1. ПИТАННЯ №1 Маю великий досвід зварювання. У своєму гаражі багато варю чорну і леговану сталь ручного...
2. Критерії вибору апарату для зварювання алюмінію
3. Устаткування для зварювання алюмінію
4. газ
5. Дріт для зварювання алюмінію
6. Покрокова інструкція зі зварювання алюмінію для новачків
7. ПИТАННЯ №2

ПИТАННЯ №1

Маю великий досвід зварювання. У своєму гаражі багато варю чорну і леговану сталь ручного дугового штучним електродом.
Але ось, зіткнувся з проблемою алюмінію.
У зв'язку з цим питання:

• Чи можливо варити штучним електродом алюміній?
• Які особливості зварювання алюмінію і сталі?
• Який сварочник найбільше підійде для обох металів?
• За яким принципом вибирається присадний матеріал?
• Яка підготовка повинна передувати зварюванні?
• Як підібрати зварювальні режими і яка технологія зварювання?

Вибачте за таку кількість питань, в темі поки що взагалі не розбираюся.

Різниця між зварюванням стали і Аl

Алюміній - складний матеріал. Але це за умови відсутності досвіду, як тільки наб'єте руку, і з'являться уявлення про те, з чим же все-таки доводиться мати справу, питання складності відпаде сам собою, залишиться тільки певна специфіка, про яку розповімо трохи пізніше.

Штучним електродом алюміній не вариться. Існують електроди для ручного зварювання алюмінію ММА, вони придатні для виконання разових робіт, щось зварити в побуті. Наприклад, електроди марки UNITOR ALUMIN-351N, до них додається флюсова присадка, яка замінює аргон.

Для ефективної роботи вам знадобиться апарат аргоно-дугового. Його ще називають інвертором ТIG. Зварювальний апарат повинен вміти працювати в режимі АС / DC. Тобто обов'язкова наявність перемикаються режимів змінного / постійного струму.
Постійним ведуть зварювання стали, змінним - алюмінію.

Змінний струм руйнує стійку оксидну плівку Al2O3, видалення якої є головною умовою успішної зварювання алюмінію; він діє на поверхню «блискучого металу» подібно наждак. Під дією цього «наждаку» плівка, що захищає метал від корозії, руйнується і доступним стає «чистий» метал, який добре плавиться і формується.

Температура плавлення оксиду Al2O3 близько 2700 градусів Цельсія, тоді як температура плавлення більшості алюмінієвих сплавів обмежується 600-700 градусами. Ось чому складно працювати з цим металом, особливо якщо він тонкостінний.

В якості підготовки алюмінію рекомендується попередня механічна зачистка до металевого блиску, або хімічне травлення. Хоча з наявністю хорошого інвертора така процедура хоч і не буде зайвою, але й не буде строго необхідної, на противагу пайку - для пайки така підготовча процедура є обов'язковою умовою (читайте тут )

Зі сталлю, як ви розумієте, справи йдуть набагато простіше. Оксиди на її поверхні не захищають її від корозії, якщо звичайно сталь не легирована хромом і нікелем, і не відрізняються тугоплавкостью, тому і легко варяться простим постійним струмом без особливих умов.

Критерії вибору апарату для зварювання алюмінію

Al має високу теплопровідність і електропровідність, тому для листів товщиною 4 мм необхідний зварювальний струм більш 200А.
Для повноцінної роботи знадобиться інвертор, який працює якщо не на високих, то хоча б на середніх токах. Устаткування з максимальним струмом 250 А на виході підійде для цих цілей. Краще, звичайно, 300А.

Устаткування для зварювання алюмінію

Але навіть якщо у вас малопотужний «агрегат», а вам доводиться займатися наплавленням, великогабаритних деталей, можна компенсувати недолік потужності попереднім підігрівом. Придбайте електропіч для прогріву деталей до температури 300-350 градусів.

Якщо все ще сумніваєтеся, який апарат вибрати чудовий варіант - TELWIN SUPERIOR TIG 242 AC / DC -HF / LIFT, або AuroraPRO INTER TIG 200 AC / DC PULSE, обидва чудово підійдуть для Al, так само, для сталі, нержавіючої сталі, титану, міді, нікелю, магнію.

газ

Алюміній на повітрі не варять.
Зварювальний ванна повинна бути захищена інертним газом. Для «чорної» стали це необов'язково, досить флюсу, яким покритий плавиться електрод, але для алюмінію ця обставина відіграє важливу роль.

