Электроды по алюминию для дуговой сварки

Виды электродов по алюминию и тонкости выбора

Алюминий и сплавы на его основе свариваются сложно. Это объясняется негативным воздействием внешних факторов, текучестью металла, его тугоплавкостью, наличием оксидной пленки. Сварка с применением электродов по алюминию делает процесс доступным и малозатратным. Электроды имеют низкую температуру плавления и специальные добавки для стабилизации процесса.

Марки электродов для сварки алюминия

Приведенный перечень электродов применяется при сварке алюминиевых конструкций с помощью инвертора. Изделия со спецобмазкой позволяют работать с алюминиевыми деталями или сплавами на основе алюминия с кремнием либо марганцем, например, АМг и АМц.

Расходные материалы для сварки диаметром 3 мм выпускаются длиной 225-300 мм, а при диаметре 4-5 мм имеют длину 350-450 мм.

Электроды ОЗАНА

ОЗАНА-1. Расходники с солевой обмазкой подходят для сварки чистого алюминия марок А0-А3. Тонкостенные детали толщиной до 10 мм можно соединять без предварительного подогрева. Остальные детали прогреваются до температуры 200° в течение 30 минут. Для работы необходим переменный ток обратной полярности. Возможна сварка нижних и потолочных швов.

ОЗАНА-2. Предназначены для сваривания сплавов алюминия и кремния. Не подходят для наплавки, ремонта литейного брака. Иногда для работы необходимы дополнительные алюминиевые флюсы.

Электроды ОЗА

Электроды по алюминию изготовлены из стального стержня с соляной обмазкой. Выпускаются диаметром 4, 5 и 6 мм. Марка подойдет для сваривания заготовок из чистого алюминия и его сплавов. Ограничение по толщине деталей — от 3 мм до 16 мм. Ток сваривания – постоянный, с обратной полярностью. Нужен предварительный подогрев свариваемых торцов до 250°С. Подготовительная зачистка кромок обязательна.

Марка УАНА

Электроды этой марки предназначены для заготовок из литейных и деформируемых алюминиевых сплавов. Условия подготовки кромок и сваривания — как и для марки ОЗА. Расположение шва — верхнее и нижнее.

Продукция шведской компании ESAB

Категория щелочно-солевых электродов ОК96 производится для сваривания и наплавления деталей из алюминия и сплавов. Процесс происходит в среде защитного инертного газа аргон. Расходники производятся нескольких модификаций.

ОК 96.10. Назначение – сварка алюминия в чистом виде без технических примесей. Производятся с обмазкой композитным материалом из солей хлора и фтора. Шов ложится ровно и аккуратно, без разбрызгивания металла. Шлаки легко удаляются с поверхности.

При малом токе происходит залипание материалов. Нагревать стержни не обязательно, но желательно, потому что так можно снизить их расход. Кромки защищать не придется. Достаточно лишь обдать их горячей водой. Подходят для работы с дюралюминием.

ОК 96.20. Марка электродов для сварки слабонагруженных конструкций с минимальными требованиями. Они успешно сваривают сплавы с содержанием магния и марганца не более 3%. В составе стержня есть добавки марганца. Тип покрытия – солевое. Сваривать можно в любом положении, с предварительным нагревом до 220°С.

ОК 96.50. Востребованы при сваривании алюминиевых сплавов с включением меди, магния или марганца. Электродный стержень состоит из алюминиево-марганцевого сплава. Может использоваться как присадочная проволока при сварке автогеном. Покрытие прутка сделано щелочно-солевой обмазкой.

Советы профессионалов

При отсутствии опыта выбрать расходные материалы и соединить алюминиевые элементы непросто. Поэтому советы мастеров будут кстати.

  • Лучше, когда состав заготовки и сплав алюминиевых электродов точно соответствуют друг другу. Проверить это можно по информации на упаковке.
  • Сечение электродов для сварки должно отвечать толщине стенки. Если варить толстым стержнем тонкий лист, то прожог неизбежен.
  • Разница толщин допускается не более 1 мм.
  • Просушенные 2-3 раза расходники теряют качество и использовать их не рекомендуется.
  • Предварительная зачистка обрабатываемых сваркой кромок обязательна.
  • Новичкам сварочного дела следует начинать с толстых деталей. Сварочный процесс протекает очень быстро, и тонкий металл легко прожигается.
  • Алюминий отличается повышенной текучестью, поэтому тонкий шов получить достаточно сложно.
  • Прогревать электроды перед работой нужно тем дольше, чем толще свариваемый металл.
  • Хорошему плавлению основного металла способствуют умеренные токи.
  • Толстые заготовки лучше прогревать участками. Готовый шов очищают от шлака, промывают горячей водой, обрабатывают щеткой и варят дальше.

