чем приварить алюминий к стали

Можно ли сваривать алюминий со сталью?

Можно ли сваривать алюминий со сталью с использованием дуговой сварки стальным плавящимся или вольфрамовым электродом в среде инертного газа (GMAW и GTAW)?

В то время как алюминий сравнительно легко скрепляется с большинством металлов адгезивным соединением или механическими способами, для дуговой сварки алюминия с другими металлами, такими как сталь, необходимы особые технологии. При непосредственном приваривании к алюминию методом дуговой сварки таких металлов, как сталь, медь, магний и титан, образуются очень хрупкие интерметаллические соединения. Чтобы избежать формирования таких хрупких составов, были разработаны специальные средства, позволяющие изолировать второй металл от расплавленного алюминия во время дуговой сварки.

Два самых распространенных метода дугового сваривания алюминия со сталью — использование биметаллических переходных вставок и покрытие разнородным материалом перед сваркой.

В продаже доступны биметаллические переходные материалы для сваривания алюминия с такими металлами, как сталь, нержавеющая сталь и медь. Такие вставки представляют собой элементы из алюминия, к которому уже прикреплен другой материал.

Для скрепления этих разнородных материалов в биметаллическую переходную вставку обычно используются такие методы, как прокатка, сварка взрывом, трением, оплавлением или давлением с подогревом, но не дуговая сварка.

Для дуговой сварки переходных вставок из стали и алюминия можно использовать обычные технологии, такие как GMAW и GTAW. Стальная сторона вставки приваривается к стали, а алюминиевая — к алюминию. При сварке следует избегать перегрева вставок, так как это может привести к образованию хрупкого интерметаллического соединения на стыке стали и алюминия внутри вставки.

Рекомендуется начинать со сварки алюминия с алюминием. Это позволяет увеличить отвод тепла при сварке стали со сталью и тем самым избежать перегрева на участке соприкосновения стали с алюминием. Сварка с использованием биметаллических переходных вставок — распространенный метод скрепления алюминия и стали, который часто применяется для обеспечения сварных соединений высокого качества в строительной отрасли. Эта технология используется для приваривания алюминиевых палубных рубок к стальным палубам на судах, в трубных решетках теплообменников, состоящих из алюминиевых труб и решеток из обычной и нержавеющей стали, а также для формирования сварных швов между алюминиевыми и стальными трубами с использованием дуговой сварки.

Покрытие разнородными материалами перед сваркой

Чтобы упростить дуговую сварку стали с алюминием, на сталь можно нанести покрытие. Одним из вариантов является нанесение покрытия из алюминия. Для этого иногда применяется метод покрытия погружением (в расплав алюминия) или пайка алюминия на стальную поверхность. После нанесения покрытия стальной элемент можно приваривать к алюминиевому методом дуговой сварки (при этом необходимо избегать соприкосновения дуги со сталью).

При такой технологии сварки используются особые приемы, которые помогают направить дугу на алюминиевый элемент и позволяют расплавленному алюминию из зоны сварки стечь на стальной элемент с алюминиевым покрытием. Еще один метод соединения алюминия со сталью предполагает покрытие стальной поверхности серебряным припоем. После этого выполняется сварка соединения с использованием алюминиевого присадочного сплава (при этом необходимо избегать прожигания слоя из серебряного припоя). Методы сварки на основе покрытия обычно не применяются в случаях, если необходимо обеспечить высокую механическую прочность соединения. Они используются только для герметизации.

Источник

Как сварить алюминий

Довольно часто на стройках, промышленных предприятиях, в быту необходима сварка алюминия. Технология сварки алюминия и его сплавов гораздо сложнее технологии соединения иных цветных металлов, поэтому стоит заранее внимательно изучить все возможные способы соединения. Многих интересует, какие существуют методы сварки алюминия, в чем заключаются особенности сварки алюминия и его сплавов, как проходит подготовка алюминия к сварке, что представляет собой сварка алюминия в домашних условиях. С ответами на подобные вопросы, а также полезными рекомендациями вы можете ознакомиться в этой статье.

Где применяется алюминий

Благодаря хорошей электро- и теплопроводности этот металл популярен при изготовлении электротехники и теплового оборудования. Так как алюминий мало подвержен коррозии, то алюминиевые конструкции просто незаменимы в строительстве. Используют этот металл и в пищевой промышленности – в качестве посуды, столовых приборов, упаковки, фольги для запекания.

Наиболее широко алюминий и его сплавы представлены в авиа- и судостроении. Поскольку этот металл довольно легкий, из него изготавливают корпусы транспортных средств, надстройки на палубу и прочие детали. Алюминий быстро возгорается, и его активно используют для производства взрывчатых веществ. Также металл входит в состав твердого топлива для ракет. Кроме того, из него изготавливают архитектурные элементы, скульптуры, барельефы; фурнитуру для одежды и мебели; корпусы для всевозможной техники; и многое другое.