зазвичай застосовують аргон , Рідше гелій, який чудово діє на весь процес, особливості плавлення, але і коштує набагато дорожче. Аргон застосовують частіше, але, зверніть увагу, що він повинен бути технічно чистим, зміст сторонніх домішок мінімальне. Поганий аргон дасть брудний шов з включеннями.

Дріт для зварювання алюмінію

Отримати гарантований проварена на необхідну глибину можна, якщо зробити оброблення шва або може знадобитися посилити шов стикового з'єднання. В обох випадках знадобиться зварювальний дріт.

Для алюмінію і його сплавів використовуйте присадку ідентичну або близьку за хімічним складом до основного металу. Те саме можна сказати і до електродної дроті для напівавтомата.

• Для ливарних сплавів, таких, наприклад, як АЛ5 або АЛ9 (АК7ч) рекомендується застосовувати присадні дріт АК5 ГОСТ7871-75 (ER4043 AlSi5)
• Для деформівних сплавів на основі магнію і марганцю (Амг, АМц) - АМг6 ГОСТ7871-75.

А тепер перейдемо до конкретики ...

Покрокова інструкція зі зварювання алюмінію для новачків

на прикладі зварювального інвертора Aurora PRO INTER TIG 200 AC / DC PULSE

• Щоб якісно зварити алюміній поверхню металу потрібно зачистити. Деякі люди цього не знають і навіть від фарби не очищають. А алюміній має оксидну плівку, яка важко руйнується. Можна це робити металевою щіткою, але якщо є болгарка, краще їй. На болгарку ставимо щітку, або пелюстковий диск, або, на худий кінець, зачистной і зачищаємо поверхню до чистого металу, металевого блиску.

• Ще один важливий момент - це заточка електрода і довжина його виходу з сопла пальника. Заточують так, щоб він був як голка, гострий і перед зварюванням запалюють на будь-який металевій пластині (назвемо її настроювальної), яка завалялася в господарстві. Після такого підпалу кінчик електрода з голчастою, повинен придбати сферичну форму. Найкраще, якщо він буде блискучим - це значить, що з ним все добре. Якщо він матовий і має неправильну геометрію, значить щось пішло не так:

• Або струм великої,
• або газовий захист недостатня,
• остаточна продування газом неправильно виставлена.

Вихід електрода визначається в залежності від положення пальника, конфігурації деталі і виду з'єднання: якщо кутовий, потрібно щоб він виходив побільше, якщо зварювання встик - міліметра два. Якщо зварювальник користується лінзою, електрод можна вивести і на 5 мм. Лінза допомагає забратися в важкодоступні місця і проводити більш якісне зварювання.

• Потім за допомогою головної панелі апарату переводимо його в режим АС-змінний струм (клавіша АС / DC на зображенні №13). Виставляємо силу струму інтуїтивно. Щоб підібрати правильний параметр треба кілька разів спробувати, або заздалегідь знати, яку призначити силу струму для певної товщини металу.

• Налаштування двотактного або чотиритактного режиму. Цю настройку зазвичай вибирають виходячи з особистих переваг. Кому-то зручний перший, кому-то другий.
У двотактному ми натискаємо кнопку пальника, у нас спрацьовує підпал і зварювальник працює все-час, тримаючи цю кнопку «пуску». В кінці зварювальник прибирає палець з кнопки - зварювальний процес закінчився.
У чотиритактному режимі циклограмма наступна. Ми натискаємо кнопку: поки тримаємо її - спрацьовує стартовий струм, це регулювання на апараті під позначенням «старт А» (на зображенні №1), потім відпускаємо кнопку - у нас основний струм, який ми виставили за допомогою ручки вільної регулювання «Welding A» (див. під №2). Орієнтовно, для електрода 1,6 ставте 120А, якщо струм більше, знадобиться електрод діаметром 2,4 - витримує вже до 200 -210А, якщо ще більше - беріть діаметр 3,2.

• По закінченню зварювання включається функція заварки кратера, регулюється за допомогою ручки Down Slope (№4) і працює тільки в чотиритактному режимі. Фактично це регулювання часу - скільки буде секунд відбуватися заварка кратера.

• Одна з найважливіших параметрів це AC Balance (№8), так звана зачистка. Якщо ми переводимо ручку в плюс - очищення алюмінію відбувається краще. Якщо ви варите брудний алюміній, цю настройку можна змінювати в залежності від отриманих результатів. Зазвичай ручку Балансу ставлять 50/50 на середині.
Всі ці настройки важливі для роботи в звичайному режимі без використання спеціальних навичок.