Особенности сварочного процесса

Сварочный процесс очень чувствителен к чистоте поверхностей свариваемых деталей по физическим и химическим параметрам. Детали необходимо зачистить металлической щеткой или напильником и протереть растворителем. Таким образом снимается оксидная пленка. Защитная среда и газ не в состоянии от нее избавиться.

После тщательной подготовки можно начинать сваривание алюминия с применением инвертора. Ток должен быть только постоянным с обратной полярностью, потому что переменный ток не дает хорошего шва. Сварочный ток для дуговой сварки нужно точно подбирать. Исходят из того, что на 1 мм толщины свариваемого листа необходимо 25-30 А. Так, при толщине стенки 4 мм потребуется ток 120 А.

Действовать нужно быстро, чтобы шов получился качественным. Сложности при сварке возникают из-за того, что электроды для алюминия плавятся в 3 раза быстрее стальных. При наплавке металла дугу следует держать близко к детали.

Почти все марки электродов для сваривания алюминия предварительно прогреваются в печи при 200°С пару часов, потому что при резком скачке температуры металл сильно разбрызгивается. Надежные сварные соединения получаются при прогреве стыков с помощью газовой горелки. Температура нагрева тем выше, чем больше толщина детали.

Шов основательно зачищается от шлаков, а затем обливается горячей водой. Такой прием замедляет процесс остывания, снижает коробление и минимизирует образование трещин. Охлажденную конструкцию нужно повторно зачистить в месте сварочного шва. Остатки шлаков становятся причиной образования коррозии.

Видео по теме: Электроды для сварки алюминия

Популярные типы электродов по алюминию для дуговой сварки

Сварка деталей из алюминия — довольно сложный процесс, обусловленный высокой восприимчивостью металла к внешним негативным факторам. Облегчить работу и создать дополнительную защиту могут специальные электроды по алюминию для дуговой сварки. Перед их использованием требуется тщательная обработка сырья, так как, несмотря на все преимущества, электроды для сварки не способны справиться со всеми трудностями.

Сварочные электроды для алюминия

Различают несколько видов алюминиевых электродов:

  • вольфрамовые;
  • графитовые;
  • угольные.

Выбор оптимального электрического проводника зависит от многих факторов, одним из которых является тип сварочных работ.

Ручная дуговая технология предусматривает использование угольных электродов и специальной присадочной проволоки со специальным покрытием. Такой метод целесообразен при исправлении брака или соединения элементов малой толщины. Сварка проводится на прямом токе обратной полярности с помощью инвертора.

Автоматическая дуговая сварка незаменима при соединении деталей, сечение которых более 4 мм. Алюминиевая проволока выполняет роль электрода. Качество сварочного шва в данном случае значительно выше, чем при ручной технологии, благодаря постоянной длине дуги.

Сварка в облаке инертного газа аргона или его смеси с гелием — еще одна распространенная технология, при которой незаменимы вольфрамовые электроды. Они необходимы для процесса зажигания и постоянного поддержания сварочной дуги в стабильном состоянии. Соединяемые кромки при этом отличаются надежностью и высоким качеством. Вольфрамовые электроды и присадочная проволока также необходимы при плазменной сварке. Для такой технологии требуется источник переменного тока.

Популярные разновидности

В любом специализированном магазине можно найти огромный ассортимент электрических проводников. Профессионалы выделяют ряд самых востребованных электродов для сваривания алюминия, которые применяются для конкретных марок металла.

ОЗАНА

Самыми популярными модификациями таких электродов выступают ОЗАНА-1 и ОЗАНА-2. Первые подходят для алюминия A0, A1, A2, A3, вторые идеальны для АЛ9, АЛ4, АЛ11. Ими можно работать как в вертикальном, так и в горизонтальном положении. Обеспечивают стабильную дугу, сварочный шов отличного качества и высокую коррозийную стойкость. При сварке деталей, толщиной от одного сантиметра, необходима получасовая прокалка при 200 ºC.

Электроды для сварки такого типа подходят как для чистого алюминия, так и его сплавов. Допустимая толщина обрабатываемых элементов — от 3 до 16 мм. Каждый из расходников представляет собой металлический стержень, покрытый соляной обмазкой. Диаметры электродов: 4, 5, 6 мм. До начала работ требуется подогрев электрода и соединяемых поверхностей до 250 ºC. Положение элементов допустимо горизонтальное и вертикальное. Ток требуется постоянный, полярность — обратная.

Принципы использования данных электродов во время сварки схожи с представителями ОЗА. Отличается лишь положение проводников — может быть только нижним и потолочным. Применяется для сваривания деталей литейных и деформируемых алюминиевых сплавов.

ESAB – всемирно известная марка, благодаря широкому применению в строительных работах. Электродуга легко зажигается по ржавчине, а пониженная теплоотдача позволяет заваривать даже большие зазоры. Для сплавов из алюминия, магния, марганца подходят OK 96.10, 96.20 и 96.50. Они также оптимальны для элементов из технического алюминия. Отличаются высокой гигроскопичностью, поэтому требуют защиты от повышенной влажности.

