Сложно представить наш быт без алюминиевого инвентаря, однако даже такой надежный материал рано или поздно подвергается порче. Недавно пришлось чинить дюралевую стремянку – применил сварку, конструкция вернулась в рабочее состояние. В этом обзоре хочу рассказать, как выполняется сварка алюминия электродом, каковы особенности и сложности процесса, какими плюсами и минусами обладает технология, и какие доступные способы для этого применяются.
Сварка алюминия – особенности и сложности
Первое, о чем хочу сказать сразу, алюминий во время варки не проявляет себя так же, как остальные металлы – то есть не меняет цвет при нагреве, как, например, это можно наблюдать у железа и меди. Из-за этого ухудшается визуальный контроль процесса, и сварщику тяжело понять:
- Достаточен ли нагрев деталей в месте соединения.
- Произошла ли заделка стыка, и образовался ли шов.
- Продолжать ли термообработку или остановиться.
К этому добавляется проблема высокого показателя теплопроводности, из-за чего перегрев может привести к деформации изделия. Учесть все это и сделать качественный шов под силу только опытному сварщику.
Далее чтобы решить, чем и как заварить алюминий в домашних условиях – простым электродом или специальным, обычным аппаратом или инвертором – советую учесть следующий ряд особенностей:
- Оксидная пленка.
Алюминий и его сплавы образуют на поверхности тугоплавкую окисную пленку. Так, если сам металл плавится уже при 660°C, то покрытие – свыше 2000°C.
Это становится проблемой, влияющей на качество шва. Решить ее можно, если непосредственно перед работой тщательно зачистить поверхность до блеска.
- Повышенная текучесть.
В расплавленном виде дюраль отличается повышенной текучестью. Из-за этого возникает реальная проблема формирования сварной ванны.
Единственное, что может помочь в этом случае, это применение специальных подложек. Изготавливаются они из материала, быстро отводящего тепло. Благодаря этому металл не успевает растекаться, застывает и образует шов.
- Вредные примеси.
Из-за особенностей изготовления алюминий содержит растворенные примеси. В ходе варки они дают о себе знать, проявляясь в негативной форме.
Например, водород формирует в застывающем шве структурные поры, а кремний – трещины. Все это способствует ухудшению прочности сварного соединения.
- Расплавленный металл быстро покрывается оксидной пленкой.
Как только начался процесс, тут же образуются капли расплава, и они сразу покрываются окисной пленкой. В результате монолитного соединения не получится.
Решается проблема ограждением рабочей зоны от атмосферного кислорода инертным газом. Без аргона здесь не обойтись – именно поэтому прежде чем сварить алюминий, требуется подумать о том, как в домашних условиях будет выполняться данное условие.
- Высокое значение тока.
Величина теплопроводности металла заставляет искать оптимальные условия варки. Одним из них является применение сварочного тока большого значения.
По крайней мере, при варке обычной стали требуется ток в 1,5 раза меньший. Это при том, что плавится она при гораздо больше температуре, чем алюминий.
- Большой коэффициент теплового расширения.
Соединенные в нагретом состоянии детали после остывания могут перекривиться. Происходит это в силу сильной усадки материала.
Плюсы и минусы
Нашел следующие плюсы в варке дюраля в быту:
- Экономия, при наличии необходимого оборудования.
- Быстрый результат.
- Возможность применения недорогих заменителей вместо рекомендуемых по официальной технологии средств.
- Отсутствие требований к месту стыковки.
В принципе, варить алюминий и его сплавы в быту можно и обычной сваркой, то есть трансформаторным аппаратом, а не только инвертором – но для этого потребуются специальные плавящиеся электроды по алюминию. Например, я применял такие марки – УАНА, ОЗА и ОЗАНА.
Однако если вы хотите добиться высококачественного и прочного шва, данный способ применять не рекомендую. Он больше подходит для удешевления технологии.
Вместе с тем, отмечу еще несколько недостатков домашней варки:
- Затруднения в поиске присадки.
- Невозможность использования новейших методов.
- Отсутствие стандартизированного контроля результата.
- Вероятность нарушения условий хранения электродов.
- Трудности в выполнении правил безопасности.
Чем толще свариваемая заготовка, тем больший диаметр должен быть у электрода. Для детали в 2 мм рекомендую выбирать стержень от 2,5 мм, для 3-4 мм – 3,2 мм. Для бытовых условий использовать расходники свыше 4 мм не имеет смысла, ввиду ограниченности оборудования.
Доступные способы
Есть несколько способов домашней варки дюраля:
- Газовой горелкой.
- Полуавтоматом.
- Аргоном.
- Инвертором.
- Трансформатором.
Разберем детально самые эффективные и доступные из них.
Полуавтомат
Сварка алюминия полуавтоматическим агрегатом специальными электродами, по сути, протекает эффективнее, чем при использовании инвертора. Хотя бы потому, что генерируемый им импульсный ток сразу пробивает поверхностную окисную пленку, обеспечивая высокое качество сварной ванны.
Но проблема в том, что полуавтоматы, идеально подходящие для варки дюраля, дороги, и специально для дома не приобретаются. Поэтому в быту применяются стандартные полуавтоматические аппараты. Технология такая же, как и для стали, за исключением нескольких нюансов:
- В качестве присадки применяется алюминиевая проволока.
- Выставляется соответствующая скорость подачи, так как алюминий плавится скорее стали.
- Полярность в аппарате переключается на обратную.
- Устанавливается наконечник с обозначением Al, чтобы проволоку не заедало в механизме.
Кроме того, чтобы исключить образование скруток и петель, потребуется оснастить подающее устройство приспособлением с подающими роликами.
Аргон
Когда требуется достичь максимальной прочности стыковки, алюминий сваривают электродными стержнями из вольфрама на 1,6-5 мм, с помощью проволоки на 1,6-4 мм в среде инертного газа. Поэтому дополнительно потребуется баллон с аргоном или гелием.
Работа осуществляется от сети переменного тока, при этом расходники и характеристики подбираются по условиям и оборудованию. Отмечу, что данный тип сварки не очень широко распространен в быту, ввиду его дороговизны.
Трансформатор
Еще один способ, который могу порекомендовать, это применение классического трансформаторного аппарата. По сути, алюминий варится аналогично стали, но с тем отличием, что понадобятся специальные расходники.
О них я уже отмечал выше. Помимо специальных электродов потребуются флюс в виде порошка. Благодаря ему удастся избежать залипания электрода, и предотвратить образование оксидной пленки. Метод более подходит для тех случаев, когда качество стыковки не имеет решающего значения.
Видео-советы по сварке алюминия электродом:
Коротко о главном
Алюминий сложно варить, потому что он не раскаляется и сварщику тяжело контролировать процесс визуально. Кроме того, возникает ряд проблем – оксидная пленка, текучесть, наличие примесей, покрытие капель окисной пленкой, высокое значение силы тока и сильное линейное расширение.
Чтобы приварить алюминий к алюминию применяется несколько средств:
- Газовая горелка.
- Инертный газ.
- Полуавтомат.
- Инвертор.
- Трансформатор.
Наиболее доступные и эффективные из них – это аргон, полуавтомат и трансформатор.
Напишите в комментариях, какой из выше предложенных методов вы бы стали применять для варки алюминия в бытовых условиях?
