Советы по сварке алюминия в домашних условиях – это возможно

Алюминиевые сплавы – какие виды сварок бывают

Алюминиевые сплавы
Что нужно знать о сплавах алюминия – они имеют разный состав и способны быстро окисляться. Окислы, которые покрывают пленкой поверхность, сложно удалить, а сами они оказываются серьезным препятствием для соединения заготовок. Чтобы процесс сварки шел успешно, необходима определенная среда, препятствующая окислению металла, и флюс, удаляющий пленку. Защитной средой обычно выступает инертный газ аргон.

Еще одной особенностью сплавов алюминия является большой коэффициент расширения металла. При остывании сварной шов подвергается деформации, искажая форму полученного изделия. Поэтому для тонких заготовок нельзя применять слишком толстый шов.

Можно выделить такие основные методы сварки для соединения сплавов из алюминия:

• MMA-метод — применение специальных плавящихся электродов с покрытием под воздействием постоянного тока обратной полярности;
• Метод AC TIG с использованием электродов тугоплавких вольфрамовых, плавящихся от переменного высокочастотного тока в инертном газе;
• MIG-метод сварки полуавтоматическим аппаратом в среде аргона при использовании проволоки из алюминия.

Пошаговая инструкция

Технология пайки зависит от способа выполнения работ. Но подготовительный этап практически идентичен во всех случаях. Начинать работу следует со следующих операций:

• обезжиривание поверхности заготовки с помощью растворителя, например, бензина или ацетона;
• зачистка оксидной пленки, которую можно выполнить с помощью металлической щетки, наждачной бумаги или другого абразивного материала.

Затем следует подогреть место паяльных работ. В зависимости от размеров предмета можно сделать это с помощью паяльника или горелки. При этом следует соблюдать несколько рекомендаций:

1. Не рекомендуется перегревать поверхность — это может привести к расплавлению алюминия. Контроль нагрева можно проводить с помощью припоя, если он при касании к заготовке начинает плавиться, то это значит, что температура нагрева оптимальна и последующий нагрев стоит прекратить.
2. Не нужно использовать дополнительное насыщение кислородом, что может привести к химической реакции с алюминием и созданию оксидной пленки.

Выполнение паяльных работ стоит проводить в зависимости от типа нагревательного предмета. При использовании газовой горелки нужно приложить припой с флюсом к рабочей поверхности с последующим его нагревом.

Очень важно полностью расплавить припой, но не перегреть заготовку. С паяльником сделать это проще, но выполнить большой объем работ в таком случае затруднительно.

Посредством контроля скорости движения припоя и температуры воздействия можно создавать шов, желаемый толщины и структуры. Для повышения качества работы рекомендуется предварительное лужение места обработки и обработка антикоррозийным средством.

В чем преимущества сварки алюминия дома

Для тех, кто имеет представление о процессе сварки стали, несложно овладеть навыком соединения алюминиевых конструкций подобным способом. Это даст возможность:

• Не тратить лишнего времени на поиск квалифицированных специалистов;
• Отказаться от заказа дорогостоящих услуг мастерских;
• Расширить свои профессиональные способности, предоставляя услуги;
• Быть более независимым, выбирая материал для изготовления изделий.

Технология сварки алюминия

Подготовительный этап

Прежде чем приступить к непосредственному процессу пайки алюминия, необходимо провести подготовку рабочего места, инструментов и самого материала:

• Подготовка рабочего места сводится к удалению лишних предметов, особенно при использовании газовой горелки или паяльной лампы.
• Заготовки должны быть надежно закреплены в тисах или струбцинах.
• Инструменты располагаются в легкодоступных местах на расстоянии вытянутой руки.
• Припой нужно заготовить в достаточном количестве, исключающем прекращение процесса пайки для его поиска и доставки.
• Алюминиевые заготовки в местах пайки зачищаются наждачкой или напильником, после чего обезжириваются ацетоном или бензином.
• При работе с крупными деталями, места соединения придется подогревать с помощью открытого огня, поэтому особое внимание следует уделить соблюдению мер пожарной безопасности.