Читайте также  Химическое никелирование алюминия

OK 96

Обмазка электродов по алюминию OK 96.10 сделана из солей хлора и фтора. Такая особенность обеспечивает стабильное состояние сварочной дуги и сводит к минимуму разбрызгивание металла. Щелочно-солевая обмазка также присутствует на OK 96.50. Все перечисленные виды электродов имеют некоторые требования: детали или сборная конструкция не должны подвергаться большим нагрузкам.

Полезные советы по сварке алюминия

Чтобы достичь высокого качества сварки алюминия и его сплавов, профессионалы советуют придерживаться некоторых рекомендаций:

  • электрод следует подбирать в соответствии с составом сплава — производители часто указывают на упаковке подходящие марки;
  • толщина электрического проводника должна подходить величине изделия — тонкие элементы нужно варить тонким стержнем;
  • после многократной просушки металлических стержней снижается их качество — это следует учитывать во время работы;
  • для удаления оксидного покрытия требуется зачистка металлической щеткой и обработка растворителем;
  • чем толще материал обрабатываемых изделий, тем дольше длится прокалка сварочных проводников;
  • для оптимальной проплавки варить лучше при умеренном токе;
  • при работе над толстыми деталями эффективно варить частями, не охватывая сразу все изделие;
  • для подбора величины сварочного тока можно пользоваться формулой: 1 мм толщины изделия соответствует току 25—30 ампер.

Работать с алюминиевыми сплавами очень непросто — с этим согласится каждый сварщик, независимо от опыта работы. Проблема кроется в оксидной пленке, а также высокой текучести алюминия. Чтобы добиться качественных и надежных швов, стоит разработать индивидуальный технологический подход. Большое число испорченных стыков — не повод отказываться от алюминиевых изделий.

Видео по теме: Сварка алюминия электродами

Электроды для сварки алюминия своими руками

Электроды по алюминию для сварки — это металлические стержни, покрытые обмазкой. Обмазка защищает металл от окисления и улучшает качество сварного шва. Их практически не используют в крупных цехах и на заводах, поскольку их КПД недостаточно для выполнения больших объемов работ. Но такие электроды широко используются домашними умельцами.

Зачастую для сварки алюминия используется угольный электрод. В этой статье мы расскажем все, что нужно знать о стержнях для алюминия и подробно объясним, как сделать электроды для сварки своими руками.

Особенности сварки алюминия в домашних условиях

Все, кто хоть раз в жизни варил алюминий, знают, что это очень непростое дело. На поверхности металла есть оксидная пленка, которая затрудняет процесс сварки. С этой проблемой справятся электроды для сварки алюминия своими руками.

Но прежде чем начать работу, нужно тщательно очистить поверхность. Удалите загрязнения и проведите комплексную подготовку металла к сварке. Так вы улучшите качество швов и они прослужат дольше.

Для качественной сварки деталей из алюминия нужен сварочный аппарат, выдающий постоянный ток и подключенный в обратной полярности. Если вы используете электроды для дуговой сварки алюминия, то обратите внимание на силу тока. Этот параметр должен быть установлен на маленьком значении.

Следуйте нашим рекомендациям, чтобы выполнить работу качественно:

  • Если вам нужно сварить толстые детали, то примерное место шва нужно как следует прогреть перед сваркой. Это делается с помощью обычной газовой горелки.
  • Обязательно очистите шов от шлака и обдайте его кипятком.
  • После того, как шов остынет, еще раз очистите его с помощью жесткой щетки. Не пренебрегайте этим советом, поскольку оставшийся шлак может способствовать образованию коррозии.

Популярные марки электродов

Как мы упоминали ранее, зачастую для сварки алюминия используют угольный электрод. Но помимо него есть ряд марок, не менее популярных у начинающих и опытных сварщиков. Итак, какие можно использовать электроды для сварки алюминия своими руками?

Стержни марки ОК

Эти электроды изготавливает компания ESAB и маркировка OK является их особенностью. Мы рекомендуем использовать модели 96.10, 96.20 и 96.50. Да, они не являются универсальными, но с их помощью можно сварить технический алюминий или алюминиевые сплавы на основе марганца. Эти электроды по алюминию для сварки в домашних условиях показали себя с положительной стороны, но учтите, что за ними необходим особый уход и строгое соблюдение срока годности.

Стержни марки ОЗА

Такие электроды для сварки алюминия своими руками в принципе можно сделать, поскольку в их основе простая алюминиевая проволока. Эти стержни используются для сварки чистого алюминия или его кремниевых сплавов.

Стержни марки УАНА

Это очень узконаправленные стержни, используемые для сварки литейных алюминиевых сплавов. Их практически не используют при домашней сварке, но мы не могли ни включить их в наш список.