Подготавливаем металл к свариванию

Подготовка алюминия к сварке состоит из ряда манипуляций. Среди них:

Особенности сваривания алюминия

Сварка алюминия в домашних условиях должна начинаться с подробного изучения свойств материала. Без этого металла не обойтись во многих сферах жизни, однако сварка и пайка сопряжены с некоторыми трудностями.Чтобы соединение было прочным и прослужило не одно десятилетие, нужно обратить внимание на особенности сварки алюминия и его сплавов.

Чтобы разрушить прочную оксидную пленку, сварка алюминия постоянным током должна проводиться на обратной полярности. Только в этом случае можно достичь катодного распыления, необходимого для уничтожения тугоплавкой пленки.

Автоматическая сварка алюминия при помощи плазмы позволяет добиться более качественных результатов, которые не может гарантировать сваривание алюминия газовой горелкой. Присадка в этом случае производится проволокой, а дуга образована ионизированным газом. С помощью плазматрона возможна как сварка алюминия дома,так и соединение алюминиевых поверхностей на СТО, в монтажном цехе, на строительной площадке и т.д. Технология сварки алюминиевых сплавов плазмой позволяет присоединять к алюминию тонкие детали (не толще 0,2 – 1,5 мм), при этом вероятность прожога шва минимальна.

Технология сварки

Сварку алюминиевых конструкций можно проводить разными способами:

Для сваривания ответственных участков используют аргонодуговой способ. Технология сварки алюминия и его сплавов при помощи тугоплавких вольфрамовых электродов предполагает, что присадочная проволока будет перемещаться только вдоль шва, перед электродом. Длина дуги должна быть минимальной, а подача проволоки — плавной. Для сварки по алюминию следует использовать максимальную скорость, иначе соединение будет иметь дефекты. Как правило, сваривают во всех положениях. Масса аргона гораздо больше, чем у воздуха, поэтому лучшее качество шва будет у горизонтальных соединений. Для сварки алюминия в потолочном и вертикальном положениях лучше смешать аргон с гелием.

Обычно сварка алюминиевых радиаторов и других конструкций проходит с помощью полуавтомата тогда, когда они толще 3-х мм. Для сварки алюминия полуавтоматом используется алюминиевая проволока. Она подается в автоматическом режиме, а газовая горелка перемещается вручную. Инертный газ, поступающий во время работы, служит для защиты алюминиевых деталей от окисления. Режимы сварки алюминия подбираются в зависимости от толщины деталей и электродов, а также силы тока. Перед тем, как сварить алюминий, убедитесь, что ток — обратной полярности, наконечник имеет диаметр больший, чем проволока, а подающий проволоку механизм снабжен четырьмя роликами. Такие меры обеспечат целостность оксидной пленки и нормальный вылет проволоки из сопла, без излишнего трения и сминания.

Сварка алюминия электродом в домашних условиях производится тогда, когда толщина деталей превышает 4 мм, а использовать громоздкое профессиональное оборудование нет возможности. Сварка алюминия и его сплавов таким образом требует предварительного нагрева поверхностей: если они средней толщины, то до 250°С, если большой толщины, то до 400°С. Если толщина деталей превышает 20 мм, то нужно заранее выполнить разделку кромок. Как правило, сварка алюминия своими руками при помощи электрода производится электродами ОЗАНА и УАНА. Обратите внимание, что этот способ имеет ряд недостатков: металл в процессе разбрызгивается, шлак тяжело счищается с поверхностей, шов получается пористый и в результате недостаточно прочный. Поэтому дуговая сварка алюминия электродом применяется относительно редко.

Контактная сварка алюминия может быть:

Точечная сварка алюминия сложна тем, что сварщику необходимо перемещать электрод на высокой скорости, чтобы обеспечить равномерное давление на материал. Точечная сварка алюминия может проводиться электродами, выполненными из меди и ее сплавов. Как и материал свариваемой поверхности, они достаточно прочные и отлично проводят электричество, поэтому такая сварка задействует аккумулированную энергию.

Использование стыкового метода позволяет оплавлять металл равномерно. Величина тока при этом должна составлять примерно 15 тысяч А на 1 сантиметр сечения детали.

Шовный способ целесообразен тогда, если машина имеет большую мощность и оснащена ионными прерывателями.

Соединение алюминия и железа

Если соединение между собой алюминиевых деталей не вызывает вопросов, то многие начинающие сварщики задаются вопросом — можно ли приварить алюминий к железной поверхности? Ведь сплавы алюминия с железом, где последнего содержится более 12 %, имеют низкую степень ковкости, а показатели теплоемкости, теплопроводимости и теплового расширения у этих металлов настолько различны, что при сварке трудно избежать термических напряжений.

Приварить алюминий к железу можно двумя способами:

Как сварить алюминий и нержавеющую сталь

Сварка алюминия и нержавейки необходима прежде всего при монтаже сложного промышленного оборудования, которое эксплуатируется в агрессивной среде, поэтому высокие требования к качеству сварного шва вполне обоснованы. Сварка алюминия со сталью может быть проведена как с помощью биметаллических вставок, так и благодаря покрытию деталей разнородными материалами.

В первом случае сварка алюминия постоянным током должна начаться с алюминиевых поверхностей, чтобы обеспечить существенный отвод тепла при соединении стальных поверхностей. Вставка из стали и алюминия не должна быть перегрета в процессе, иначе интерметаллическое соединение в ней станет хрупким и ненадежным.

