Сварка алюминия горелкой и прутком: Сварка алюминия без сварочного аппарата

alexxlab | 04.12.1979 | 0 | Разное

Сварка алюминия без сварочного аппарата

Как соединить алюминий без сварщика

Если проект, над которым вы работаете, требует работы с металлом, возможно, вы захотите использовать алюминий, если это уместно. Причина в том, что вам не требуется сварочное оборудование для сварки алюминиевых деталей. Вам просто нужен пропановая горелка.

Алюминий является легким и достаточно прочным для легких нагрузок и деформаций. Работать с алюминием также легко, потому что это мягкий металл, поэтому вы можете легко его отрезать. Вы можете делать много вещей, используя алюминий, который вы также можете делать с другими металлическими материалами.

Как «сварить» алюминий без сварщика – сделайте это, применив метод, показанный на видео. Что хорошо при работе с алюминием, так это требование низкой температуры плавления. Это облегчает сварку с использованием только пропановой горелки.

Алюминиевые стержни начинают плавиться при 700 градусах, что делает его идеальным сварочным материалом для соединения алюминиевых деталей. Большое спасибо ведущему YouTube «Дневник Механика».

Использование горелки и припоя Касталин – это быстрый способ соединения алюминия без использования сварки. Это делает очень прочную связь и с небольшой практикой можно быстро сделать с великолепными результатами.

Припой Касталин – трубочки из алюминия, которые плавятся при 300-400 градусах. Внутри флюс.

Ведущий сделал небольшую оговорку. На самом деле внутри припоя находится порошок – флюс.

Как паять алюминий

До недавнего времени я не знал, насколько легко паять алюминий пропановой горелкой. Горелка, которую я использую, имеет широкое пламя, поэтому она, вероятно, не так эффективна при нагреве определенной области для сварки. Факел с большим количеством острие будет лучше. В любом случае, если у вас есть пропановая горелка и паяльные стержни, вы можете сварить алюминий. Все это можно найти в вашем местном хозяйственном магазине. 

Шаг 1: Купите правильный прут для пайки алюминия

На том же месте, где все предназначено для дуговой сварки, вы найдете алюминиевую пайку. Мой прут имеет рабочую температуру от 370 до 400 градусов по Цельсию. Пропановая горелка горит достаточно горячо, чтобы выполнить работу.

Шаг 2: Очистите детали по месту соединения

Каждый раз, когда металл сплавляется, всегда лучше, чтобы вы его очистили. Я использую проволочную щетку на обеих поверхностях. Теперь детали готовы к теплу.

Шаг 3: Пайка алюминия

Примените пламя к соединению, пока это не достаточно горячо, чтобы расплавить прут. Когда вы проведете кончиком стержня, он должен растаять. Если нет, нагреть шарнир еще раз и проверить его. Вам нужно, чтобы металл плавил прут, а не пламя. Когда все остынет, у вас будет крепкое соединение. Посмотрите на последнюю картину, где я пытался разорвать соединение в тисках. Металл согнулся, прежде чем произошел разрыв.
Источник

Сварка алюминия газовой горелкой

Популярность алюминия в последнее десятилетие увеличилась в несколько раз и продолжает расти с каждым днем. Это обусловлено его прекрасными свойствами, такими как экологическая чистота, устойчивость к коррозии и пластичность. Прекрасным средством для проведения сварочных работ с алюминием является аргонодуговое сваривание. Нередко таким способом пользуются многие сварщики, которым необходимо произвести ремонт алюминиевых деталей. Идеальным средством для проведения сварочных работ является газовый баллончик. Специальный газовый баллончик для сварки сгорает в кислороде и создает высокий температурный режим – более 2400 градусов по Цельсию. Благодаря тому, что он создает значительный температурный режим, с его помощью можно производить сваривание медных и алюминиевых элементов. Для работы применяются мягкие и твердые припои. Газовый баллончик дает возможность проведения сварочных работ с трубами отожженного и неотожженного качества, толщина стенок которых составляет 1,5 миллиметра. Помимо этого газ очень экономичен в сравнении с другими видами топлива и от его применения не загрязняются сопла горелок. Максимальную температуру горения можно достичь всего за 10 секунд. Баллоны, которые используются для сварочных работ, производятся по специальной технологии, что дает гарантию отсутствия утечек топлива, а также обеспечивает безопасность при дальнейшей эксплуатации. Положительными особенностями использования газовых баллончиков являются следующие особенности: – Стабильность и безопасность при работе, чего никак нельзя сказать про стандартные газовые баллоны; – Газ в маленьких баллончиках безопасен для сваривания, потому как не содержит в своем составе бутадиена; – Высокую температуру горения (2400 градусов по Цельсию). Это значительно выше, чем температура, которую можно достичь с помощью бутаново-пропановой смеси; – Горелки на газу из баллончиков имеют на половину большую тепловую мощность, чем устройства, которые устроены и оборудованы для работы на пропане; – Газ из баллончиков имеет большую эффективность, чем пайка алюминия пропаном; – Горелки, в которых используется специальный МАПП газ, легко запускаются даже при низкой температуре; Множество особенностей преимуществ газа из баллончиков позволяют многим сварщикам постоянно пользоваться данным инструментом для создания качественных сварочных швов и обеспечения комфортного сваривания. Работая с использованием газовых баллончиков, можно достигать высокого качества сварки, а также быстро и эффективно устранять неисправности алюминиевых деталей. В специальных баллончиках для сварки имеется смесь для продуктивной пайки алюминия при температуре 2400 градусов, а также работать с газом, который на 35% продуктивнее пропана. МАПП алюминиевый баллончик – это специально разработанный газовый баллончик для безопасного использования в рабочем процессе.

Пайка алюминия в домашних условиях газовой горелкой или паяльником своими руками

Хотите попробовать паять алюминий в домашних условиях, но терзают сомнения, что ничего не получится? 

Не переживайте — мы расскажем, что и как нужно делать, а самое главное —  чем паять, чтобы все получилось! Все рекомендации опробованы на практике и доказали свою эффективность. 

Что вообще понадобится для пайки алюминия? Один из основных инструментов — это нагревательный прибор. 

Это может быть как электрический паяльник с самодельной насадкой (о том, как ее изготовить — расскажем ниже), так и более продвинутый вариант — газовый баллончик с горелкой. В данном случае понадобится баллон со смесью из двух (пропан/бутан) или трех газов (пропан, бутан, изобутан). 

 

Обратите внимание, что пайка и сварка алюминия — это совсем не одно и то же. Хотя многие люди очень часто путают эти понятия. Давайте внесем некоторую ясность, что такое пайка алюминия, и что такое сварка. 

Под сваркой подразумевается соединение металла путем его нагрева с последующим расплавлением и перемешивания в сварочной ванне. Обычно для этих целей используется аргонная сварка и специальные присадочные прутки. 

Некоторые домашние умельцы даже переделывают обычные сварочные инверторы под аргонную сварку. 

В результате сварки алюминия получается очень прочное и монолитное соединение с одной и той же кристаллической решеткой. Качество свариваемых деталей довольно высокое. 

Под термином «спаять алюминий» подразумевается использование специального припоя (или обычного олова), который и соединяет между собой алюминиевые детали. При этом сам металл не разогревается до температуры плавления. 

Особенность пайки заключается в том, что можно без проблем запаять алюминиевую кастрюлю или другую емкость (если в ней имеется трещина), а также можно припаять алюминий к другому металлу. А вот сварить два разных металла сложно. 

Существуют разные методы пайки алюминия и дюрали. Мы рассмотрим одни из самых популярных и эффективных способов, которые применимы в быту. 

Пайка алюминия газовой горелкой

Алюминий довольно капризный материал для пайки. У многих домашних умельцев, которые впервые попробовали спаять между собой две алюминиевые детали, как правило, ничего не получается, и они отказываются от этой затеи. 

А все потому, что этот металл довольно быстро окисляется при взаимодействии с воздухом (практически сразу после зачистки поверхности образуется оксидная пленка), и припой попросту скатывается в шарик.

Поэтому пайкой алюминия в домашних условиях мало кто занимается всерьез — по причине неэффективности этого процесса. 

Но безвыходных ситуаций не бывает — всегда можно найти решение той или иной проблемы. 

Цель данной статьи — рассказать о некоторых нюансах, а также поделиться с читателями полезными советами, как паять алюминий домашних условиях, чтобы все получилось если не с первого раза, то со второго точно. 

Одним из важных условий успешной пайки алюминия является очень плотная подгонка деталей — зазор между ними должен быть минимальным, чтобы припой никуда не утек. Это не относится к тем случаям, когда надо запаять сквозную трещину. 

Еще один немаловажный момент, на который нужно обращать внимание — это температура поверхности металла. 

Нужно разогреть поверхность так, чтобы не перегреть деталь (алюминий начинает плавиться при температуре от 650 градусов по Цельсию), но при этом, чтобы температура была достаточной для того, чтобы припой работал.

Оптимально нагревать алюминиевые детали до температуры 500 градусов. Для определения температуры металла можно использовать мультиметр с термопарой.

Выбор горелки

Для пайки алюминия в условиях гаража или домашней мастерской чаще всего используют туристический газовый баллончик с газовой горелкой. 

Как правило, газовая горелка приобретается отдельно от баллона, и тут крайне важно не прогадать. 

Дело в том, что горелка с широким соплом для пайки алюминиевых трубок или других деталей не подойдет, потому что она разогревает большую площадь поверхности, тогда как нам требуется исключительно локальный нагрев — конкретно в месте пайки. 

Поэтому лучше всего использовать газовую горелку с узким соплом (например, можно приобрести горелку для пайки меди). Как она выглядит, можно посмотреть на фото ниже.

Пайка китайским прутком

Один из способов пайки алюминия — использование специального припоя. Например, китайского. Можно использовать припой Castolin 192 или HTS2000. 

Пруток представляет собой твердую цинковую трубку, которая наполнена порошковым флюсом. Последний-то как раз и нужен, чтобы «растворять» оксидную пленку на поверхности алюминия. 

По утверждению производителя, при помощи данного припоя можно качественно паять алюминиевые детали, при этом не потребуется даже зачищать поверхность, чтобы избавиться от оксидной пленки. 

Способ пайки очень прост. Максимально плотно прижимаем детали друг к другу (в данном случае это алюминиевые пластины), чтобы не было больших зазоров. 

После этого разогреваем место соединения до температуры 500 градусов по Цельсию с помощью газовой горелки. Когда припой заполнит зазор между деталями и сформирует шов, нагрев прекращаем. 

Точно таким же образом можно спаивать между собой алюминиевые трубки (стык в стык или под углом), а также можно припаять другие детали из разных металлов к алюминию. 

В общем, китайский припой (несмотря на то, что китайский) со своей задачей справился. Поскольку припой обладает хорошей текучестью и отлично заполняет любые щели и пазы, можно использовать для пайки автомобильных радиаторов. 

Подробно о том, как паять алюминий с помощью специального припоя, можно посмотреть на видео ниже. Своим опытом поделился автор YouTube канала voltNik.

Способ с щеткой-насадкой по металлу

Если нет возможности купить китайский пруток, есть простой способ, как можно паять алюминий оловом. Подойдет этот способ и для пайки дюралюминия (алюминиевого сплава). 

Для этого нам потребуется газовый баллончик с горелкой, оловянная палочка и шуруповерт или электродрель с проволочной щеткой по металлу — чтобы зачистить поверхность алюминиевой детали перед пайкой. 

Многих людей интересует, как запаять сквозное отверстие в детали. Самое время осветить эту тему. 

Рассмотрим данный способ на конкретном примере — в нашем случае необходимо запаять разрез на крыле автомобиля. 

Первым делом потребуется зачистить и залудить поверхность алюминия. 

Сначала разогреваем поверхность алюминия при помощи газовой горелки, и наносим небольшое количество олова. Оно сразу будет скатываться в шарики, но ничего страшного — это так и задумано. 

Далее снова нагреваем поверхность алюминия с помощью горелки, и одновременно зачищаем ее щеточной насадкой. 

По мере необходимости добавляем еще немного олова, чтобы на поверхности алюминия образовался равномерный слой. После этого можно приступать непосредственно к самой пайке. 

Когда алюминий полностью остынет, необходимо будет обработать место пайки углошлифовальной машинкой (болгаркой). Чтобы выровнять поверхность в идеал, надо будет пройтись мелкой наждачкой. 

Более подробно об этом способе пайки алюминия вы можете посмотреть в авторском видеоролике ниже. Своим опытом поделился автор YouTube канала «АС МАСТЕР ремонт авто в омске».