Стержни марки ЭВЧ

ЭВЧ — это вольфрамовые электроды, их нужно использовать при сварке аргоном. Сложно сделать такие электроды по алюминию своими руками, но если у вас есть возможность приобрести их, то обязательно попробуйте в своей работе. Да, с их помощью сложно правильно зажечь дугу, и профессионалы часто не рекомендуют такие электроды. Но если вы научитесь держать дугу с такими стержнями, то и со всеми остальными у вас не будет проблем.

Инструкция по изготовлению

Не важно, какую марку электродов вам нужно приобрести, в любом случае это стоит недешево. Особенно, для начинающих сварщиков. Мы нашли решение для этой проблемы и предлагаем вам сделать стержни самим. В интернете есть много видеороликов, в которых опытные мастера рассказывают технологию изготовления материалов для сварки.

Мы тоже решили поделиться своей инструкцией, как своими руками изготовить самодельные электроды. Соблюдайте следующие простые шаги:

  • Подготовьте проволоку из алюминия диаметром не более 4 миллиметров и нарежьте ее на прутки длиной 20-25 сантиметров. Этих параметров обычно достаточно, но вы можете изменять диаметр и длину по своему усмотрению. Наша основа готова.
  • Теперь приготовим покрытие. Измельчите мел (желательно обычный белый), и смешайте его с силикатным клеем (иногда в магазинах он называется «жидкое стекло»). Тщательно все перемешайте до однородной консистенции и обмакните в нее алюминиевые прутки.
  • Следите за тем, чтобы слой покрытия не превышал 2 миллиметров. Оставьте электроды сушиться. Когда покрытие затвердеет, то стержень можно будет использовать в работе.

Да, такие электроды для контактной сварки уступают по качеству заводским изделиям, но все же позволяют выполнить простую работу, не требующую повышенной ответственности и идеального шва. Эта инструкция может показаться слишком простой, но поверьте, электроды для точечной сварки своими силами тоже могут быть эффективны и абсолютно точно сэкономят ваши деньги.

Учтите, что это не заводской угольный электрод или цинковый электрод, это не европейское качество. Так что сначала протестируйте свои электроды перед работой на ненужном металле.

Вместо заключения

Теперь вы знаете, как сделать сварочные электроды своими руками и какие особенности стоит учесть, прежде чем приступить к работе. Обязательно испробуйте самодельные стержни и поделитесь своим опытом в комментариях, это будет полезно для других сварщиков. Также делитесь этой статьей в своих социальных сетях. Желаем удачи!

Выбор электродов для сварки изделий из алюминия, их особенности и характеристики

Сваривание элементов из легкоплавких металлов по трудоемкости можно сравнить с тугоплавкими. На первые и вторые оказывают влияние не только внутренние, но и внешние факторы.

Электроды для алюминия включает различные добавочные материалы, что упрощает работу с этим цветным металлом, создают дополнительную защиту.

Но и они не в состоянии избавить сварщика от всех предварительных аспектов, которые необходимо решить перед началом операции сварки.

Стержни по алюминию имеют широкое хождение не только на промышленных предприятиях, но и бытовых условиях — гараже, загородном доме, небольшой ремонтной мастерской.

Однако используя их дома для соединения деталей инвертором, можно столкнуться с определенными трудностями. И только правильно подобранный наплавочный материал и предварительная подготовка поможет качественно соединить конструкцию.

  • Технические особенности электродов
  • Выполнение сварки
  • Выбор электрода
  • Виды

Технические особенности электродов

Толщина соединяемых деталей ограничена диаметром стержня, который, в основном, колеблется от 4 до 5 мм. Операции с более тонкими электродами сопряжены с трудностями в силу повышенной скорости плавления стержня.

Последний расплавляется в три раза быстрее стального. Исходя из этого, рекомендуется сваривать алюминиевые детали толщиной не менее 4 мм. Выпускаемая длина 3-х миллиметровых стержней — 22-30 см, 4-5 — 35-45 см.

Основными трудностями, которые возникают во время сварочного процесса алюминия, являются следующие факторы:

  • оксидная пленка — формируется на поверхности стыкуемых элементов, причем температура плавления первой, более чем в три раза выше расплава самого алюминия — 2 000° C;
  • быстрое окисление металла приводит к образованию тугоплавкой пленки, что усложняет получение цельного шва;
  • чтобы предупредить растекание металла, следует применять теплопроводящие подкладки;
  • присутствие в алюминиевых сплавах кремния способствует формированию кристаллизационных трещин;
  • при случайной остановке операции на конце электрода и сварочной ванны возникает слой шлака, усложняющий повторное разжигание дуги;
  • вследствие высокого показателя линейного расширения, происходит деформирование сварочного валика при его затвердевании.
Читайте также  Как варить алюминий аргоном

Операции сварки с алюминием потребует повышения силы тока в 1,5 раза, по сравнению с другими металлами.

