь проваривается достаточно глубоко. Нельзя прекращать подачу инертного газа сразу же по завершению шва — рекомендуется подождать несколько секунд, чтобы шов не деформировался или не растрескался.

Присадочный пруток и электрод не должны двигаться поперек — присадочный пруток должен идти впереди горелки. Можно прогреть деталь как до, так и после сварочных работ.

Видео: Аргонодуговая сварка алюминия