Доработка паяльника для пайки алюминия

Мы уже разобрались, что в домашних условиях алюминиевые детали обычно припаиваются друг к другу с помощью газовой горелки. Но в некоторых случаях можно обойтись и электропаяльником. Нужно будет только его немного доработать. 

Для этого нам потребуется купить новое жало для паяльника диаметром 8,5 мм (продается в любом магазине радиодеталей). 

От начала жала паяльника отступаем около 8 мм, и затем сверлим отверстие диаметром сверлом по металлу 2 мм. 

После этого ножовкой по металлу необходимо сделать в жале паяльника продольный пропил глубиной 10 мм. 

На следующем этапе от старого пильного полотна для ручной ножовки по металлу нужно отрезать кусочек длиной 13 мм. 

Для облегчения последующей обработки заготовки ножовочное полотно необходимо нагреть (сделать отпуск металла). После охлаждения сверлим по центру отверстие диаметром 3 мм.

Медное жало паяльника зажимаем в тисках, и сгибаем под углом 90 градусов. Затем нужно нарезать резьбу в просверленном отверстии (резьба — 2,5 мм).

 

Край ножовочного полотна нужно облудить — для этого автор использует специальный флюс для пайки стали. 

Кусок ножовочного полотна вставляем в пропил в жале паяльника, и фиксируем с помощью винта. Конец винта надо обрезать и заклепать. 

Принцип работы электропаяльником с самодельной насадкой очень прост. Для начала включаем инструмент в розетку, и ждем, пока он нагреется до нужной температуры. 

После этого наносим на конец насадки немного припоя (касаемся поверхности оловянной проволокой или прутком) и канифоли (это смоляная кислота, которая используется специально для пайки), и можно приступать к лужению алюминия. 

Царапая поверхность, мы разрушаем оксидную пленку, и припой сцепляется с алюминием, как с родным братом. 

Только перед лужением не забудьте нанести на поверхность алюминиевой детали небольшой слой канифоли. Этот способ подойдет и в тех случаях, если надо спаять алюминиевые провода — когда они облуженные, спаять их оловом не составит проблем. 

Обратите внимание: в данном случае флюс для пайки алюминия не используется!

Пошаговый процесс изготовления самодельной насадки на паяльник можно посмотреть на видео ниже. Идея самоделки принадлежит автору YouTube канала A Craft.

В сегодняшней статье мы рассмотрели разные способы пайки алюминия, а также как залудить алюминий для пайки оловом. Надеемся, что какой-нибудь из них вам обязательно пригодится и поможет. 

Если вам известны другие способы, как паять алюминий в домашних условиях, то напишите об этом в комментариях — многим нашим читателям, наверняка, будет интересно о них узнать. 

Мне нравится1Не нравится

Андрей Васильев

Задать вопрос

Сварка алюминия. Оборудование.

Источники питания для сварки алюминия неплавящимся электродом

Окисная пленка на алюминии, мешающая сплавлению свари­ваемых кромок, разрушается без применения флюсов только на поверхности катодного пятна за счет катодного распыления. Пленку окислов на основном металле можно разрушить лишь тогда, когда основной металл является катодом, т. е. при сварке на обратной полярности. Но в случае сварки неплавящимся (вольфра­мовым) электродом обратная полярность неприемлема, так как на электроде, являющимся анодом, выделяется большое количе­ство тепла и вольфрам быстро оплавляется. При использовании же малых плотностей тока на электроде дуга горит неустойчиво и резко уменьшается глубина проплавления основного металла.

При сварке на прямой полярности пленка окислов не разру­шается, вследствие чего сплавление свариваемых кромок затруд­нено и получить сварное соединение высокого качества не пред­ставляется возможным. В связи с этим ручную дуговую сварку алюминия и его сплавов неплавящимся электродом в среде защит­ных газов выполняют на переменном токе. Причем в полупериоды обратной полярности сварочная ванна очищается от окисной пленки за счет катодного распыления. Пленка окислов размель­чается и интенсивно оттесняется к краям сварочной ванны. Неплавящийся электрод испытывает большую тепловую нагрузку. В полупериоды прямой полярности сильнее прогревается основной металл, температура неплавящегося электрода несколько сни­жается.

Так как сварочная ванна и капли присадочного металла защи­щены инертным газом, окисная пленка на поверхности ванны не образуется. Поверхность ванны остается зеркально чистой.

Электродами, между которыми возбуждается и горит дуга, яв­ляются вольфрамовый пруток и свариваемое изделие из алюми­ниевого сплава. Из-за различных физических состояний происхо­дит частичное выпрямление сварочного тока и напряжения. Так как мгновенные значения тока в полупериоды, когда катодом яв­ляется вольфрамовый пруток, больше соответствующих мгновен­ных значений тока в полупериоды, когда катодом является изделие, возникает постоянная составляющая сварочного тока. Опре­деляется она более интенсивной термоэлектронной эмиссией с по­верхности вольфрама, чем со свариваемого металла.

Постоянная составляющая может достигать 50% величины эффективного значения переменного тока. Она увеличивается с возрастанием тока и уменьшается с увеличением длины дуги, чистоты защитного газа и скорости сварки. При увеличении по­стоянной составляющей тока уменьшается зона катодного распыле­ния, а следовательно, ослабляется разрушение окисной пленки, затрудняется ведение сварки, уменьшается площадь проплавления основного металла, ухудшается формирование металла шва. Поэтому необходимо принимать специальные меры для уменьше­ния постоянной составляющей сварочного тока. В сварочной практике применяют три способа уменьшения ее: последователь­ное включение в сварочную цепь омического сопротивления, емкости или аккумуляторной батареи.

При сварке на переменном токе промышленной частоты в пе­риоды, когда катодом является вольфрамовый пруток, дуговой разряд протекает в основном за счет термоионной эмиссии. Это объясняется высокой температурой плавления и низкой темпера­туропроводностью вольфрама. При сварке алюминия и его спла­вов это обстоятельство обусловливает неодинаковые условия вос­становления дуги при прямой и обратной полярности. Если катодом является электрод, то дуга восстанавливается легко. Для обеспечения надежного восстановления дуги на обратной полярно­сти требуется источник с напряжением холостого хода около 200 в. Такое высокое напряжение холостого хода экономически нецеле­сообразно, и необходимы специальные меры по обеспечению безо­пасности работы сварщика.

Рис. 1. Схема установки для ручной газоэлектрической сварки переменным током:

1 — сварочный трансформатор; 2 — балластный реостат; 3 — осциллятор; 4 — амперметр; 5 — трансформатор тока; 6 — дроссель; 7 вольтметр; 8 — защитный дроссель вольтметра; 9 — конденсатор; 10 — газоэлектрическая горелка; 11 — ротаметр; 12 — редуктор; 13 — баллон с газом; 14 — изделие.

В практике для сварки алюминия и его сплавов широко при­меняют упрощенные схемы питания дуги на базе стандартных сва­рочных трансформаторов (рис. 1).

В качестве источников питания дуги переменного тока при сварке алюминия используют сварочные трансформаторы двух ос­новных групп: с отдельным дросселем типа СТЭ-24, СТЭ-34 и др. и со встроенным дросселем типа СТН-500, СТН-700, ТСД-500, ТСД-1000 и др.

Для облегчения возбуждения сварочной дуги и обеспечения ее устойчивого горения в сварочную цепь включают осциллятор. Для регулирования силы сварочного тока и частичной компен­сации постоянной составляющей тока служат балластные рео­статы РБ-200 или РБ-300. 

 

Осцилляторы и импульсные возбудители дуги.

Осциллятор является искровым генератором  высокочастотных колеба­ний малой мощности. Высокое напряжение, которое подает осцил­лятор на дуговой промежуток в виде отдельных импульсов, облегчает за­жигание дуги в начале сварки и обеспечивает устойчивое восстано­вление сварочной дуги в полупериоды обратной полярности, когда напряже­ние возбуждения дуги относительно велико и превышает напряжение ис­точников питания.

Сварочные осцилляторы делятся на две основные группы: парал­лельные, подключаемые параллель­но дуговому промежутку, ОСП-1, ОСП-3-2, М-3 и др. и последователь­ные, включаемые последовательно дуговому промежутку в разрыв сварочной цепи, ОСП-ЗОО, ОСП-88-1 и др. (рис. 1, а, б).

Рис. 1. Схемы включения осцилляторов в сварочную цепь: а — параллельно дуговому проме­жутку; б — последовательно дуго­вому промежутку. 

Преимущества параллельных осцилляторов в том, что их можно использовать при любом сварочном токе. Однако такие осцилля­торы имеют и следующие существенные недостатки: высокочас­тотное напряжение на выходе, достигающее при отсутствии дуги нескольких киловольт, падает на обмотках сварочного трансфор­матора и дросселя, что часто приводит к пробою изоляции и выходу оборудования из строя; для обеспечения высокого напряжения необходимо повышать мощность осцилляторов, так как при работе параллельного осциллятора сварочный источник питания шунти­рует его выход; прохождение т. в. ч. по обмоткам трансформатора приводит к появлению сильных радиопомех в силовой сети, поле радиопомех создается не только выходной цепью осциллятора, но и всей сварочной цепью.

В последовательном осцилляторе благодаря наличию блокиро­вочного конденсатора высокочастотное напряжение на сварочном трансформаторе обычно не превышает нескольких десятков вольт, что исключает пробой изоляции сварочного источника и умень­шает уровень радиопомех в силовой сети. Источник пита­ния не шунтирует выход осциллятора. Поле радиопомех соз­дается только участком сварочного провода, соединяющим го­релку с выходной клеммой осциллятора. Основным недостатком последовательных осцилляторов является ограничение допустимой величины сварочного тока, которая определяется сечением выход­ной обмотки осциллятора.

Исследование работы осцилляторов показало, что импульсы высокого напряжения по форме и местоположению их на кривой тока у каждого осциллятора различны. Устойчивость горения дуги зависит от расположения импульсов на кривой тока. Продолжи­тельность перерывов в горении дуги зависит от того, насколько удален импульс от нулевой точки кривой тока. Если импульсы попадают на нулевые точки кривой, то повторное зажигание дуги происходит легко, если импульсы опережают или запаздывают, то возбуждение дуги затруднено.

Импульсные возбудители обеспечивают более надежное зажи­гание дуги по сравнению с осцилляторами при сварочном токе не ниже 40 а. Подавая 50—100 импульсов в секунду, они не создают существенных радиопомех. Импульсы строго синхронизированы со сварочным током.

Такие возбудители применены в специальных сварочных уста­новках типов УДАР, ИПК и УДГ.

Зажигание дуги в начале сварки возбудители не обеспечи­вают, поэтому для начального зажигания дуги без касания электродом изделия необходимо применять возбудитель в соче­тании с осциллятором, включенным только в начальный момент сварки.

Универсальный сварочный осциллятор ИСО разработан инсти­тутом сельхозмашиностроения в Ростове-на-Дону. Осцилля­тор ИСО можно использовать как последовательный и как парал­лельный. При сварочном токе, не превышающем 350 а, предпочти­тельно последовательное включение осциллятора ИСО в сварочную цепь, при больших токах следует использовать его как парал­лельный.

 

Источники питания для сварки алюминия плавящимся электродом

Сварочный преобразователь ПСГ-500-1, разработанный ВНИИЭСО, предназначен для полуавтоматической и автоматиче­ской сварки постоянным током в среде защитных газов плавящимся электродом. Преобразователь состоит из сварочного генератора постоянного тока и приводного асинхронного трехфазного электро­двигателя с короткозамкнутым ротором. Якорь генератора и ротор электродвигателя смонтированы на общем валу.

Генератор имеет жесткую внешнюю характеристику, получае­мую при подмагничивающем действии последовательной обмотки возбуждения. Обмотка независимого возбуждения питается от сети переменного тока через феррорезонансный стабилизатор напря­жения и селеновый выпрямитель. Полюсные обмотки индуктора, проводящие сварочный ток, выполнены из алюминиевых шин, выводные концы которых армированы медными накладками.

Преобразователь сварочный универсальный ПСУ-500, разра­ботанный ВНИИЭСО, предназначен для автоматической и полу­автоматической сварки под флюсом, сварки плавящимся электро­дом в среде защитных газов, а также для ручной сварки открытой дугой. Преобразователь выпускают в однокорпусном испол­нении. Он состоит из сварочного генератора постоянного тока и приводного асинхронного трехфазного электродвигателя с коротко- замкнутым ротором.

Генератор постоянного тока четырехполюсный независимым возбуждением и последовательной обмоткой для размагничивания. Обмотки независимого возбуждения размещены на двух главных полюсах одноименной полярности; на двух других главных полюсах размещена последовательная размагничивающая об­мотка.