Выполнение сварки

Для качественного соединения деталей необходимо выполнить предварительную зачистку их поверхности от всевозможных загрязнений и оксидов, подготовить стыки. Дома этому будут способствовать различные растворители, на производстве — щелочные ванны.

Среди первых практикуются уайт-спирит, технический ацетон, растворители на основе ксилола и уайт-спирита — PC-1, PC-2. Щелочная ванна допускает нахождение детали в составе не больше 5 мин.

Щелочную ванну можно приготовить самостоятельно, для этого понадобится:

  • вода — 1 л;
  • кальцинированная сода — 50 г;
  • технический трехзамещенный фосфорнокислый натрий — 50 г;
  • силикатный клей — 30 г.

Для улучшения очистки, щелочную жидкость необходимо подогреть до температуры 65°. После извлечения алюминиевой заготовки из ванны, нужно очистить предназначенные для соединения торцы специально предназначенной для этого металлической щеткой, с тонкой щетиной либо напильником.

Ручной труд вполне заменит шлифовальная машина. После очистки, элементы следует еще раз очистить растворителем.

Подготовки перед сваркой потребуют и токопроводящие стержни для сварочной операции. Для получения качественного валика, электроды необходимо два часа выдержать в печи при температуре не менее 200° C.

Операция сварки предполагает использование постоянного тока обратной полярности, с величиной до 30 A на каждый миллиметр диаметра сварочного стержня. Повысит качество соединения, предварительный разогрев деталей до 300-400°.

Величина нагрева прямо пропорциональна толщине соединяемых конструкций. Однако если обработке подлежат крупногабаритные детали, нагреваются только предполагаемые для сварки торцы.

Обеспечить получение качественного валика помогут следующие операции:

  • шов освобождается от сформировавшейся корки шлака;
  • валик поливается горячей водой;
  • очищается металлической щеткой.

Предупредить проявление коробления и кристаллизационных дефектов при сварке поможет медленное остывание сварного валика.

Выбор электрода

Выбирая токопроводящие стержни для сварки алюминия, необходимо обратить внимание на такие аспекты:

  1. Состав электрода должен соответствовать сплаву соединяемых элементов. Информация о первом указывается производителем на упаковке, сертификате.
  2. Толщина расходного материала не должна превышать толщину обрабатываемой детали больше чем на 1 мм. Нарушение правила приведет к прожогу элемента.
  3. Просушенные более раза сварочные стержни снижают прочность полученного валика. Сварка выполняется угольными, графитовыми либо вольфрамовыми электродами, что определяется способом операции.

Для сварочных операций с алюминием используется несколько видов стержней. Основными из них являются следующие группы:

  • щелочно-солевая — OK 96.10, 20, 50, предназначены для алюминия и его технической категории, из-за повышенной гигроскопичности нуждаются в защите от влажности;
  • OЗAHA — обеспечивают хороший показатель свариваемости и полученного валика на разных сплавах металла, можно варить не только горизонтальные, но и вертикальные швы;
  • OЗA — CвA1, 3, 5, 10, для чистого алюминия и сплава с кремнием;
  • УAHA — сплавов алюминия;
  • вольфрамовые — с использованием регулируемой защитной атмосферы.

Главным минусом последних считается тяжелый розжиг дуги.

Для несложных операций сварки электроды по алюминию можно изготовить собственными силами.

Это потребует следующих расходных материалов:

  1. Алюминиевая проволока длиной ± 30 см, диаметром — 3-4 мм;
  2. Обмазка, приготовленная из толченого мела и жидкого стекла.

Пастообразную смесь нанести равномерно на проволоку слоем 1-2 мм. После просыхания электрод готов к использованию.

Электроды по алюминию – разновидности и их особенности

Электроды по алюминию очень удобны в применении. С их помощью можно достаточно легко выполнять сварку деталей, изготовленных из алюминиевых сплавов. Осуществлять такие технологические операции стало возможным потому, что использование таких электродов позволяет разрушить прочную оксидную пленку, покрывающую поверхность изделий из алюминия и его сплавов.

Алюминиевые прутки для сварки

Выполнение сварки алюминия

Наличие таких электродов — не единственное условие, которое необходимо соблюсти, чтобы получить качественное сварное соединение деталей, изготовленных из этого распространенного металла. Прежде всего, чтобы варить такие изделия, необходимо тщательно очистить их поверхности от различных загрязнений и окислов, а также подготовить их кромки: придать им оптимальный профиль.

Для очистки алюминиевых деталей и удаления с их поверхности жира используются органические растворители, а в производственных условиях для этого делают щелочные ванны. Из наиболее распространенных растворителей, которые для этого применяются, можно выделить «Уайт-спирит», технический ацетон, составы «РС-1» и «РС-2». Такие растворители несложно приобрести в специализированных точках продаж.