• Сам процес зварювальник веде візуально його контролюючи: пальник в правій руці, пруток в лівій. Для початок потрібно виконати найпростіший шов - прямолінійний. Пальник рухається справа -налево, ви підпалює дугу і бачите як плавиться основний матеріал, як тільки утворився рідке плямочка металу, додаєте трохи металу з прутка і рухаєтеся далі. Процедура повторюється знову і знову поки ви не закінчите шов.

ПИТАННЯ №2

Доброго дня! Потрібно зварити трубку штатива. Все б нічого, але є одна складність. Деталь ø29 (швидше за все з Амг) потрібно приварити до гвинта з різьбленням ¼ дюйма (зроблена з Д16). Матеріали-то різні, зваряться чи? Може не мучитися і піти іншим шляхом? Приварити до дет. ø29 шайбу з Амг, а потім гвинт посадити на епоксидну смолу?

Варіант з епоксидним клеєм має право на існування. Двокомпонентні на основі епоксидних смол застосовуються навіть в авіації: шпильки встановлюються в алюмінієві корпуси агрегатів на клей типу ВК-31 та витримують високі вібраційні навантаження, температурні впливу і т.д. У домашніх умовах можна підібрати менш спеціалізований склад.

Однак давайте спробуємо розібратися з приводу зварювання запропонованих вами алюмінієвих сплавів різних марок. Практики зварювання саме цих двох матеріалів ми, на жаль, не маємо. Проте, досвід роботи з алюмінієм і теоретичні знання дозволяють нам сформулювати відповідь наступним чином: за довідковими даними Д16 не застосовується для зварних конструкцій; Амг зварюється без обмежень (перший сплав зміцнюється термічно до твердості понад 105НВ, другий - термічно не зміцнює, хоча це і не грає великої ролі в даному конкретному випадку). Незважаючи на дані довідника де-факто Д16 вариться (ви отримаєте зварений шов на цьому матеріалі), інша справа, що подібні з'єднання не можна застосовувати в конструкціях, які несуть якусь силове навантаження - проявиться терщіна, лопне шов і т.д. У декоративних же цілях (відколовся шматочок від деталі) зварювання цілком допустима.

Якщо ваш штатив не буде відчувати будь-яких істотних навантажень, його можна зварити, адже у Амг і Д16 одна основа: приблизно 93-96% алюмінію. Варити можна з присадкою Амг (якщо є питання по вибору присадки, читайте статті «Вибір присадочного прутка» і «Вибір електродного дроту для напівавтомата»

Після зварювання обов'язково потрібно провести відпал для зняття зварювальних напружень в електропечі типу СНОЛ. Згідно ПІ1.2.255-83 повний відпал для АМГ1 проводиться по режиму: Т = 300-400 ° С t = 2-10 хв. при товщині менше 6 мм і t = 10-30 хв при товщині більше 6 мм. Для Д16 повний отжиг полягає в нагріванні до 380-420 ° С, час витримки t = 10-60 хв. для всіх товщин.

Висновок: для вашого вузла, звареного з матеріалів різної марки, потрібно провести повний отжиг близько 350 оС протягом приблизно 30 хв або неповний отжиг 250 оС протягом 1-3 години (другий режим більш «щадний»)

Рішення, який варіант вибрати, з клеєм або зварюванням, вам потрібно буде прийняти самостійно.

Р.S. Перед зварюванням деталі (якщо будете варити аргоном) потрібно зачистити механічно, але, якщо є така можливість, краще зробити хімічне травлення (в тому числі присадочного матеріалу) в наступному порядку:

- знежирити в 4-5% -ному водному розчині їдкого натру NaOH (40-50г на 1 л води) при Т = 40 ... 60 ° С протягом 2 ... 3 хв;

- промити в воді при температурі Тводи = 30-50 ° С протягом 2 хв;

- освітлити 20-25% -им розчином азотної кислоти (200-250г на 1л води) при Т = 15-20 ° С протягом 2-3 хв;

- здійснити промивку в холодній воді при Тводи = 5-15 ° С 2-3 хв, потім в гарячій воді при Тводи = 60-80 ° С 2-3 хв;

- Сушити в повітряній атмосфері при Т = 60-70 ° С до повного випаровування вологи.