Вследствие размагничивающего действия последовательной об­мотки обеспечивается получение крутопадающих внешних харак­теристик генератора. При отключенной последовательной обмотке возбуждения генератор имеет жесткие внешние характеристики, необходимые для сварки плавящимся электродом в среде защит­ных газов. Переход от падающих внешних характеристик к жест­ким осуществляется переключением пакетного выключателя рас­пределительного устройства и пересоединением двух зажимов на доске генератора.

ИЭС им. Е. О. Патона разработана серия сварочных выпрями­телей типов ВС-200, ВС-300, ВС-400, ВС-500, ВС-600 и ВС-1000 с полого падающими внешними характеристиками.

Выпрямитель типа ВС-300 состоит из трехфазного понижаю­щего трансформатора, выпрямительного блока, набранного из се­леновых шайб, индуктивной катушки, включенной в цепь выпрям­ленного тока, вентилятора и пускорегулирующей аппаратуры. Напряжение в выпрямителе регулируется изменением коэффи­циента трансформации силового трехфазного трансформатора пу­тем ступенчатого изменения числа витков первичной обмотки.

Переключение производится при снятой нагрузке. Выпрями­тель имеет полого падающую внешнюю характеристику. Трехфаз­ный мостовой выпрямитель дает небольшую пульсацию рабочего напряжения и обеспечивает практически постоянную скорость на­растания тока короткого замыкания независимо от момента замы­кания цепи.

Индуктивная катушка обеспечивает снижение скорости нара­стания тока короткого замыкания, поэтому ее применяют для уменьшения разбрызгивания и улучшения формирования шва.

Охлаждение воздушное принудительное.

Полупроводниковые сварочные выпрямители типа ИПП на селеновых вентилях разработаны НИАТом [85]. Выпрямители ИПП-120, ИПП-300, ИПП-500 и ИПП-1000 предназначены для питания сварочной дуги при полуавтоматической и автоматической сварке плавящимся электродом в среде защитных газов. Они имеют жесткую внешнюю характеристику.

Выпрямители ИПП-120, ИПП-300 и ИПП-500 состоят из сило­вого и вольтодобавочного трансформаторов, трехфазного авто­трансформатора с плавным регулированием напряжения от 0 до 380 в, выпрямительного блока, стабилизирующего дросселя ипускорегулирующей аппаратуры. Выпрямители ИПП-120 и ИПП-300 имеют две ступени, а ИПП-500 — четыре ступени регу­лирования сварочного напряжения. Плавное регулирование сва­рочного напряжения в пределах каждой ступени осуществляется автотрансформатором через вольтодобавочный трансформатор. Вы­прямительный блок набран из селеновых элементов, охлаждаемых воздухом. Стабилизирующий дроссель используется для умень­шения разбрызгивания расплавленного металла. Выпрямитель ИПП-1000 состоит из трехфазного автотрансформатора с плавным регулированием напряжения от 0 до 380 в, силового трансформа­тора, выпрямительного блока и пускорегулирующей аппаратуры. В конструкции выпрямителей предусмотрена возможность ди­станционного регулирования сварочного напряжения.

ЦНИИЭЛЕКТРОПРОМ разработал серию выпрямителей типа ВСК, имеющих жесткую (полого падающую в рабочей части) внешнюю характеристику и повышенное напряжение холо­стого хода.

Выпрямители ВСК являются универсальными источниками питания сварочной дуги при автоматической и полуавтоматической сварке в среде защитных газов плавящимся электродом, а также при ручной сварке электродами с покрытием, так как оборудованы поджигающим устройством и стабилизирующим дросселем.

Выпрямители удобны в эксплуатации благодаря широкому диапазону и высокой точности регулирования напряжения под нагрузкой и простоте настройки режима.

Сварочный выпрямитель типа ВДГ-301, разработанный ВНИИЭСО, предназначен для автоматической сварки плавящимся электродом в среде защитных газов. Выпрямитель имеет три сту­пени регулирования напряжения дуги. Плавное регулирование в пределах каждой ступени осуществляется дросселем насыщения и может производиться дистанционно.

При сварке ответственных деталей, когда требуются стабиль­ные напряжение и ток сварки, необходимо применять стабилизиро­ванные источники питания для исключения влияния колебаний напряжения сети. В сварочных преобразователях с жесткими внешними характеристиками стабилизация напряжения сварки достигается питанием обмотки возбуждения генератора от ферро- резонансного стабилизатора напряжения. В случае применения сварочных выпрямителей необходимо стабилизировать напряже­ние на их входе. В ИЭС им. Е. О. Патона для этой цели разработан трехфазный стабилизатор напряжения сети. Точность стабили­зации ±1,5% при колебаниях напряжения от +5 до —10%.

Быстродействие стабилизатора — несколько периодов. Мощность стабилизатора 16 ква, его можно применять совместно со свароч­ными выпрямителями ВС-300, ВСК-300 и др.

Для осуществления импульсно-дуговой сварки плавящимся электродом в среде защитных газов в ИЭС им. Е. О. Патона раз­работан специальный генератор импульсов типа ИПП-1, который применяют при сварке алюминия и его сплавов электродной про­волокой диаметром 1,2—2,0 мм во всех пространственных поло­жениях при совместной работе со сварочными выпрямителями или преобразователями с жесткой внешней характеристикой.

Блок управления обеспечивает автоматическое включение гене­ратора импульсов при сварке, отключение при холостом ходе и длительном коротком замыкании.

Генератор импульсов построен только на статических элементах, имеющих большой срок службы и готовность к работе непосредственно после включения питающего напряжения.

 

Оборудование для сварки алюминия неплавящимся электродом

Полуавтомат ПШВ-1М применяют для сварки изделий толщи­ной 0,5—5 мм во всех пространственных положениях. Он состоит из горелки, ранца и переносного аппаратного шкафа. На ранце установлена катушка для присадочной проволоки и электродвигатель с редуктором. Подающий механизм полуавтомата тянущего типа. На сварочной горелке расположены два подающих ролика.

Вращение от электродвигателя с редуктором с помощью гибкого валика передается на ведущий подающий ролик. Подающие ро­лики протягивают проволоку в горелку. Электрическая схема полуавтомата обеспечивает плавное регулирование скорости подачи присадочной проволоки диаметром 1—2 мм от 5 до 50 м/ч.

В процессе сварки горелка опирается на присадочную про­волоку, которая непрерывно подается в зону сварки. Проволока оплавляется и передвигает полуавтомат вдоль шва со скоростью, равной скорости ее подачи.

Горелка полуавтомата снабжена комплектом сменных цанг, обеспечивающих закрепление неплавящегося электрода диаметром 2—6 мм. Охлаждение горелки водяное.

Полуавтомат ПШВ-3 состоит из горелки — пистолета, подаю­щего механизма с катушкой для присадочной проволоки и аппа­ратного шкафа. Назначение полуавтомата ПШВ-3 и принцип его работы аналогичны ПШВ-1М. Отличительной особенностью этого полуавтомата является использование механизма подачи приса­дочной проволоки толкающего типа.

Автомат АДСВ-1, разработанный НИАТом, предназначен для сварки неплавящимся электродом переменным током ста­лей, титана, алюминиевых и магниевых сплавов и других мате­риалов.

Автомат АДСВ-1 состоит из самоходной тележки-трактора, шкафа электроаппаратуры и устройства для плавного гашения дуги. На тележке расположены сварочная горелка и пульт управ­ления. Механизм головки трактора допускает раздельную регу­лировку присадочной проволоки относительно неплавящегося электрода в вертикальной и горизонтальной плоскостях, преду­смотрена возможность корректировки всей головки относительно стыка в процессе сварки. Электрическая схема автомата обеспе­чивает плавное регулирование скорости подачи присадочной про­волоки и скорости перемещения трактора (скорости сварки) из­менением числа оборотов электродвигателей постоянного тока. С помощью устройства для плавного гашения дуги уменьшается сварочный ток до величины, при которой происходит естественный обрыв дуги без образования кратера и трещин в конце шва. Воз­буждение дуги осуществляется с помощью осциллятора. Горелка автомата снабжена комплектом сменных сопел и цанг для сварки неплавящимся электродом диаметром 2—6 мм. Охлаждение водя­ное.

Автомат АДСВ-2 (НИАТ) предназначен для тех же целей, что и автомат АДСВ-1, но допускает применение как переменного тока, так и постоянного. Несколько изменен диапазон регулирования скорости сварки и скорости подачи присадочной проволоки. Устройство для заварки кратера смонтировано в аппаратном шкафу.

Сварочная головка АГВ-2 автомата АДСВ-2 может быть ис­пользована и самостоятельно. В комплект автомата входят свароч­ная головка, шкаф управления и пульт управления. В зависи­мости от условий работы головку можно устанавливать на консо­лях или кронштейнах. Пульт управления может быть снят и установлен отдельно для удобства работы.

Автоматы АРК-1 и АРК-2, разработанные НИАТом, пред­назначены для дуговой сварки в среде защитных газов постоян­ным и переменным током плавящимся и неплавящимся электро­дами продольных и кольцевых швов деталей из сталей, титана,  алюминиевых и магниевых сплавов. Автоматы состоят из основа­ния с фундаментной плитой, колонны, консоли, самоходной ка­ретки, сварочной головки и шкафа управления.

Консоль автомата вместе со сварочной головкой может повора­чиваться вокруг оси колонны на 360° С. Это позволяет обслужи­вать несколько рабочих мест, расположенных вокруг колонны автомата. Сварочная горелка имеет установочные перемещения по вертикали и поперек шва в пределах около ±25 мм. Сварка может осуществляться с углом наклона сварочной горелки вперед или назад до 10°.

Электрическая схема автомата АРК-1 обеспечивает плавное регулирование скорости сварки и скорости подачи проволоки.

Сварка может производиться двумя способами: неплавящимся электродом с подачей присадочной проволоки или без присадки; плавящимся электродом.

При переходе от одного способа сварки к другому необходимо заменить сварочные горелки и переключить электрическую схему автомата. Пульт управления автоматом размещен на каретке.

Автомат АРК-2 предназначен для тех же целей, что и АРК-1, и имеет аналогичную конструкцию. Он позволяет сваривать изде­лия, имеющие большие габаритные размеры. Расширен диапазон скоростей подачи сварочной проволоки. Для дистанционного вспомогательного управления автоматом предусмотрен переносной пульт управления.

 

Оборудование для сварки алюминия плавящимся электродом

Автомат АДСП-1 тракторного типа предназначен для автоматической сварки сталей, алюминиевых сплавов и других материалов. Автомат позволяет выполнять сварку продольных и кольцевых швов постоянным током. Он состоит из самоходной тележки, на которой установлены головка и пульт управления, аппаратного шкафа. Электрическая схема автомата дает возможность плавно изменять подачу и скорость перемещения трактора (скорости сварки) путем уменьшения или увеличения оборотов ДПТ. Vп не зависит от Uд.

Автомат АДСП-2 предназначен для тех же целей и является модернизированным АДСП-1. Если не требуется перемещение каретки, можно применять отдельно сварочную головку АГП-2 в комплекте со шкафом управления и мобильного ПУ.

Автомат АДПГ-500, разработанный ВНИИЭСО, предназначен для дуговой сварки алюминиевых сплавов в защитных газах постоянным током плавящимся электродом. Автомат состоит из сварочного трактора, шкафа управления и источника питания. Трактор может передвигаться по направляющим или по поверхности изделий. Он состоит из: каретки, механизма подачи сварочной проволоки с двигателем; сварочной головки с горелкой, комплектующейся двумя сменными корпусами, барабана для электродной проволоки и системы механизмов установочных перемещений сварочной головки. Электрическая схема автомата обеспечивает постоянную, плавно регулируемую скорость подачи сварочной проволоки, не зависящую от напряжения на дуге.

Для автоматической сварки алюминия и его сплавов плавящимся электродом в защитных газах можно применять и автоматы-тракторы, предназначенные для сварки под флюсом, такие, как ТС-17М, АДС-500, АДС-1000-2. Для этого их нужно укомплектовать специальными газоэлектрическими горелками и газоподводящей аппаратурой. Одна из конструкций газоэлектри-ческой горелки приведена на рис. 1.

Рис. 1. Газоэлектрическая горелка для сварки деталей большой толщины.