Если есть необходимость в использовании щелочной ванны, то приготовить ее своими руками можно и в домашних условиях. Для этого необходимо смешать следующие компоненты:

  • 1000 мл воды;
  • 50 г кальцинированной соды;
  • 50 г технического тринатрийфосфата;
  • 30 г жидкого стекла.

Электроды для ручной сварки алюминия Kjellberg Finsterwalde CMA 512

Для того чтобы обработать алюминиевую деталь, полученный состав необходимо предварительно нагреть до температуры 65 градусов. Важно и время выдержки изделия из алюминия в таком растворе, которое составляет 5 минут.

Следующая операция, которую необходимо будет выполнить, — это очистка алюминия от оксидной пленки. Выполняется такая процедура при помощи специальных щеток, щетина которых состоит из тонкой (диаметр до 0,1 мм) стальной проволоки. После очистки такой щеткой поверхность алюминия необходимо еще раз обработать растворителем, чтобы обезжирить.

В предварительной подготовке нуждаются и электроды для сварки алюминия. Чтобы сварное соединение получилось более качественным, специалисты рекомендуют просушивать электроды перед использованием при температуре 200 градусов, для чего используются специальные печи. Такую просушку необходимо выполнять в течение 2 часов. После выполнения всех вышеуказанных процедур можно начинать варить алюминиевые детали, для чего может быть использован обычный инвертор.

Принцип сварки вольфрамовым электродом в среде защитного газа

Режимы для сварки выбирают следующие: постоянный ток, подключаемый с обратной полярностью, сила которого должна составлять 25–30 ампер на один миллиметр диаметра используемого электрода. Если к качеству и надежности получаемого соединения предъявляются повышенные требования, то детали лучше всего нагреть предварительно до 250–400 градусов. Важно, что чем больше толщина алюминиевых деталей, тем до более высокой температуры их необходимо нагревать.

Детали из алюминия нагревают перед сваркой для того, чтобы обеспечить хорошую проплавляемость зоны соединения и, соответственно, хорошее качество шва. Чтобы минимизировать риск коробления деталей из алюминия после сварки и избежать кристаллизационных дефектов готового соединения, необходимо обеспечить их медленное остывание после окончания процесса.

Если варить предполагается крупногабаритные детали, то их нагревают не целиком, а только те участки, которые находятся в зоне будущего сварного соединения. Когда сварка алюминиевых деталей завершена, выполняются следующие технологические операции:

  • сварной шов очищается от образовавшейся корки шлака;
  • не успевший остыть шов поливается горячей водой;
  • выполняется обработка шва при помощи щетки с металлической щетиной.

Сварочный шов при использование электродов ОЗАНА-2

Способы сварки алюминия

Варить детали, изготовленные из алюминия и его сплавов, можно различными способами. Наиболее распространенными из них являются следующие.

Ручная сварка при помощи электрической дуги

В качестве электродов при выполнении такой сварки могут использоваться металлические или угольные стержни, которые и обеспечивают горение электрической дуги, нагрев и плавление кромок соединяемых частей. За счет введения в зону сварки алюминиевого прутка, поверхность которого покрыта специальным флюсом, обеспечивается формирование шва. При помощи такой дуговой сварки можно соединять детали небольшой толщины, а также устранять небольшой брак в алюминиевых отливках.

Автоматическая электродуговая сварка, выполняемая при помощи специального оборудования

Таким методом можно варить встык алюминиевые детали, толщина которых превышает 4 мм. Для получения соединения данным методом применяются плавящиеся электроды и ток с обратной полярностью. Формирование сварного шва происходит под слоем специального флюса, который предварительно замешивают, перетирают через сито и прокаливают при температуре 300 градусов.

Режимы аргонодуговой сварки алюминия вольфрамовым электродом

Такой технологический процесс, в котором также используется дуговой разряд, выполняется при помощи неплавящегося электрода, изготовленного из вольфрама. Благодаря использованию защитного газа дуга при такой сварке отличается исключительной стабильностью горения, поэтому применять данную технологию можно для соединения даже очень тонких деталей. Чтобы варить таким способом, могут использоваться автоматические или ручные аппараты. В первом случае применяется сварочная проволока, которая в зону сварки подается автоматически, во втором — неплавящиеся электроды для формирования дуги и присадочный материал из алюминия. Сварка по данной технологии может выполняться и на трехфазном токе, для этого должна использоваться погружаемая и импульсная дуга.

Сварка алюминия, при которой применяется плазменная дуга, питаемая переменным током

В аппаратах, работающих по данной технологии, применяются вольфрамовые электроды (диаметр 0,8–1,5 мм), а защита дуги обеспечивается гелием или азотом.

Читайте также  Чем заделать трещину в алюминии

Виды электродов

Для сварки алюминия, а также сплавов на его основе применяется несколько видов электродов. В частности, к ним относятся следующие.

