Сварка различных цветных металлов, таких как алюминий, медь, латунь, бронза, титан, никель, цинк осуществляется с помощью иных технологий, чем сварка стали. Это вызвано тем, что у алюминия совсем другие механические, химические и физические свойства металлов: они обычно имеют более активно выраженную химическую активность с атмосферными газами, особенно в расплавленном виде, а также обладают большей теплопроводимостью, чем сталь.

Цветные металлы часто используются для создания различных сварных конструкций и некоторых деталей различных механизмов и машин. Также немаловажным для производства является то, что с помощью сварки избавляются от различных дефектов отливок.

Именно поэтому важно знать, как правильно сваривать цветные металлы и избегать негативных последствий. Для этого нужно очень ответственно и скрупулезно подойти к этому процессу: прежде всего необходимо подобрать правильные сварочные материалы, а также выполнять получение неразъемного соединения согласно инструкциям.

В сварочных работах широко применяется такой металл, как алюминий и его литейные сплавы. Редко, но также используют и деформируемые сплавы алюминия. Процесс варки алюминия сопряжен с определенными трудностями, которые вытекают из механических, химических и физических свойств.

Какие свойства алюминия мешают сплаву быть качественным?

Выделяют множество причин, по которым сварка становится затруднительной, если речь идет об алюминии и сплавах:

  • Если алюминий находится в месте, где есть кислород (то есть шансов избежать этого очень мало), то на его поверхности через время появляется оксид алюминия. Визуально он выглядит, как пленка, и очень плохо плавится, да еще и плотность его выше, чем у основного материала под этой пленкой. Именно поэтому нужно помнить об этом свойстве алюминия и учесть в работе. Для того чтобы избежать трудностей при плавке металла, сам металл, его кромки нужно обязательно почистить. Сделать это можно двумя способами: зачистить их до блеска или же применить химический метод и обработать азотной кислотой, а затем промыть тщательно в воде. Когда вы обработаете материал, пленка легко удалится непосредственно при сварке. Однако иногда ее удаляют до работы с помощью флюсов или катодного распыления. Этот способ также химический, т.к при вступлении в реакцию пленка просто становится летучим соединением.
  • Нужно помнить, что любой металл становится менее прочным, если он подвержен высокой температуре. Это вызвано тем, что те твердые части металла, которые не расплавились, могут быть подвержены разрушению. При такой огромной массе сварочной ванны высок риск разрушения и уменьшения прочности материала.
  • Алюминий – очень текучий материал. При плавке он запросто вытечет через шов, если не предпринять нужных действий. Но это сделать очень непросто, так как алюминий не меняет свой цвет во время плавки, то есть подобрать и регулировать правильный размер ванны крайне нелегко. Поэтому, чтобы не было неприятных инцидентов: протекания, прожогов, советуем вам использовать в работе специальные подкладки из керамики или другого металла.
  • Алюминий легко подвержен деформации из-за большого линейного расширения и низкой упругости. Чтобы снизить этот эффект, в сварке давно придуманы разные методы, такие как разогревание металла, электросварка и т.д.
  • Помимо такого неприятного явления, как оксидность алюминия, есть и другое – его повышенная пористость. Возникает она непосредственно при сварке, и ее причиной является выделяемый процессе сварки водород. Особенно сильно она поражает места возле швов. Это серьезное явление, влияющее на прочность и качество материала.
  • Учитывая тот фактор, что у алюминия слишком высокая теплопроводимость по сравнению с другими металлами, пламя для работы с ним должно быть достаточно мощным. Если же изделия совсем толстые, одной горелки будет недостаточно.
  • Так же, как и у меди, у алюминия высок шанс получить горячие трещины во время сварки и плавки. Только если у меди это вызвано окислением, то алюминий подвержен такому риску во время застывания. Чтобы избежать этого, используются различные модификаторы, а также общеизвестное правило: расстояние между швами не должно быть очень маленьким.

Варка алюминия инвертором.