Горелка предназначена для наложения швов, расположенных в глубокой разделке при сварке изделий большой толщины (более 80 мм). Газ в горелке проходит через две камеры расширения, что способствует равномерному выходу его без завихрений. Охлаждение сопла и корпуса водяное, последовательное. Для локализации токоподвода в мундштуке внутрь корпуса и удлинителя вводятся трубки диаметром 10 X 2 мм. Непосредственно к мундштуку вставляется трубка из асбоцемента длиной 30 мм. Далее до конца хвостовика вставляются трубки из фторопласта. Хвостовик наборный для различных толщин с наружным диаметром под клемму токоподвода трактора ТС-17М.

В сварочных полуавтоматах для алюминия и его сплавов применяют тянущие, тянуще-толкающие и толкающие ме-ханизмы подачи  проволоки.

При использовании тянущего механизма подачи ролики, подающие электродную проволоку, расположены непосредственно на сварочной горелке. Благодаря этому мягкая алюминиевая про-волока не проталкивается через шланг, а протягивается, что исключает ее изгиб и застревание в шланге. Привод подающих роликов в этом случае осуществляется от электродвигателя с редуктором, расположенных на горелке, или отдельно, через гибкий валик. В некоторых случаях на горелке располагается и катушка с электродной проволокой. При использовании тянущего механизма подачи сварочной проволоки увеличиваются габаритные размеры и вес горелки. Вес подающего механизма плохо центрируется, горелка тянет руку сварщика в одну сторону. Эти недостатки приводят к быстрой утомляемости сварщика, особенно при выполнении швов в вертикальном и потолочном положении. Горелки полуавтоматов с тянущим механизмом подачи проволоки не пригодны для сварки в труднодоступных местах.

При использовании тянуще-толкающего механизма подачи электродной проволоки, кроме основного толкающего механизмаподачи, на горелке имеется дополнительный тянущий механизм подачи. Полуавтоматы с тянуще-толкающим механизмом подачи проволоки обладают теми же недостатками, что и с тянущим механизмом.

До недавнего времени существовало мнение, что- мягкую алюминиевую проволоку невозможно подавать с постоянной скоростью при использовании толкающей подачи электродной проволоки. Когда при сварке алюминия применяют обычные подающие шланги со стальной спиралью, подача электродной проволоки происходит неравномерно. При прохождении алюминиевой проволоки по шлангу стальная спираль покрывается тонким слоем алюминия, что приводит к резкому увеличению силы трения и частому заеданию проволоки в подающем спиральном шланге. В ре-зультате проволока подается рывками, процесс сварки нарушается, в сварных соединениях возникают дефекты, обгорает токоподводящий мундштук горелки. Для преодоления большой силы сопротивления движению электродной проволоки по шлангу часто подающие ролики делают с насечкой. При этом в подающие шланги попадает большое количество алюминиевой стружки и ухудшаются условия прохождения электродной проволоки через мундштук.

Механизм подрессорирования

В современных полуавтоматах две пары подающих роликов с клиновидными канавками без насечек, механизм подрессорирования и правильно подобранный по диаметру гибкий подающий шланг из фторопласта или капрона обеспечивают подачу электродной проволоки с заданной постоянной скоростью толкающим механизмом подачи на расстояние до 3,5 м. Облегченные газоэлектрические горелки позволяют производить сварку в труднодоступных местах и во всех пространственных положениях.
НИАТом разработана серия сварочных полуавтоматов, предназначенных для сварки алюминия и его сплавов плавящимся электродом в среде защитных газов.

Полуавтомат ПШПА-6 состоит из аппаратного шкафа и сварочной головки. В аппаратном шкафу, кроме электроаппаратуры, находятся газовый клапан, электродвигатель постоянного тока, редуктор и катушка с электродной проволокой. Механизм подачи проволоки расположен на пистолете. Вращение от электродвигателя передается через редуктор с помощью гибкого валика. Регулировка скорости подачи проволоки ступенчатая.

Полуавтомат ПШП-9 состоит из сварочной горелки-пистолета, ранца с катушкой для электродной проволоки и шкафа управления. Механизм подачи проволоки тянущего типа расположен на пистолете. Электродвигатель постоянного тока через редуктор приводит во вращение подающий ролик. Проволока диаметром 1—2,5 мм по гибкому шлангу протягивается от ранца к горелке.
Полуавтомат

Полуавтомат ПШП-10 состоит из сварочной горелки-пистолета, кронштейна с катушкой для электродной проволоки и шкафа управления. Сварочная проволока диаметром 1,0—2,5 мм от катушки к сварочной головке подается по гибкому шлангу с помощью электродвигателя постоянного тока, установленного на сварочной головке. Принципиальная схема полуавтомата обеспечивает плавное регулирование Vп. Сварочная головка полуавтомата имеет водяное охлаждение.

У    полуавтомата ПШП-11 на кронштейн с катушкой для электродной проволоки вынесен и электродвигатель с редуктором механизма подачи проволоки.

Полуавтомат ПШП-21 состоит из сварочной горелки, механизма подачи электродной проволоки и шкафа управления. Сварочная проволока диаметром 0,8—2 мм от катушки к горелке подается по гибкому шлангу через правйльное устройство с помощью электродвигателя постоянного тока.

Электрическая схема обеспечивает плавное регулирование скорости подачи проволоки. Предусмотрено также ступенчатое изменение скорости подачи проволоки сменными шестернями.    

Полуавтомат ПШП-31 состоит из сварочной головки и шкафа управления. На горелке-пистолете расположены механизмы подачи проволоки и катушка для. электродной проволоки. Механизм подачи проволоки работает от малогабаритного ДПТ. Регулирование скорости подачи проволоки плавное. Полуавтомат предназначен для сварки электродной проволокой малого диаметра 0,4—0,8 мм. В качестве источника питания сварочной дуги используется генератор ГСР-150.

Полуавтомат ПДА-300 конструкции ВНИИЭСО предназначен для дуговой сварки плавящимся электродом алюминиевых сплавов в среде защитных газов. Он состоит из сварочной горелки пистолетного типа со встроенным механизмом подачи проволоки, шлангов и шкафа управления.

Для улучшения подачи мягкой алюминиевой проволоки в зону дуги в полуавтомате ПДА-300 использован тянуще-толкающий механизм.

Двигатель основного механизма подачи через редуктор с подающими роликами проталкивает электродную проволоку внутрь гибкого шланга.

Вспомогательный механизм подачи малой мощности встроен в пистолет. С помощью роликового устройства он вытягивает проволоку из шланга и подает ее через мундштук горелки в зону дуги. На основном механизме подачи закрепляется кассета сварочной проволокой.

Электрическая схема обеспечивает стабильную подачу электродной проволоки двумя синхронно работающими электродвигателями с постоянной плавно регулируемой скоростью. Для исключения влияния колебаний напряжения питающей сети на Vп, питание электрической схемы полу-автомата осуществляется через ферромагнитный стабилизатор напряжения. Охлаждение горелки, металлических наконечников и токоподводящего шланга водяное.

Полуавтомат ПДА-180-2 бесшланговый. Механизм подачи электродной проволоки встроен в сварочную горелку и состоит из редуктора с электродвигателем постоянного тока и роликового устройства, подающего алюминиевую электродную проволоку через токоподводящую трубку к месту сварки, катушка с электродной проволокой укрепляется на корпусе головки. Полуавтомат состоит из сварочной головки, распределительной коробки и шкафа управления.

Полуавтомат типа А-701, разработанный ИЭС им. Е. О. Патона, предназначен для сварки в среде защитных газов плавящимся электродом постоянным током на обратной полярности алюминия и его сплавов. Полуавтомат состоит из сварочной горелки- пистолета, катушки в защитном футляре для электродной проволоки и шкафа управления. Сварочная головка состоит из механизма подачи электродной проволоки и горелки. В рукоятку горелки вмонтирована кнопка включения электродвигателя механизма подачи, электромагнитного газового клапана и сварочного тока. Проволока от катушки к горелке подается по гибкому шлангу. Регулирование скорости подачи электродной проволоки плавное.

Сварочный ранцевый монтажный полуавтомат ПРМ-4, разработанный НИКИМТом, предназначен для сварки стальных, алюминиевых и медных конструкций в монтажных условиях (рис. 2). Отличие полуавтомата ПРМ-4 — ранцевое исполнение, малый вес ранца и аппаратного ящика, что позволяет перевести ручную сварку на полуавтоматическую почти во всех случаях сварки в монтажных условиях. Полуавтомат состоит из ранца (рис. 3), на котором крепится подающий механизм и кассета для электродной проволоки, газоэлектрической горелки и аппаратного ящика.При разработке полуавтомата основное внимание было обращено на получение стабильной подачи жесткой и мягкой проволоки, а также на уменьшение веса и размеров редуктора. Наличие двух пар синхронно вращающихся подающих роликов сравнительно большого диаметра и подрессоривания позволило снизить удельное давление на проволоку.

Рис. 2. Полуавтомат ПРМ-4.

Рис. 3. Ранец для ПРМ-4.

Разработанный для ПРМ-4 шланг подачи электродной проволоки выполнен из фторопласта, он обладает достаточной жесткостью, чтобы исключить переломы и крутые изгибы. Сила трения электродной проволоки при прохождении ее по фторопластовому шлангу незначительная. Такой гибкий шланг исключает возможность закорачивания электродной проволоки, не боится низких температур, имеет малый вес и обладает хорошей износостойкостью.

Электрическая схема полуавтомата ПРМ-4 (рис. 4) обеспечивает дистанционное плавное регулирование скорости подачи электродной проволоки. Диапазон регулирования 1 : 12.

Рис. 4. Электрическая схема сварочного полуавтомата ПРМ-4.

При изменении напряжения питающей сети на +5-4—25% (что часто происходит на монтажных площадках) скорость подачи электродной проволоки стабилизируется в пределах ±5% от заданной за счет отрицательной обратной связи по напряжению в магнитном усилителе.

При изменении нагрузки на валу электродвигателя механизма подачи на 25—100% скорость подачи электродной проволоки изменяется в пределах ±6% от установленной.Электрическая схема полуавтомата обеспечивает установочные перемещения электродной проволоки вперед—назад и динамическое торможение двигателя подачи проволоки для быстрой остановки проволоки после прекращения сварки.

Подача защитного газа автоматически включается для обдува места сварки до возбуждения дуги и выключается через некоторое время после отключения сварочного тока, что обеспечивает защиту металла шва от окисления до остывания его ниже опасных температур.

Благодаря малым размерам и весу узлов сварщик может сам переносить полуавтомат с ящиком управления, кабелями и шлангами.

 

Материалы с сайта: http://ruswelding.com

Сварка алюминия в домашних условиях инвертором, электродами, газовой горелкой

Сварочные работы необходимы не только на производстве, но и в небольших мастерских. Все чаще возникает потребность в соединении деталей из алюминия и его сплавов. Например, моторные лодки, головки блоков цилиндров для двигателей внутреннего сгорания.

Сварка алюминия в домашних условиях

Сам по себе алюминий – это металл, обладающий малым удельным весом, большой вязкостью, теплопроводностью и электропроводностью. Его сплавы выдерживают высокие механические нагрузки. Но при всех его достоинствах сварка алюминия в домашних условиях сопряжена с некоторыми трудностями.

Факторы, влияющие на свариваемость алюминия

Алюминий активно окисляется на воздухе, и его поверхность достаточно быстро покрывается пленкой оксидов. Оксиды – тугоплавкие соединения. Их температура плавления достигает 2440 °С. У алюминия же данное значение равно 660 °С. Во время сварки оксиды препятствуют образованию в сварочной ванне однородной массы расплавленного металла.

Капли жидкого металла в сварочной зоне мгновенно покрываются окислами, которые не дают получить сплошной сварочный шов. Для предотвращения окисления зона плавления нуждается в изоляции при помощи флюсов или инертных газов. Обычно применяется аргон.

В отличие от стали, алюминий обладает таким качеством, как высокая жидкотекучесть в виде расплава. Сварочная ванна, в связи с этим, плохо формируется, а потолочные швы выполнить становится проблематично. Для устранения эффекта жидкотекучести используются подкладки с большой теплопроводностью для охлаждения зоны сварки.

Алюминий характеризуется высоким содержанием кремния и растворенного в нем водорода. Кремний провоцирует образование трещин во время охлаждения металла после сварки. Водород же выходя из расплава, образует множество пор в сварочных швах и трещин при кристаллизации.

Алюминиевые сплавы обладают значительной литейной усадкой, что при остывании приводит к деформированию свариваемых деталей.

Сварочный шов на алюминиевой трубе

Из-за высокой теплопроводности, процесс сварки алюминия предусматривает высокие сварочные токи. К примеру, для проведения работ по стали значения токов на 50% ниже.