Электроды щелочно-солевой группы (ОК: 96.10, 96.20, 96.50)

Оптимальнее всего использовать такие электроды, чтобы варить сплавы, основу которых составляет алюминий, магний и марганец, а также детали из технического алюминия. Такие электроды очень критично относятся к условиям хранения по причине высокой гигроскопичности, поэтому они нуждаются в надежной защите от повышенной влажности.

Электроды ОК 96.20

Существует две модификации электродов данной марки, одна из которых («ОЗАНА-1») применяется для соединения или наплавки деталей, изготовленных из сплавов марки А0-А3, а вторая («ОЗАНА-2») — для работы с марками АЛ4, АЛ9, АЛ11 и др. Отличительными характеристиками таких электродов является не только их способность обеспечивать стабильность дуги и высокое качество формируемого шва, но также то, что с их помощью можно варить как горизонтальные, так и вертикальные швы.

Электроды торговой марки «ОЗА», которые изготавливаются из алюминиевой сварочной проволоки: СвА1, СвА3, СвА5, СвА10

Такими электродами сваривают детали из чистого алюминия, а также изделия из сплава на основе алюминия с кремнием.

Электроды марки «УАНА»

Эти электроды используют для соединения деталей из сплавов алюминия, относящихся к литейной и деформируемой группе.

Электроды, изготавливаемые из вольфрама, которыми оснащают аппараты для сварки в среде защитных газов.

Несмотря на все свои преимущества, такие электроды обладают одним значительным недостатком — зажигать дугу с ними достаточно сложно.

Вольфрамовые электроды Elitech WP

Электроды для сваривания алюминия выпускаются современной промышленностью в большом ассортименте и в достаточном количестве, но их стоимость находится на высоком уровне. Однако можно серьезно сэкономить на их приобретении, если изготовить такие электроды своими руками. Сделать это совсем несложно, если придерживаться следующего алгоритма действий:

  • алюминиевую проволоку диаметром 3–4 мм порезать на куски длиной 250–350 мм;
  • подготовить обмазку для электродов, в которую войдет сильно измельченный мел, смешанный с силикатным клеем;
  • доведенную до пастообразного состояния смесь следует равномерным слоем (1–2 мм) нанести на подготовленную проволоку и просушить готовые электроды до полного затвердевания их обмазки.

С помощью электродов легко выполнять сварку деталей из алюминия. Значительно сэкономить на этом технологическом процессе позволит изготовление электродов своими руками.

Виды и особенности сварочных электродов по алюминию

Стержни, покрытые обмазкой со специальным химическим составом — это электроды по алюминию, которые довольно редко используются на крупных предприятиях.

Такими изделиями пользуются домашние мастера или частные фирмы при ремонте алюминиевых частей бытовых. Отличие — они позволяют избавляться от пленки, появляющейся на цветном металле, что затрудняет сварку.

Нюансы сварки

Перед началом сварочного процесса производятся дополнительные работы по удалению плёночного покрытия с поверхности деталей, иначе соединение будет ненадежным. Один из эффективных методов — это выдержка заготовок в ваннах со щелочной средой, а для приготовления аналогичного раствора нужны простые составляющие: около литра чистой воды; по 50 грамм карбоната и фосфата натрия; 30 граммов жидкого стекла.

[stextbox суспензию нагревают до 65 0 C, а затем опускают в него заготовки.[/stextbox]

Затем проводят зачистку соприкасающихся частей при помощи подручных средств, чтобы дуга устойчиво горела и образовывался шов высокого качества используют инвертор и электроды для сварки алюминия, которые прокаливают в течение двух часов при температуре не менее 200 0 C.

Популярные марки

Производители наводнили рынок электродами по алюминию, но мы

расскажем только о марках, которые пользуются повышенным спросом.

Щелочно-солевые

Алюминиевые электроды марки ОК от компании ESAB модели 96.10, 20 и 50, т. к. изделия обладают высокой гигроскопичностью, хранить упаковки надо в помещениях с минимальной влажностью.

ОЗАНА

Для алюминиевых сплавов типа А0-А3 — применяют марку с цифрой один, а АЛ4, АЛ9, АЛ11 успешно соединяются электродами с цифрой 2.

Детали из чистого алюминия свариваются стержнями из проволоки СвА 1 (ОЗА-1), а для сплавов Al + Si — марки СвАК-З,5,10 (ОЗА-2)

Основа электрода — вольфрам, сварочный процесс происходит под защитой аргона, активация дуги не всегда отличается качеством, поэтому в среде профессиональных сварщиков популярности не имеет.

Foxweld

Относятся к неплавящимся электродам из чистого вольфрама, для применения требуется специальное оборудование.

UTP 48 (UTP 480)

Содержат до 12% Si, формируют ровный мелкочешуйчатого вида шов, стабильная дуга, а шлаковые образования легко удаляются.