Сваривание алюминия и сплавов инвертором – самый распространенный метод работы с этим металлом. Почему этот метод так популярен? Прежде всего потому, что при его использовании происходит оперативный и легкий поджиг материала. Также при нем достигается высокая надежность аргоновой дуги. И, наконец, больше нигде вы не добьетесь такого тонкого, почти ювелирного шва на изделии. Благодаря современным разработкам в области сваривания алюминия инверторами вы сможете работать даже с самым тонким алюминием. Для его осуществления нужна специальная аргоновая среда. Добиться этой среды можно с помощью специального электрода, который почти не подвержен плавлению. Чаще всего для этой цели используют вольфрам. Конечно, сваривание алюминия чаще всего происходит в производстве, однако иногда и в домашних условиях. Поэтому нужно помнить, что если вольфрамовый электрод использовать очень длительное время и большое количество раз, может произойти неприятный процесс образования наростов, вызванных окислением вольфрама. Естественно, это значительно уменьшает качество изделия. Частично предотвратить это можно, если сильно охладить электрод, а также постараться максимально защитить материал от газов. Если вы не избежали подобного явления, советуем вам заточить электроды на специальном диске, чтобы удалить эти наросты. Также такой способ убережет сами электроды от разных бороздок, образованных в процессе работы. Однако помните, что этот диск применим только для электродов, не пользуйтесь им для работы с другими материалами.

Как выглядит этот процесс? Между вольфрамовым электродом, находящимся в специальной горелке, и самим свариваемым материалом расположена горящая электрическая дуга. Горелка с электродом посылает с места сварки инертный газ, который выполняет защитную функцию. Далее позаботьтесь о присадке. Для этого нужно применить специальную присадочную проволоку, которая подается автоматически, а в некоторых случаях – вручную. Выбор присадочной проволоки очень важен для процесса сваривания, поэтому подумать о ней нужно заранее. Существует множество марок, которые подбираются в соответствии с химическими свойствами рабочего материала. Для алюминия и его сплавов выбирайте марки АД, АК диаметром не более 5 миллиметров.

Использование переменного тока

Переменный ток – необходимый элемент аргонной сварки алюминия. Он необходим для того, чтобы избежать неправильного распределения тепла между алюминиевым материалом и самим вольфрамовым электродом. Чтобы быстро поджечь электродугу, используют специальный генератор, издающий особые высокочастотные импульсы. Этот осциллятор нужен для того, чтобы препятствовать вмешательству инертного газа в процесс поджига.kak-varit-aljuminij

Также нужно помнить о такой особенности работы с инвертором: если ваши алюминиевые листы очень тонкие (не более 3 миллиметров), то возможно одно прохождение на подкладке, если же они от 3 до 6 миллиметров – процесс усложняется, и вы сможете пропустить лист только за два прохождения и с обеих сторон. Если же материал очень толстый – свыше 6 миллиметров, придется целых 4 раза прогонять листы на подкладке. Если швы очень длинные, советуем вам использовать только механизированную сварку. При использовании инверторных аппаратов аргонная сварка становится легче и быстрее, требует меньших усилий и материалов и возможна практически в любых условиях.

Полуавтоматическая варка алюминия

Этот способ применяется в сочетании с электродами, подверженными плавке, и специальными подкладками с канавками. Несомненными достоинствами этого метода является то, что явно повышается производительность процесса, а также, чем толще металл, тем лучше результат. Этот способ также не обходится без такого элемента, как постоянный ток. Горение дуги достигается с помощью образования раскаленных паров металла, с которым работают. Ионы алюминия, которые нейтрализуются в процессе плавки материала, образуют сильное тепло, оно и разрушает оксидную пленку. Это значительно экономит ваше время и не требует механической работы по ее удалению.poluavtomatom-varit-aljuminij

Однако этот способ хорош только в том случае, если оксидная пленка еще тонкая, если же металл в запущенном состоянии, все равно придется использовать механический способ (обычная чистка) или химический (обработка азотной кислотой и промывка в воде). Шов в таком методе образуется тоже сам – когда расплавленный электрод капает на расстояние между краями и закупоривает его.

Похожие статьи