Подобрать требуемые режимы сварки алюминия в домашних условиях затруднительно по причине того, что не всегда можно точно определить марку сплава свариваемых деталей.

Методы проведения сварки алюминиевых деталей

Сварку алюминия в домашних условиях можно производить различными методами, среди которых можно выделить:

• электродуговая сварка электродами с покрытием;
• газовая сварка;
• электродуговая сварка в среде нейтральных газов.

1. Сварка алюминия без аргона с использованием плавких электродов со специальной обмазкой — самый простой, доступный и распространенный способ соединения деталей. Для работы с чистым алюминием используются электроды ОЗАНА1, а для сплавов с высоким содержанием кремния применяются электроды ОЗАНА2.

Сила тока, выставляемая на аппарате, равна 25А на каждый миллиметр электрода. Плавятся электроды достаточно быстро, поэтому наложение шва происходит на большой скорости. Качество и непрерывность сварки зависит от квалификации сварщика.

После замены электрода на новый удаляется шлак. После чего шов требуется промыть горячей водой и зачистить щеткой с металлическим волосом. Окислы препятствуют разжиганию дуги.

Сварка алюминиевых деталей

Недостатками электродуговой сварки электродами являются: большая пористость шва, невысокая прочность, обильное разбрызгивание, затрудненное отделение шлаков, которые вызывают в последствии интенсивную коррозию.

2. Сварка газовой горелкой — более простой метод. Необходимость разогреть и расплавить металл в зоне сварки снижает скорость процесса в три раза. Для заполнения шва используется проволока. Ее не требуется просушивать перед применением. Горючий газ выполняет функцию защиты от окисления. Это более надежный способ в отличие от обмазки электродов.
3. Высокое качество, надежность, прочность, эстетичность предоставляет сварка с использованием инертных газов аргона или гелия. Плавление металла происходит от дуги между электродом из вольфрама и деталью. Для присадки применяются алюминиевые прутки.

Для эффективного разрушения окислов сварка производится током с переменным напряжением. Выбор режимов зависит от диаметра присадки, электрода, толщины металла и расхода газа. Дорогое оборудование и необходимые расходные материалы не позволяют активно использовать аргонодуговой метод в домашних условиях.

Метод стыковки деталей	Размер деталей, мм	Наибольшая окружность электрода, мм	Размер присадочного прутка, мм	Токи для сварки, А	Расходование газа, л/мин
Отбортованные	1	1	—	45-50	4-5
	1,5	2		70-75	5-6
	2	2		80-85	7-8
Без разделки со швом с одной стороны	2	2	до 2	55-75	5-6
	3	4	до 3	100-120	7-8
	4	4	до 3	120-150	8-10
Без разделки со швами с двух сторон	4	4	до 4	120-180	7-8
	5	5	до 4	200-250	8-10
	6	5	до 4	240-270	8-10

Материалы и инструмент

Если техническая подготовка работника стоит на первом месте при проведении сварочных работ алюминия, то технологическое оснащение для поведения работ занимает второе место. Вне зависимости от метода проведения сварки, для получения результата с наилучшими показателями необходимо приготовить следующее:

• источник питания – сварочный аппарат, позволяющий выдавать постоянный и переменный ток, а также токи достигающие 300 А;
• электроды марок ОЗАНА и УАНА, предназначенные для всех типов алюминиевых сплавов;
• присадочная проволока или прутки;
• газовое оборудование – баллоны, горелка, шланги;
• надежное заземление;
• рабочая одежда из негорючего материала;
• сварочная маска или очки.

Техника безопасности

Технология сварочного процесса – это интенсивное разбрызгивание, что заставляет, в первую очередь, заботиться о безопасности сварщика.

1. На нем должен быть надет костюм из негорючей или огнеупорной ткани, а так же рукавицы, краги из подобного материала.
2. Для защиты органов дыхания используются индивидуальные средства защиты.
3. Органы зрения защищает сварочная маска.
4. Наличие надежного заземления предупредит поражение от электрического тока.

Работа с газовым оборудованием сопряжена с повышенной опасностью. Соблюсти все требования промышленной безопасности в домашних условиях проблематично, но следовать им необходимо.

Подготовка поверхностей металлических деталей к сварке

Свариваемые детали нуждаются в тщательной подготовке. Кромки деталей подвергаются следующей обработке:

• С поверхности заготовки авиационным бензином, уайт-спиритом или ацетоном, растворителем удаляются остатки жиров, масел и других загрязнений, то есть обезжириваются.
• Разделка кромок. При сварке листового материала толщиной не свыше полутора миллиметров их края отбортовываются. Фаска снимается на деталях толщиной более 4мм при сварке покрытыми электродами. Если толщина изделий 20 мм и более, то разделка необходима в любом случае.
• Удаление окислов с поверхности производится напильником или металлической щеткой. Ширина очистки с каждой стороны должна составлять до 15 мм. В некоторых случаях оксиды растворяют раствором каустической соды. Но после такой процедуры требуется промывка проточной водой.

Описание процесса

После проведения подготовительных мероприятий производится процесс стыковки. Сварка алюминия в домашних условиях методом электродуговой сварки в среде нейтральных газов производится с соблюдением следующих рекомендаций:

• угол наклона вольфрамового электрода к свариваемой поверхности должен быть не менее 70°, но не более 80°;
• пруток присадочного металла подается в зону перпендикулярно вольфрамовому электроду;
• размер дуги не должен превышать 2 1/2 мм;
• чтобы обеспечить защиту от кислорода расплавленный металл первым перемещаться начинает пруток, а за ним электрод с горелкой;
• присадочный пруток периодически вводится в сварочную ванну;
• поперечные движения не рекомендованы, только продольные;
• для отведения излишнего тепла сварку производят на медных пластинах или стальном верстаке;
• инертный газ подается за 3 секунды до образования дуги и в течение 5 секунд после окончания подачи напряжения.

Процесс сварки своими руками

Сварка алюминия

В последнее время в домашних мастерских популярность набирает полуавтоматические аппараты, особенно импульсные. Проблема с оксидной пленкой решается за счет импульса высокого напряжения. Он буквально разбивает ее, а за счет обратного действия вдавливает капли расплавленного алюминия в ванну с расплавом.

Процесс сварки алюминия импульсными полуавтоматами производится с постоянным током, но с обратной полярностью. Равномерная подача алюминиевой проволоки осуществляется роликовым механизмом. Из-за высокого коэффициента температурного расширения проволока может застревать в наконечнике. В связи с этим, используются наконечники для сварки алюминия и имеющие маркировку «AL».

Сварочный провод – паяем алюминий и медь обычной горелкой.

Всем привет! Обычно цветные металлы сваривают в аргоновой среде, при этом дуга обеспечивает температуру для плавления алюминиевого прутка(не менее 660 °C), а аргон препятствует попаданию кислорода в рабочую зону, чтобы избежать окисления поверхностей, иначе прочного соединения не получится. Но можно использовать низкотемпературный сплав, в который уже добавлен флюс, нейтрализующий окисление. Температура плавления данного прутка всего 360 °C, так что можно работать с обычной портативной горелкой, при этом шов получается довольно прочным. Тестирование под катом.

Характеристики.

На странице продавца только указана температура плавления 360 °C и что не нужно использовать дополнительный флюс.
Но вообще он напоминает Castolin 192FBK, у которого температура плавления на 80 градусов выше, так что приведу в пример еще и его характеристики:

Диаметр: 2,0 мм, длина: 500 мм
Мягкий припой ISO 3677: ~B-Zn98Al 381-400
Примерный состав (вес %): 2,4 Al – остальное Zn
Температура плавления ºС: 430-440
Рабочая температура ºС: 440
Прочность на разрыв (МПа): До 100 (Al)
Плотность (г/cм3): 7,0

Распаковка и внешний вид.

Белый пакет

Внутри зип-пакет с проволокой и инструкцией

Диаметр 2 мм, длина 3 метра. Немного жестче, чем алюминиевый пруток такого же диаметра.

Сделан в виде трубки, в центре которой можно разглядеть флюс. При многократном сгибании лопается вдоль.

Инструкция простая — греть поверхность и натирать припоем.

Переходим к практике.

Для начала проверил температуру плавления. При 360 ºС размягчается, но не очень текуч, а вот при 400 плавится как олово, так что температура плавления действительно ниже, чем у Castolin 192FBK.

Далее возьмем алюминиевую трубку, отпилим кусок и попробуем частично запаять

И что-то идет не так. Припой собирается в шарики и скатывается по поверхности. Я встречал множество гневных отзывов от людей, получившись подобный результат, мол проще оплавить деталь, чем запаять щель в ней.

Но нужно понимать, что флюс хоть и защищает от окисления, но не снимает многолетнюю оксидную пленку, так что обязательно необходимо зачистить поверхность, после чего процесс идет как по маслу

Из-за флюса поверхность мутнеет.

Немного потер щеткой. Довольно неплохо, при желании можно снять лишнее.

Деталь хорошо прогрелась, та что припой протек и с внутренней стороны стыка.

Тестируем. При нормальной сварке разрыв не должен происходить по шву, так и получилось

Крупнее справа

И слева. Тут видно, что трубка начала рваться над швом.

Помимо алюминия можно паять и медь. У нее теплопроводность выше, так что процесс идет гораздо быстрее.

Вид немного портит мутная пленка, но она легко убирается

Снизу так же хорошо протекло

Но соединение получается не такое прочное, как при работе с алюминием. Не без труда, но трубку удалось оторвать, при чем можно разглядеть, что сорвало верхний слой, как будто припой въелся на десятую миллиметра. Даже подумал, что трубка с медным напылением, но потер поверхность щеткой и она снова приобрела медный блеск.

Итоги.

Заказал данный лот просто из интереса, но опыт получился занятным.

Температура плавления практически вдвое ниже температуры плавления алюминия, так что для работы хватит температуры обычной газовой горелки и риск оплавить деталь сводится к минимуму.
Шов получается довольно прочным, так что это неплохая альтернатива аргоновой сварке, особенно если нет других вариантов, а результат нужен вот прям сейчас.
Так же припой хорошо обволакивает поверхность, что позволяет легко устранять порывы трубок из цветных металлов и радиаторов в автомобилях, холодильном оборудовании. Правда у меня нет возможности проверить это под большим давлением, но 8 Атмосфер медная трубка из обзора выдержала. Запаивал торец и пропиленную щель сбоку.
При желании можно использовать его для надежной спайки толстых медных или алюминиевых проводников.
Но с крупными деталями может быть проблема. Во время прогрева места спайки, тепло будет отводиться на остальную часть корпуса, что заметно замедляет процесс и можно перегреть узлы, которые не должны перегреваться — втулки, сальники, прокладки.

Так же стоит упомянуть, что есть лоты с более низкой стоимостью, но в интернетах пишут, что «это обман и лучше данного образца в мире нет». Тем не менее я заказал еще пару в другом месте за $5, но что-то они не трекаются, может не получу их, но если доедут, сделаю небольшое сравнение — возможно и не стоит переплачивать.

Я не сварщик, так что извиняюсь если кого-то заденет моя терминология, старался объяснять «на пальцах» и просто хотел поделиться, вдруг кто-то как и я до некоторого времени не знал о существовании такого припоя )

Как всегда, приветствуется конструктивная критика в комментариях. Всем добра =)

6 советов по сварке алюминия полуавтоматом

Уважаемые покупатели, в этой статье мы расскажем вам про сварку алюминия с помощью аппаратов полуавтоматической сварки. Этот вид сварки набирает невероятную популярность в России, в связи с тем, что на сварочном рынке стали появляться очень качественные инверторные аппараты полуавтоматической сварки. Если раньше люди прибегали к аргонодуговой сварке, то сейчас, для больших объемов все чаще используют полуавтоматы. Сварка TIG – это сварка профессионалов, нужен опыт, мастерство, постоянная практика. А вот полуавтоматом варить гораздо проще. Люди, приходящие к нам в офис, и пробующие варить алюминий, удивляются, как легко и быстро у них получается делать прочные швы.

В этом обзоре мы дадим некоторые советы начинающим сварщикам, которые сделают сварку алюминия еще проще.

Алюминий — пожалуй самый капризный металл

Алюминий это не сталь, если вы умеете варить сталь, то сразу должны понять, что алюминий – это легкосплавный металл. Он требует прогрева вначале сварки, задержитесь на несколько секунд в начале сварки на одном месте, создайте ванну, позвольте металлу прогреться. Продолжайте вести горелку, алюминий очень быстро нагревается, если вы будете долго стоять на одном месте, то скорей всего произойдет проплавление металла. Все нужно делать оперативно. Вы быстро поймете это и подберете нужную скорость.