Особенности металла

Алюминий сложен для сварочных работ ручным методом, поэтому на крупных промышленных предприятиях используется специальная техника. Вот перечень основных особенностей металла, усложняющих процесс сварки:

  1. Наличие на поверхности оксидной пленки, чтобы удалить это образование нужно нагреть металл до температуры 2 тыс. градусов.
  2. Расплавленный металл быстро окисляется на открытом воздухе, поэтому тяжело делать цельный шов — надо обеспечивать защиту инертным газом.
  3. Металл при расплавлении становится текучим, поэтому применяются теплоотводящие прокладки.
  4. При остывании алюминий, особенно его сплавы с кремнием, имеют склонность к образованию трещин во время кристаллизации.
  5. Показатель линейного расширения довольно высокий, поэтому при остывании шов деформируется.

Дома или в мастерских малого бизнеса применение специального оборудования дорого и нерентабельно, поэтому используется ручной вид сварки.

Изделия для РД сварки

Для дуговой сварки используются плавящиеся электроды по алюминию, отличающиеся высокой скоростью плавления, поэтому сварка происходит в два-три раза быстрее, а от исполнителя требуются определенные навыки, чтобы не происходило затухания дуги. В такие неприятные моменты мгновенно образуется слой шлака и повторно активировать дугу довольно проблематично. Опытные сварщики советуют не прерывать процесс до полного использования.

Кратко о составе

Покрытие состоит из хлорида и фторида щелочноземельного или щелочного металла, которые легко вступают в реакцию с пленкой при активации сварочной дуги, а комплексные соединения образуют шлак. Для конкретных задач выбираются электроды с разными покрытиями, некоторые из них позволяют легировать металл шовного соединения, благодаря специальным добавкам, находящимся в обмазке. Особый химический состав стержня принимает активное участие в этом процессе.

Применение инверторов

Так как алюминий считается трудно поддающимся сварке металлом, поэтому использование инвертора и электродов для сварки алюминия обеспечивает формирование высокого качества шва. Основные преимущества инверторного оборудования:

  1. Малое потребление электрической энергии при высоком КПД.
  2. Защищен от перепадов напряжения, поддерживает стабильный ток.
  3. Компактность устройства позволяет применять его в любых условиях.
  4. Позволяет работать с любыми сплавами, независимо от их совместимости.
  5. Используются электроды по алюминию любого вида.

При использовании полярности обратного типа применяют стабильную подачу силы тока, чтобы дуга не затухала, а шов формировался только высокого качества.

Для дюрали

Дюралюминий — это высокопрочные сплавы на основе алюминия с добавлением меди, марганца или магния. Для сварки по дюралю подходят практически все электроды, которые были разработаны для сварки алюминия, например, ESAB из Швеции марки OK 96.10 или сплавов — ОК 96.50.

Сложность выбора

Предлагаем советы от профессиональных сварщиков, как надо выбирать сварочные электроды по алюминию:

  1. Расходники по химическому составу должны точно подходить к сплавам.
  2. Диаметр стержня выбирается соизмеримо с толщиной металла заготовок.
  3. Перед использованием электроды надо прокалить в печи, но не более двух раз, чтобы не пересушить обмазку.
  4. Тщательная обработка рабочих поверхностей при помощи щелочных ванн и металлической щетки, с последующей протиркой растворителем.
[stextbox А. Самсонидзе, образование: ПТУ, специальность: сварщик высшей категории, опыт работы: с 2003 года: «Не секрет, что плавка алюминиевых электродов происходит намного быстрее, чем аналогичных изделий из другого металла, поэтому процесс сварки происходит быстрее и возникает риск появления толстого шва, да и тонкостенные детали легко прожечь. Чтобы набраться опыта — работайте с толстым металлом, а постепенно переходите к более тонким образцам».[/stextbox]

Самостоятельное изготовление

Электроды, используемые для сварки или пайки алюминия, стоят дорого, поэтому домашние умельцы стараются сделать их самостоятельно. Как сделать электроды по алюминию в домашних условиях? Предлагаем простой вариант:

  • возьмите проволоку из алюминия с диаметром не более 4 мм и нарубите отрезки длиной до 30 см;
  • измельченный мел смешайте с жидким стеклом или силикатным клеем, затем окуните в суспензию нарезанные прутки;
  • толщина обмазки до 2,0 мм, потом высушить готовое изделие.

Такая простая конструкция самодельных электродов позволяет успешно выполнять сварочные работы, получая шов высокого качества, что во многом зависит от опыта исполнителя.

Выводы

Сварочные работы, связанные с алюминием — это сложная и трудоемкая работа, без опыта и умения выполнить аналогичную операцию не у всех получится, только квалифицированные сварщики гарантируют качество и надежность отремонтированных изделий.