Какие способы применяют, чтобы сварить алюминий в домашних условиях

Не прибегая к покупке дорогостоящего оборудования в условиях домашней мастерской, можно соединить алюминиевые сплавы. В отличие от стальных деталей, здесь нужна большая сноровка, быстрота действий, так как металл имеет исключительно хорошую теплопроводность, и под воздействием высоких температур легко может потечь, трудно удержать ровный шов. Все это учитывается при выборе способа сварки.

Сварка алюминия электродом в домашних условиях

Способ простой, очень схож с обычной электросваркой на аппарате. Получить в этом случае хороший шов довольно сложно из-за низкой вязкости материала. Монолитность соединения также оставляет желать лучшего. Можно работать с не сильно ответственными участками, элементами. Под силу сварка таким способом для мастеров, имеющих хотя бы небольшой опыт в этом деле.

Таблица характеристик электродов для сварки алюминия

Сварка при помощи газовой горелки

Достижение температуры плавления металла и способности участков свариваться друг с другом получают здесь за счет горения газа. Скорость сварки алюминия в домашних условиях при этом падает в три раза, что позволяет успешней ее контролировать, получать более четкий шов. В качестве соединительного элемента применяется сварная алюминиевая проволока. Газ надежней защищает области соединения элементов, чем специальная обмазка на электродах для алюминиевых сплавов.

Сварка алюминия газовой горелкой

Сварка аргонодуговым способом

Это самый лучший вариант для соединения заготовок из сплавов на основе алюминия. Эффективность его в том, что применяется плавящая дуга, а защита от окислов осуществляется газом аргоном. Сам электрод не подвергается плавлению. Он расплавляет специальную присадочную проволоку, соединяющую прогретые рабочие зоны деталей. Шов получается четким, ровным, без наплывов и потеков.

В домашних условиях использовать такой способ сложно, требуется специальное оборудование.

Схема аппарата TIG для аргонодуговой сварки

Припой, его назначение и критерии выбора

Припой – материал, используемый для соединения металлических деталей или заготовок, а также для восстановления целостности поверхности. Температура его плавления ниже, чем у алюминия и разделяется на:

Пайка твердым припоем с помощью горелки

• низкую;
• среднюю;
• высокую.

Основное признание получили составы, работающие при средней и высокой температуре, потому что соединения, созданные на их основе, отличаются прочностью и долговечностью. Низкотемпературные припои могут разрушаться при перегревании изделия, поэтому применяются для спайки объектов, не предусматривающих значительного нагрева.

Составы, содержащие такие компоненты, как кремний, медь, алюминий, цинк, наиболее подходят для пайки алюминия. Среди них можно отметить ЦОП-40, 34А или импортный Aluminium 13.

Прочность соединения и его сопротивляемость коррозии находится в прямой зависимости от процентного содержания цинка в составе припоя.

Инструмент и материал для работы

Метод MMA является наиболее доступным в плане необходимого инструмента для сварки алюминия в домашних условиях. Основой здесь выступает сварочный аппарат. Удобнее использовать устройство инверторного типа, нежели обычный сварной трансформатор, не обладающий возможностью регулировок. Все что нужно это:

• Инверторный аппарат для MMA с шиной заземления, кабелем и держателем;
• Сварные электроды для алюминия и сплавов, покрытые специальной обмазкой;
• Защитная маска сварщика;
• Напильник и металлическая щетка;
• Флюс, растворитель;
• Молоток, пассатижи, болгарка.

Более профессиональное и дорогостоящее оборудование необходимо иметь, чтобы осуществить сварку алюминия своими руками с помощью аргона (метод TIG). Значительным преимуществом метода является то, что здесь нет ограничений по толщине и виду алюминиевых сплавов. Для работы понадобятся:

• Аппарат инверторной конструкции для MMA плюс TIG;
• Система автоматической подачи газа;
• Держатель для вольфрамового электрода, встроенный в горелку;
• Манометры контроля давления и редуктор подачи газа;
• Соединительные шланги;
• Проволока алюминиевая сварная с флюсом и присадками;
• Краги и защитная маска сварщика.