Какой ролик выбрать для подачи проволоки?

В подающем механизме вашего аппарата есть ролик, по которому идет проволока. Так вот, для алюминия нужно использовать специальный ролик. Он так и называется – ролик для алюминия. В отличии от ролика для стальной проволоки, имеющего V образную канавку, ролик для алюминиевой проволоки имеет U образную канавку. Это нужно для того, чтобы проволока во время движения не царапалась, а скользила по ролику. Если проволока будет царапаться, у вас могут возникнуть некоторые трудности при сварке.

Направляющий канал

В рукаве вашей горелки есть направляющий канал, по которому идет проволока. Канал лучше установить специальный, тефлоновый. Он внутри очень гладкий, проволока идет по нему и не царапается.

Какой токопроводящий наконечник выбрать для сварки алюминия?

В принципе подойдет любой медный наконечник, но желательно если он будет сделан по технологии протяжки, а не сверления. Все это для того, чтобы проволока не царапалась. В нашем интернет-магазине мы продаем наконечники фирмы Innotec, произведенные по заказу группы компаний Сварог. Они отличные и никаких нареканий мы никогда не получали от наших клиентов.

Также хотим обратить особое внимание на диаметр наконечника. Алюминиевая проволока очень быстро нагревается и расширяется. Если вы установили проволоку диаметром 0.8 мм, установите в горелку наконечник 1.0 мм. На 1 размер больше чем проволока. Тогда проволока не будет залипать в наконечники, скручиваться, тормозить, а будет легко выходить из него и подаваться на свариваемый металл.

Некоторые особенности настройки подающего механизма

Не затягивайте ручку подающего механизма слишком туго, как вы делаете со стальной проволокой. Прижмите ручку плотно, но не дотягивайте ее до упора. Алюминиевая проволока не любит избыточного давления, так как она очень мягкая и может деформироваться.

Итоги

Вот пожалуй основные моменты при работе с алюминием. Если вы еще не определились с выбором аппарата, мы можем основываясь на нашем многолетнем опыте порекомендовать вам две модели. Наш интернет-магазин продал сотни таких аппаратов и считает, что на данный момент это лучшее соотношение цены и качества. Triton и Сварог – это лидеры на рынке сварочного оборудования. Разработки созданные этими заводами (TOP WELD и JASIC) позволяют сварщикам без особых трудностей добиваться желаемого результата.

Если вы хотите протестировать оборудование, звоните к нам офис и мы устроим вам демонстрацию на сварочном стенде.

Производитель: Triton

Подключение 220 В. Сварочный ток 30-250 А.

Производитель: Сварог

Подключение 220 В. Сварочный ток 10 – 200 А.

Фото:

На этом снимке вы видите сварочный шов, который наложил человек, не имеющий совершенно никакого сварочного образования и с минимальными навыками в сварочном деле. Неплохо? Мы тоже так думаем. Оборудование TRITON ALUMIG 250P DPULSE SYNERGIC.

Видео:

Сварка алюминия аппаратом MMA →← Когда реальный ток не совпадает с заявленным.

Газовая сварка алюминия: основы

Сводка

Процессы газовой сварки, наиболее часто используемые для алюминия и алюминиевых сплавов, – это ацетилен и кислородно-водород.

Водород можно сжигать с кислородом, используя те же наконечники, что и для ацетилена. Однако температура ниже и необходимы наконечники большего размера.

Кислородно-водородная сварка позволяет использовать более широкий диапазон давлений газа по сравнению с ацетиленом без потери желаемого незначительно редуцирующего пламени. Алюминий от 1/32 до 1 дюйма(От 0,8 до 25,4 мм) могут быть сварены в газовой среде. Более тяжелый материал редко сваривают газом, так как теплоотвод настолько быстрый, что трудно подать достаточное количество тепла с помощью горелки.

По сравнению с дуговой сваркой скорость замерзания металла шва при газовой сварке очень низкая. Подвод тепла при газовой сварке не так концентрирован, как при других сварочных процессах, и, если не будут приняты меры предосторожности, может возникнуть большая деформация. Минимальная деформация достигается при сварке кромок или углов.

Сравнение методов газовой сварки алюминия методом выталкивания и тяги

Сварной шов слева был создан методом «перетягивания», при котором не было достаточного покрытия для очистки алюминия.Сварной шов справа является результатом техники проталкивания, при которой был обеспечен правильный уровень газового покрытия.

Подготовка кромки

Кромки листов или листов должны быть должным образом подготовлены для получения максимальной прочности газовых сварных швов. Обычно их готовят такой же толщины, как и сталь аналогичной толщины. Однако на материалах толщиной до 1/16 дюйма (1,6 мм) кромки могут быть сформированы под углом 90 градусов. Фланцы предотвращают чрезмерное коробление и коробление. Они служат присадочным металлом при сварке.

Сварка без присадочного прутка обычно ограничивается чистыми алюминиевыми сплавами, поскольку в сплавах с более высокой прочностью может возникать растрескивание сварного шва.

При газовой сварке толщиной более 3/16 дюйма (4,8 мм) края должны быть скошены для обеспечения полного проплавления. Включенный угол скоса может составлять от 60 до 120 градусов.

Предварительный нагрев деталей рекомендуется для всех отливок и листов толщиной 1/4 дюйма (6,4 мм) или более. Это позволит избежать сильных термических напряжений и обеспечит хорошее проплавление и удовлетворительную скорость сварки.Обычной практикой является предварительный нагрев до температуры 700 ° F (371 ° C). Перед сваркой тонкий материал необходимо нагреть сварочной горелкой. Даже этот небольшой предварительный нагрев помогает предотвратить появление трещин.

Термообработанные сплавы не следует предварительно нагревать выше 800ºF (427ºC), если только они не будут подвергаться термообработке после сварки. Предварительный нагрев выше 800ºF (427ºC) вызовет «короткое замыкание», и прочность металла быстро ухудшится.

Скорость перемещения алюминиевого шва

Скорость перемещения сварного шва должна увеличиваться во время сварки, чтобы избежать чрезмерного проплавления тонкого алюминия.

Методика проверки температуры предварительного нагрева

Если пиролитическое оборудование (датчики температуры) недоступно, можно провести следующие испытания для определения надлежащих температур предварительного нагрева.

• Испытание на уголь : С помощью сосновой палки потрите конец палки о предварительно нагретый металл. При правильной температуре палка обугливается. Чем темнее уголь, тем выше температура.
• Плотницкий мел : Отметьте металл обычным синим столярным мелом.Синяя линия станет белой при правильной температуре предварительного нагрева.
• Испытание молотком : Слегка постучите по металлу ручным молотком. Металл теряет кольцо при правильной температуре предварительного нагрева.
• Испытание на науглероживание : науглероживание поверхности металла с образованием сажи на всей поверхности. При подаче тепла от горелки сажа исчезает. В момент исчезновения сажи температура поверхности металла немного превышает 149 ° C (300 ° F). Следует проявлять осторожность, чтобы не покрыть флюсовую поверхность сажей.Сажа может впитаться в сварной шов, вызывая пористость.

Сварочное пламя

Для сварки алюминия рекомендуется нейтральное или немного редуцирующее пламя. Окислительное пламя вызовет образование оксида алюминия, что приведет к плохому сплавлению и повреждению сварного шва.

Сварочные флюсы

Сварочный флюс для алюминия предназначен для удаления пленки оксида алюминия и предотвращения попадания кислорода вблизи лужи.

Флюсы, используемые при газовой сварке, обычно находятся в порошковой форме и смешиваются с водой до образования тонкой пасты.

Флюс следует наносить на шов кистью, разбрызгиванием, распылением или другими подходящими методами. Сварочный пруток также должен быть покрыт. Флюс плавится ниже температуры сварки металла и образует защитное покрытие на поверхности лужи. Это покрытие разрушает оксиды, предотвращает окисление и обеспечивает медленное охлаждение сварного шва.

ВНИМАНИЕ:

Растворы кислот, используемые для удаления флюсов для сварки и пайки алюминия после сварки или пайки, токсичны и вызывают сильную коррозию.При работе с кислотами и растворами необходимо надевать защитные очки, резиновые перчатки и резиновые фартуки. Не вдыхать пары. При попадании на тело или одежду немедленно промыть большим количеством холодной воды. Обратитесь за медицинской помощью. Никогда не наливайте воду в кислоту при приготовлении растворов; вместо этого налейте кислоту в воду. Всегда медленно смешивайте кислоту и воду. Эти операции следует выполнять только в хорошо проветриваемых помещениях.

(d) Сварочные флюсы для алюминия содержат хлориды и фториды. В присутствии влаги они повредят основной металл.Поэтому весь флюс, оставшийся на стыках после сварки, необходимо полностью удалить.

Если сварной шов легко доступен, его можно очистить кипятком и тонкой щеткой.

Детали, стыки которых расположены так, что очистка щеткой и горячей водой нецелесообразна, можно очистить погружением в кислоту и ополаскиванием холодной или горячей водой. Для этой цели используйте 10-процентный раствор серной кислоты в холодной воде на 30 минут или 5-процентный раствор серной кислоты в горячей воде (150ºF (66ºC)) на 5–10 минут.

Окисление алюминиевого шва

Когда алюминий вступает в контакт с кислородом воздуха, он окисляется.

Световые полосы вверху и внизу сварного шва предназначены для удаления оксидов с помощью дуги горелки и аргона во время процесса сварки.

Сварочное оборудование

После того, как свариваемый материал был должным образом подготовлен, флюсован и предварительно нагрет, пламя проходит маленькими кругами над начальной точкой до тех пор, пока флюс не расплавится.

Заполняющий стержень следует царапать по поверхности носка с интервалами в три или четыре секунды, чтобы каждый раз присадочный стержень выходил из пламени.

Царапающее действие покажет, когда сварку можно будет начать без перегрева алюминия. Перед нанесением присадочного прутка основной металл необходимо расплавить.

Обычно считается, что для сварки алюминия лучше всего подходит прямая сварка, поскольку пламя предварительно нагревает свариваемую область. При сварке тонкого алюминия нет необходимости в перемещении горелки, кроме движения вперед.

Для материала толщиной 3/16 дюйма (4,8 мм) и более резак должен двигаться равномерно в боковом направлении. Это распределит металл шва по всей ширине сварного шва. Небольшое движение вперед и назад поможет флюсу удалить оксид.

Присадочный стержень следует периодически погружать в сварочную ванну и извлекать из нее поступательным движением. Этот метод удаления закрывает лужу, предотвращает пористость и помогает флюсу удалить оксидную пленку.

Ремонт

Газовая сварка алюминия – Мировой отчет журнала Cycle Source Magazine

Опубликовано в выпуске Cycle Source

за март 2013 г.

Статья Автор: Уилл Рэмси – Забытые чопперы веры – www.faithforgottenchoppers.com

Ведутся споры о наилучшем способе сварки листового алюминия (менее 0,090 дюйма). Два метода, которые наиболее часто используются для сварки алюминия, – это газовая сварка (кислородно-ацетиленовая) и сварка TIG на переменном токе.Хотя процесс TIG был изобретен в 40-х годах, газовая сварка алюминия оставалась основным методом изготовления топливных баков в авиастроении до середины 90-х годов. У обоих методов есть достоинства и недостатки. Тем не менее, повышенная плотность сварного шва, характерная для алюминиевых газовых сварных швов, является веским аргументом в пользу того, что это лучший выбор при сварке алюминиевого топливного бака измельчителя. Пористый сварной шов на алюминиевом топливном баке, прикрепленном к измельчителю с хардтейлом, который фактически едет, требует катастрофы в будущем.Не секрет, что обычные сварные швы TIG алюминия очень чувствительны к пористости. Без инверторного источника питания за 4000–8000 долларов и системы очистки аргона за 2000–3000 долларов плотность и пластичность традиционного алюминиевого сварного шва TIG не сможет сравниться с газовой горелкой и хорошим флюсом. В следующей технической статье показаны этапы сварки алюминиевых панелей 3003 с использованием сварочного прутка из сплава 1100 с кислородно-ацетиленовой газовой горелкой.

После того, как панели сформированы и установлены, самое время подготовить алюминиевые панели к сварке.

Алюминий очень чувствителен к загрязнениям. Правильная подготовка необходима для получения прочного плотного сварного шва. Сначала алюминий протирают растворителем, например ацетон или изопропиловый спирт. Затем нужно протереть край чистой щеткой из нержавеющей стали.

Панели могут быть соединены вместе с помощью газовой горелки или сварочного аппарата TIG. Я часто использую TIG для выполнения прихваток просто потому, что для меня это быстрее.

Стремиться к тому, чтобы панели были полностью профилированы и достаточно плотно прилегали только для прихваточных швов.Это позволяет получить однородный сварной шов со сбалансированной «зоной термического влияния», что приводит к меньшему искажению. Заполнение больших зазоров сварочным стержнем – не лучший вариант.

Порошкообразный алюминиевый флюс смешивают с чистой водой до образования густой пасты. Смесь следует держать в керамической или пластиковой посуде, чтобы избежать загрязнения.

Новые сварочные прутки имеют остатки смазки, которые используются для придания размера прутка. Все сварочные стержни необходимо очистить растворителем, чтобы избежать загрязнения.

Флюс наносится на сварной шов и сварочный стержень.

Защитные очки, специально разработанные для сварки алюминия, должны использоваться для защиты глаз от оранжевых бликов натрия, образующихся при сварке флюсом.

Шов сваривают с использованием присадочного прутка ровно столько, чтобы избежать подрезов алюминия. Излишек прутка затрудняет процесс отделки металла. Практика ведет к совершенству!

Алюминиевый флюс вызывает коррозию и должен быть полностью удален после сварки.Оставшийся флюс лучше всего удалить горячей водой с помощью щетки из нержавеющей стали или губки Scotch-Brite.

В отличие от сварки TIG, хороший газовый шов будет лежать ровно, что значительно упрощает процесс чистовой обработки металла.

Обратная сторона шва показывает отличное проникновение сварного шва, валик снова ложится ровно, и его легко можно гладко забить молотком.

Алюминиевые газовые сварные швы пластичны, их можно шлифовать ровно и гладко с минимальной шлифовкой или без нее.Строгание сварного шва восстанавливает прочность и однородную поверхность сварного шва.

Наконец, сварной шов просто отшлифуют наждачной бумагой с зернистостью 240 для окончательной обработки поверхности.

Сварка алюминия Часть 3: Правила кислородно-ацетиленовой сварки

ПРАВИЛА СВАРКИ Примечание. Следующая процедура предназначена для оксиацетилена из-за более технического характера и разнообразия. наличие водорода. Правила просты. Следуйте за ними или проиграйте! Полностью откройте кислородный баллон, чтобы установить верхнюю набивку, а затем просто взломайте ацетилен. Установить регуляторы для равного давления, от 2 до 5 фунтов каждая, с меньшими наконечниками, требующими более низкого давления. Выберите наконечник резака на один размер больше, чем наконечник для стали, т.е. если вы выберете наконечник 00 (двойной размер) для .040 стальной лист, затем переместитесь к вершине 0 для алюминиевого листа 0,040. Если он маслянистый, очистите материал растворителем, разбавителем для лака. или алкоголь. Скраб с щеткой из нержавеющей стали на обоих стороны непосредственно перед сваркой. Флюсируйте либо стержень (или проволоку), либо деталь, либо, в крайнем случае, и то, и другое. Флюс будет белым порошком который будет смешан на 1/3 с 2/3 воды или спирта. Меры безопасности, такие как защита глаз, соответствующая вентиляция и защита головы от испарений, являются обязательными. рекомендуемые. Выберите подходящий присадочный металл для свариваемого сплава. Обычные свариваемые листы из авиационных сплавов: показано на рисунке 2. Полый стержень, заполненный флюсом, был доступен много лет назад, но, помимо сомнительного сплава, он имел стойкая дурная привычка аккуратно делиться, наращивая края стыка, не соединяя их вместе. См. Горелку TM Meco Torch и другие сварочные материалы.

Сварка алюминия TIG для начинающих

Обучение сварке TIG алюминия

TIG-сварка алюминия не должна пугать. Немного потренировавшись – и несколько основных передовых методов, которые помогут начинающим сварщикам, – вы сможете добиться желаемых результатов.

Выполните четыре приведенных ниже шага, чтобы попрактиковаться в сварке алюминия методом TIG и улучшить свои навыки.

Шаг 1. Наблюдайте за размещением стрелки и резака

Начинающие сварщики TIG часто непреднамеренно производят много брака, потому что они не практикуют базовое расположение рук и контроль перед зажиганием дуги на основном материале. Алюминий действует как большой радиатор и быстро отводит тепло от области сварного шва, что делает контроль образования лужи решающим фактором успеха.

Размещение руки и резака является ключом к борьбе с лужами, поэтому важно сначала научиться правильно размещать резак и ручку.Пропуск этого шага часто приводит к потере хорошего алюминия.

• Удерживайте фонарик, уперев его основанием руки (от запястья до кончика или мизинца) к столу.
• Держите резак в устойчивом положении для движения вперед с небольшим наклоном назад от 5 до 15 градусов.
• Сохраняйте близкое расстояние от вольфрама до заготовки, обычно равное диаметру вольфрама примерно до 1/4 дюйма. Если отвести вольфрам слишком далеко от заготовки, дуга расширится слишком широко и перегреет заготовку, что приведет к потере контроля над лужей.

Шаг 2: Координатное движение и нанесение наполнителя

Затем вы должны поработать над движением руки и резака, не зажигая дуги.Практикуйтесь в перчатках, как при обычной сварке.

Слегка надавливайте на руку и крепко возьмитесь за сварочную горелку и проведите рукой по сварочному столу ровным, устойчивым движением. Если вы не двигаете рукой, а просто двигаете пальцами, вы станете сварщиком на 1 или 2 дюйма, и не так много приложений, где это было бы полезно. Эта практика помогает откалибровать движение руки / резака и расстояние от вольфрама до заготовки без образования отходов.

Осаждение присадочного металла происходит перед горелкой TIG, когда вы продвигаетесь вперед. Горелка и присадочный стержень должны быть расположены под углом примерно 90 градусов друг к другу. Всегда толкайте горелку – никогда не тяните ее – и всегда вводите присадочный металл на передний край лужи. Одна рука скользит гладко и устойчиво, а другая касается присадочного металла. Практикуйте это, не зажигая дуги.

У большинства новичков сначала возникают проблемы с тем, чтобы заставить руки работать независимо, и они часто заканчивают тем, что двигают обеими руками одновременно.Когда они пытаются нанести присадочный металл, вольфрам тоже погружается, что обычно приводит к соприкосновению присадочного металла с вольфрамом и его загрязнению.

Практика поможет вам добраться до того места, где каждая рука выполняет свою задачу независимо. Когда вы освоите эти движения, вы готовы зажигать дугу.

Шаг 3: Практика борьбы с лужами

Используя ранее обсуждавшиеся советы по правильному размещению руки и резака – и без добавления присадочного металла – установите лужу и проведите ею по заготовке.

Поскольку алюминий является радиатором, он быстро нагревается. Как и при спуске с горы, он набирает скорость по мере того, как становится жарче. Это делает важным следить за лужей по мере вашего движения, чтобы поддерживать постоянную ширину лужи. Если лужа становится слишком горячей, отпустите педаль, чтобы сохранить постоянную ширину.

Когда вы добираетесь до края заготовки, где меньше алюминия для поглощения тепла, основной материал быстро нагревается, и лужа смывается намного быстрее.Важно ослабить педаль, чтобы сохранить контроль над лужами. Однако, если вы недостаточно нагреете лужу, лужа исчезнет, ​​дуга станет неустойчивой, и вам останется только протравить алюминий.

Следующая последовательность фотографий показывает, как скорость и тепло влияют на лужу:

Рис. 1: Правильная ширина лужи, соблюдение скорости и расстояния между вольфрамом и заготовкой.

Ф иг.2: Слишком быстрое перемещение горелки по заготовке приводит к потере контроля над лужей. Снизьте скорость, сохраняя тепловложение.

Рис. 3: Слишком сильное замедление скорости горелки и добавление слишком большого количества тепла в лужу вызывает проблемы, связанные с избыточным подводом тепла, как это видно на сварном шве.

Рис. 4: Даже при правильной скорости чрезмерное нагревание лужи приводит к потере контроля над лужей, как показано здесь. Найдите баланс между скоростью и тепловложением.

Рис. 5: Правильная скорость резака, но недостаточное нагревание заготовки приводит к исчезновению лужи.

Постройте такую ​​лужу без присадочного металла несколько раз, чтобы попрактиковаться в поддержании скорости, расстояния и ширины лужи. Поскольку кусок так быстро нагревается, отложите его и возьмите еще один, прежде чем продолжить. Чем горячее становится кусок, тем более неконтролируемой становится лужа, что затрудняет обучение.

Шаг 4: Поместите присадочный металл в лужу

Принимая во внимание детали, описанные в шаге 2 выше об осаждении присадочного металла, вы готовы ввести присадочный металл в лужу.

Ключ к добавлению присадочного металла в лужу – постоянство. Начните вводить присадочный металл с легкого движения. Нет необходимости в чрезмерных перемещениях горелки, так как прикатание присадочного металла создает профиль валика.

Создайте лужу и добавьте присадочный металл к краю лужи. Устанавливая движение, вы также можете установить свой ритм. Пока вы поддерживаете постоянный ритм в сочетании с постоянным движением горелки и контролем образования лужи, вы в кратчайшие сроки наложите надлежащий сварной шов на алюминий.

Шаг 5: Настройка параметров сварки / понимание дополнительных функций

Некоторые аппараты TIG позволяют точно настроить сварочную дугу TIG, чтобы она лучше соответствовала конструкции стыка или подгоняла внешний вид сварного шва в соответствии с вашими предпочтениями. Помимо установки только силы тока в зависимости от толщины материала, можно выполнить точную настройку путем регулировки баланса и частоты.

Функция баланса контролирует очистку или травление оксидного слоя алюминия, чтобы его можно было правильно сваривать без загрязнения луж.Чем ниже номер баланса, тем больше вы очищаете, и чем выше число, тем меньше вы очищаете. Возможно, вы захотите изменить эту настройку в зависимости от конструкции шва, толщины оксидного слоя на алюминии или желаемого вида готового сварного шва.

Функция частоты фокусирует дугу, и этот параметр полезен для настройки дуги в зависимости от конструкции соединения. Чем ниже настройка частоты, тем шире и ленивее дуга. Чем выше значение параметра, тем плотнее и сфокусированнее становится дуга.Более высокие настройки частоты полезны при сварке в труднодоступных местах или там, где требуется большая точность. Более низкие настройки дают вам более широкий и плоский валик, который хорошо подходит для стыковых соединений или участков, которые необходимо создать с помощью сварочного материала.

Рекомендуется попрактиковаться в настройке этих параметров, чтобы увидеть, насколько они соответствуют вашим потребностям и предпочтениям.

Если вы будете делать это медленно и потратите время на практику, это поможет вам сократить количество алюминиевого лома и развить свои навыки по мере того, как вы научитесь сваривать алюминий TIG.

Следует ли использовать алюминиевые сварочные стержни для сварки пропановой горелкой? – Castaloy

Когда дело доходит до ремонта алюминия, можно выбирать из множества различных методов. Алюминий легко сваривается, но важно выбрать процесс, который лучше всего подходит для вашего конкретного сварочного проекта. Алюмалёные стержни упрощают ремонт любого человека. Сварочные стержни из алюминия

обычно используются при сварке алюминия пропановой горелкой. Alumaloy превосходит другие сварочные материалы, потому что он содержит нужное количество магния в смеси, что делает его простым в использовании и чрезвычайно долговечным.Алюмалой обычно прочнее алюминия, когда он полностью охлаждается, из-за его молекулярного состава. После ремонта алюминия ваш проект останется прочнее, чем был в начале.

Alumaloy имеет низкую рабочую температуру (730 ° F), что позволяет легко сваривать алюминий пропановой горелкой и устраняет необходимость в более мощном и сложном оборудовании.

Alumaloy – это экономичный выбор, и продукт не теряется в процессе ремонта. Также нет необходимости использовать Flux с вашим проектом.

Alumaloy можно использовать для ремонта многих проектов, таких как соединения внахлестку, стыковые соединения, стыки под углом, которые специально используются для дверей, окон, рам и т. Д. Его также можно использовать для заполнения отверстий и сварки двух металлических частей вместе. Этот стержень заполнит отверстия или трещины, не капая. Это универсальный продукт, который подойдет практически для любого вашего алюминиевого проекта.

Как сварить алюминий пропановой горелкой?

Вообще говоря, сварка алюминия пропановой горелкой может считаться сложной задачей.Однако сварка алюминия на самом деле довольно проста, если вы знаете правильную процедуру, а также имеете соответствующее оборудование, необходимое для сварки.