Схема и сущность процесса сварки ТИГ
Чтобы осуществить сварку алюминия дома методом MIG, при котором используется плавящаяся проволока, необходимо иметь специальный автомат подачи ее к области соединения элементов. Конструкция горелки здесь должна быть такой, чтобы плавить именно выдвигающуюся проволоку. Также в наличие должны быть:

• Средства фиксации и удержания соединяемых деталей – тиски, струбцины, пассатижи;
• Инструмент зачистки поверхности от окислов – щетка по металлу, напильник;
• Защитная спецодежда из хлопчатобумажной ткани, рукавицы, маска со светоограничивающим стеклом.

Схема сварки МИГ

Особенности пайки алюминия

Алюминий относится к металлам, плохо поддающимся пайке. Это обусловлено его склонностью к образованию на поверхности изделий прочной плёнки окисла, препятствующей смачиванию детали расплавленным припоем.

Одна только механическая зачистка поверхности не помогает, так как новый окисел образуется мгновенно после снятия старого. По этой причине, для пайки алюминия применяют специальные флюсы и соблюдают особую технологию.

Соединение проводов

Обычно пайка алюминия применяется в тех случаях, когда соединяемые детали достаточно малы и применение аргоновой сварки невозможно, либо она отсутствует. Один из примеров применения пайки – соединение электрических проводов из разных материалов.

Специальные электроды с покрытием

Когда к сварке алюминия в домашних условиях не предъявляют особых требований в плане прочности и надежности сварного шва, целесообразно пользоваться специальными электродами для работ с алюминием. Они имеют покрытие, которое выполняет защитную функцию от окисления и роль флюса. Метод не подходит для соединения деталей, рабочая поверхность которых меньше четырех миллиметров.

Электродами марок ОЗАНА и УАНА можно варить чистый технический алюминий, сплавы. Качественные показатели шва:

• Небольшая прочность;
• Наличие пор и раковин;
• Загрязненность шлаками, которые трудно удалить.

Работы в окружении инертного газа

Это одна из самых распространённых технологий соединения сваркой для алюминия и его сплавов. Соединения обладают высокой прочностью и однородностью. В роли защитного газа обычно используется высокоочищенные гелий или аргон. Непосредственно для сварки применяют прутки или вольфрамовые электроды. Режимы сваривания и требуемые расходные материалы выбираются по справочным таблицам.

В момент сваривания первым двигают присадочный пруток, а уже за ним горелку. Дугу необходимо удержать длиной около 2 мм. Крайне не рекомендуется совершать поперечные колебательные движения. При сварке тонких деталей используют стальные или медные пластинки в роли радиаторов. Важно начинать подачу газа за несколько секунд до начала сваривания, а прекращать — через несколько секунд после окончания.

После окончания сварочных работ производят удаление шлаковых отложений.

Технология процесса во время выполнения работ

При спаивании алюминия на поверхностях деталей образуется оксидная плёнка. Если выполнять пайку, не удалив предварительно оксидную плёнку, шов не будет иметь необходимую прочность. Плёнка образуется на поверхности металла очень быстро, поэтому от неё не удастся избавиться путём механической очистки заготовки.

Угол наклона горелки во время пайки алюминия

Для удаления оксидной плёнки применяются специализированные флюсы. Они блокируют доступ кислорода к месту пайки. Флюсы, применяемые при пайке алюминия, способствуют быстрому расплавлению присадочной проволоки и лучшему её сцеплению с деталями. Существует возможность подготовить металл к спаиванию при помощи химических веществ. В таком случае предварительно изготавливают раствор и наносят его на заготовки.

После механической очистки и химической обработки алюминия заготовки нагреваются до высокой температуры. Степень нагрева регулируется интенсивностью пламени. На разогретое место соединения подаётся присадочная проволока. Её температура ниже, чем у спаиваемого металла. Припой расплавляется, и заполняет все неровности и микропоры, находящиеся на поверхности. По мере остывания припой отвердевает, создавая при этом прочный шов.

Электроды для сварки дюралюминия

Практически все вышеописанные электроды по алюминию подходят и для сварки дюралюминия. Тем не менее, есть определённые марки электродов, которые предназначены для сварки только чистого алюминия, без каких-либо примесей.

В первую очередь это, электроды ОК 96.10, которые применяются для сваривания изделий из чистого алюминия. В свою очередь, практически такие же электроды данного производителя, но другой марки (ОК 96.50) подходят для сварки алюминиевых сплавов, в том числе и дюралюминия.