Ремонтные стержни из алюминия и пропановая горелка – это все, что вам нужно для выполнения ремонтных работ. Просто очистите поверхность проволочной щеткой, чтобы удалить оксидный слой, нагрейте ремонтируемую поверхность как минимум до 730 ° F и начинайте сварку.

Мы в Castaloy.com разработали этот продукт, Alumaloy, таким образом, чтобы сократить расходы и время, связанные со сваркой.Этот стержень поможет вам отремонтировать любую алюминиевую конструкцию, легко сэкономив ваше время и деньги. Если вы хотите узнать больше об Alumaloy и о том, почему он считается эффективным способом ремонта алюминия, вы можете прочитать руководство Деррика Ли Брэдшоу. Вы можете узнать больше о том, как сварить алюминий пропановой горелкой и отремонтировать свои проекты вместо их замены.

Кислородно-ацетиленовая сварка алюминия: Maine Welding Company

Кислородно-ацетиленовая сварка алюминия

Хотя алюминий имеет точку плавления менее половины температуры плавления стали, его проводимость более чем в три раза выше, поэтому для этого металла мы используем наконечник примерно того же размера, что и для стали, и из-за этой проводимости мы должны понимать, что следует особенно защищать от эффектов расширения и сжатия, поскольку существует большая область, которая нагревается и расширяется, и, следовательно, большая область, которая должна охлаждаться и сжиматься. Кислородно-ацетиленовая сварка алюминия – жизнеспособный и важный процесс. Требования к подготовке практически такие же, как и для железных или стальных листов, с добавлением соответствующего флюса. Алюминиевые отливки различаются по составу, и успех их сварки будет в некоторой степени зависеть от используемого сплава. Медь увеличивает прочность, но затрудняет машинную работу; часто присутствует большой процент цинка, что облегчает работу станка, но отливка бывает более или менее хрупкой.Например, алюминиевый корпус, сваренный без учета эффектов расширения и сжатия, может деформироваться или сломаться в зависимости от используемого сплава. Первое, что нужно учитывать при ремонте алюминия – это расширение и сжатие. Мы осознаем его важность, помня, что у алюминия усадка намного больше, чем у других металлов, и деформация или поломка неизбежны, если мы этого не понимаем. Затем запланируйте нагрев и охлаждение медленно и равномерно.

Окисление происходит очень легко при сварке алюминия, в большей степени, чем при сварке других металлов, и этот оксид имеет очень высокую температуру плавления.Когда металл достигает точки плавления, этот оксид образует пленку, которая предотвращает слияние краев вместе, и ее необходимо разрушить, прежде чем можно будет произвести соединение. Метод, обычно применяемый опытными сварщиками при кислородно-ацетиленовой сварке алюминия, состоит в том, чтобы разрушить этот оксид с помощью небольшого железного стержня или лопасти, а кромки соединяются путем заливки металла этим стержнем. Этот метод наименее дорогостоящий, но требует значительных навыков и не так эффективен, как разрушение оксида флюсом, поскольку он вводит оксид в сварной шов.Снятие фаски с алюминия не так важно, как с другими металлами, так как под действием пламени кислородно-ацетиленовой сварки края слегка расходятся друг от друга. В этот момент добавляется сварочный стержень, покрытый флюсом, таким же, как и для чугуна, флюс химически удаляет оксид, кромки склеиваются, и материал добавляется из стержня одновременно.

В случае алюминия металл особенно подвержен разрушению, потому что нагретая область из-за высокой проводимости велика, а металл не имеет «прочности», когда он очень горячий.Насколько сильно нужно нагревать алюминиевые отливки? Это зависит от используемого сплава. Обычно безопасное правило, которому следует следовать, – прекратить нагревание, когда отливка издает глухой звук при легком ударе молотком. Мы мало что можем сказать по его цвету, как мы можем сказать о чугуне и стали, и даже когда сварочное пламя играет при разрыве, он практически не предупреждает о том, что он достиг температуры плавления, за исключением того момента, когда он готов добавить флюс и сварку. стержень, имеет морщинистый вид, тускло-серого цвета.

Особое внимание следует уделять равномерному нагреву, так как у большинства отливок выступы тоньше или толще, чем прилегающие участки, и мы, вероятно, расплавим тонкую часть, если не будем особо следить за этим, или, с другой стороны, не дадим тяжелой части достаточно тепла. и чтобы вызвать неравномерное расширение. Помните, что алюминий необходимо тщательно поддерживать при предварительном нагреве, так как он очень хрупкий в горячем состоянии, а также защищать его от сквозняков, как и в случае других отливок.

Алюминий – металл несложный для сварки.Сложность заключается в том, чтобы правильно позаботиться о расширении и сжатии, и если мы примем это во внимание, мы добьемся успеха при сварке алюминия.

При чистовой обработке сварного участка алюминиевой отливки обычное колесо быстро накапливается стружкой. Если это колесо хорошо смазывать тяжелой смазкой, в значительной степени это будет преодолено. Следует использовать файл Vixen, так как обычные файлы бесполезны.

Можно ли приваривать алюминий к стали?

Алюминий можно легко соединить с большинством металлов с помощью механического крепления или склеивания.Однако для сварки алюминия со сталью требуются другие методы, такие как дуговая сварка и сварка трением, которые более подробно описаны ниже.

Если у вас есть какие-либо вопросы или вам нужна помощь, напишите нам, чтобы получить консультацию специалиста:

[email protected]

Нажмите здесь, чтобы увидеть наши последние подкасты по технической инженерии на YouTube .

Содержание

Алюминий (и его сплавы) намного легче стали и имеют плотность около 2.70 г / см ³ по сравнению с диапазоном от 7,75 до 8,05 г / см ³ для сталей. Это означает, что сопоставимый объем стали примерно в три раза тяжелее алюминия.

Многие отрасли промышленности используют сталь для различных конструкций. Однако из-за плотности стали ее использование приводит к значительному снижению веса. Новые законы об охране окружающей среды вынуждают транспортную отрасль соблюдать строгие ограничения на выбросы парниковых газов. Один из способов помочь снизить выбросы – уменьшить вес конструкции автомобиля.Замена различных стальных конструкций на алюминиевые сплавы в настоящее время имеет большое промышленное значение. Во многих случаях не всегда возможно заменить всю стальную конструкцию алюминиевыми сплавами, поэтому необходимо соединить два материала.

Алюминиевые сплавы могут быть сравнительно легко соединены со сталями с использованием таких методов, как склеивание, механическое крепление или пайка, но когда требуется превосходная структурная целостность, предпочтительна сварка. Однако сварка алюминиевых сплавов со сталью затруднена.

Алюминиевые сплавы и сталь сильно различаются по металлургическим и физическим свойствам, таким как теплопроводность и температура плавления. Как правило, температура плавления стали составляет около 1370 ° C, что более чем в два раза превышает температуру плавления алюминия, который плавится при температуре около 660 ° C. Каждый из этих металлов практически не растворим в другом, не считая их сильно различающихся температур плавления. В расплавленном состоянии они реагируют с образованием хрупких интерметаллических фаз. Ясно, что вышеуказанные проблемы могут создавать проблемы при сварке плавлением, такой как дуговая сварка стали и алюминия.Полученные сварные соединения будут иметь неудовлетворительные свойства и из-за их хрупкости часто нежелательны для многих промышленных применений.

Применение процессов сварки плавлением для соединения стали с алюминием, как хорошо известно, является трудным из-за различных точек плавления, теплопроводности, коэффициентов расширения и склонности к образованию хрупких интерметаллических соединений. Поскольку растворимость Fe в Al очень низкая (около 0,04 мас.%), При температурах> 350 ° C, когда диффузия Fe в Al становится значительной, начинается осаждение интерметаллических соединений Fe-Al.Значительное осаждение интерметаллидов может происходить значительно ниже точки плавления алюминия (660 ° C для чистого Al). Точная степень осаждения интерметаллидов определяется диффузией и зависит от времени и температуры взаимодействующих границ раздела Fe и Al.

Использование лазеров для создания паяного соединения между сталью и алюминием является логическим шагом, поскольку высокая интенсивность тепла на небольшой площади, генерируемой лазером, означает, что стабильная среда пайки может быть локально создана и быстро перемещена для создания соединение с минимальным временем диффузии, чтобы вызвать чрезмерное образование интерметаллических соединений.Фазовая диаграмма Fe-Al показывает диапазон твердых интерметаллических фаз, которые могут быть образованы, а именно: Fe3Al (892HV), FeAl (470HV), FeAl2 (1060HV), Fe2Al5 (1013HV) и FeAl3 (892HV). Эти фазы характеризуются чрезвычайно высокой твердостью, пластичностью, близкой к нулевой, и очень низкой вязкостью разрушения. Следовательно, если термически полученное соединение между сталью и алюминием должно содержать некоторые или все эти фазы, толщина слоя интерметаллического соединения должна быть как можно меньшей, если необходимо достичь хороших механических характеристик в соединении.При дуговой сварке стали и алюминия необходимо использовать определенные подходы, чтобы избежать образования интерметаллических соединений. Первый – нанести на сталь алюминиевое покрытие. Это может быть достигнуто погружением стали в расплавленный алюминий (горячее алюминирование). После нанесения покрытия алюминий можно приваривать к алюминиевому покрытию дуговой сваркой. Необходимо соблюдать осторожность, чтобы дуга не нагревала алюминий с покрытием до чрезмерной температуры, в противном случае возможно образование интерметаллических соединений.

Биметаллические переходные вставки – еще одно средство для уменьшения образования интерметаллидов при сварке плавлением. Вставки состоят из одной части из алюминия, а другой части из стали, соединенных между собой прокаткой, сваркой взрывом, сваркой трением, оплавлением или сваркой горячим давлением. Затем биметаллическое переходное соединение индивидуально приваривается к основному алюминию и стали. Обычно основной алюминий сначала приваривается к алюминиевой части переходной вставки, так как это создает больший теплоотвод, когда объемная сталь приваривается дуговой сваркой к стальной половине переходной вставки.

Основной целью при соединении этих материалов является поддержание как можно более низкой температуры сварки и минимизация времени воздействия высоких температур на сварной шов. Вот почему для изготовления биметаллических переходных вставок между алюминиевыми сплавами и стальными объемными компонентами используются такие процессы, как сварка трением (в основном сварка трением ротором).

Сварка трением с вращением – это процесс соединения в твердом состоянии, при котором одна деталь вращается относительно другой под действием сжимающей осевой силы.Трение между поверхностями вызывает нагревание, в результате чего интерфейсный материал пластифицируется. Сила сжатия вытесняет пластифицированный материал с поверхности раздела, способствуя появлению металлургических механизмов соединения. Не переходя в жидкое состояние, сварные швы трением остаются намного холоднее во время обработки. Кроме того, сварка трением выполняется быстро, что предотвращает длительное воздействие высоких температур на сварной шов. Следовательно, сварка трением используется в коммерческих целях для соединения ряда разнородных материалов, поскольку образование интерметаллических соединений значительно снижается.

Несмотря на преимущества сварки трением для уменьшения образования интерметаллидов между алюминиевыми сплавами и сталями, все же следует соблюдать осторожность при выборе параметров. Часто при сварке стали и нержавеющей стали с алюминиевым сплавом используется прослойка из чистого алюминия, что резко снижает образование интерметаллидов. Интерметаллические соединения между сталью, сваренной трением, и алюминиевыми сплавами основаны на железе и алюминии, следовательно, можно было бы ожидать, что хрупкие соединения также будут образовываться между сталью и чистым алюминием, но это не так.Чистый алюминий намного мягче алюминиевого сплава. Это означает, что температура, необходимая для того, чтобы более мягкий чистый алюминий растекся и образовал сварной шов, намного ниже, чем у алюминиевого сплава. Более низкие температуры помогают уменьшить образование хрупких соединений.

Из-за сложности создания прочных сварных швов между этими материалами многие промышленные применения для соединения алюминиевых сплавов со сталью включают механические крепежи. При использовании механических креплений и в зависимости от области применения необходимо соблюдать осторожность, чтобы предотвратить гальваническую коррозию.Гальваническая коррозия преимущественно возникает на алюминиевом сплаве. Чтобы предотвратить это, требуется изоляция алюминиевого сплава от стали, что обычно происходит с помощью изоляционного покрытия или краски.

Как TWI может помочь?

TWI имеет долгую историю сотрудничества со своими членами для решения проблем, связанных с соединением разнородных комбинаций материалов, включая использование точечной контактной сварки, сварки трением, лазерной сварки, электронно-лучевой сварки и пайки, а также многих других процессов.

Если вам нужна помощь в любом из этих процессов, свяжитесь с нами, отправив нам электронное письмо:

contactus@twi.