Электросварка может проводиться в случае, если сталь будет покрыта тонким слоем алюминия. После того, как будет нанесено покрытие, сталь можно приваривать к алюминию дуговой сваркой. В процессе обязательно следите за тем, чтобы дуга не соприкасалась со стальной поверхностью. Сварка алюминиевых сплавов со сталью может быть проведена и в случае, если сталь будет покрыта серебряным припоем. Сваривать нужно присадочным сплавом из алюминия, не нарушая целостность слоя, образованного серебряным припоем.

Сварка алюминия и меди

Сварка меди и алюминия широко распространена в электропромышленности (соединение проводов) и холодильной промышленности (сварка труб). С помощь плавления соединять эти металлы проблематично: чем выше содержание меди в сварном шве, тем более хрупким и склонным к образованию трещин он будет. Сварка алюминия с медью обычно проводится двумя способами:

Сварка меди и алюминия может проводиться как электродуговым способом,так и аргонодуговым, и газовым. Не менее распространено холодное сваривание.

Источник

Как сваривать алюминий со сталью? — полное руководство.

Алюминий можно легко соединить с большинством металлов с помощью механического крепления или клеевого соединения. Однако для сварки алюминия со сталью требуются другие методы, такие как дуговая и фрикционная сварка, которая дополнительно поясняется ниже.

Почему нужно сваривать алюминий со сталью?

Алюминий (и его сплавы) намного легче, чем стали, с плотностью 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.

Во многих отраслях промышленности сталь используется для различных структурных применений. Однако из-за плотности стали существует значительная потеря веса, связанная с ее использованием.

Новые природоохранные законы вынуждают транспортные отрасли соблюдать строгие ограничения на выбросы парниковых газов. Одним из способов снижения выбросов является, к примеру, снижение веса конструкции автомобиля. Замена различных стальных конструкций алюминиевыми сплавами в настоящее время имеет большое промышленное значение. Во многих случаях не всегда возможно заменить всю стальную конструкцию алюминиевыми сплавами, поэтому необходимо объединить эти два материала.

Алюминиевые сплавы могут быть сравнительно легко соединены со сталями с использованием таких методов, как клеевое соединение, механическое крепление или пайка.

Но когда требуется превосходная структурная целостность, сварка предпочтительна. Однако приварка алюминиевых сплавов к стали затруднена.

Почему алюминий трудно соединить со сталью?

Алюминиевые сплавы и сталь сильно различаются по металлургии и физическим свойствам, таким как теплопроводность и температура плавления. Как правило, температура плавления стали составляет около 1370 ° С, что более чем в два раза выше, чем у алюминия, который плавится при температуре около 660 ° С.

Помимо их широко различающихся температур плавления, каждый из этих металлов практически нерастворим в другом. В расплавленном состоянии они реагируют с образованием хрупких интерметаллических фаз. Понятно, что вышеуказанные проблемы могут представлять проблемы при сварке плавлением, такой как дуговая сварка стали и алюминия.

Получающиеся сварные соединения будут иметь неудовлетворительные свойства и из-за их хрупкой природы часто нежелательны для многих промышленных применений.

Как вы присоединяете алюминий к стали?

Хорошо известно, что применение процессов сварки плавлением для соединения стали с алюминием затруднено из-за различий в точках плавления, теплопроводности, коэффициентах расширения и тенденции 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. Значительные интерметаллические осадки могут происходить значительно ниже точки плавления алюминия (660 ° C для чистого Al). Точная степень осаждения интерметаллидов определяется диффузией и зависит от временного и температурного предела взаимодействия взаимодействующих границ Fe и Al.

Использование лазеров для создания паяного соединения

Использование лазеров для создания паяного соединения между сталью и алюминием является логичным шагом, так как высокая интенсивность тепла в небольшой области, генерируемой лазером, означает, что стабильная среда для пайки может быть создана локально и быстро перемещена для создания соединения с минимальным временем для диффузии, чтобы управлять чрезмерным образованием интерметаллических соединений.

Фазовая диаграмма Fe-Al показывает диапазон твердых интерметаллических фаз, которые могут быть сформированы, а именно; Fe3Al (892HV), FeAl (470HV), FeAl2 (1060HV), Fe2Al5 (1013HV) и FeAl3 (892HV).

Эти фазы характеризуются чрезвычайно высокой твердостью, почти нулевой пластичностью и очень низкой вязкостью разрушения. Следовательно, если термически произведенное соединение между сталью и алюминием должно содержать некоторые или все эти фазы,

Должны быть приняты определенные подходы к дуговой сварке стали и алюминия, чтобы избежать образования интерметаллического соединения. Первый заключается в использовании алюминиевого покрытия на стали. Это может быть достигнуто погружением стали в расплавленный алюминий (горячее алюминирование). После нанесения алюминия алюминий может быть приварен к алюминиевому покрытию. Необходимо следить за тем, чтобы дуга не нагревала покрытый алюминий до чрезмерной температуры, в противном случае возможно образование интерметаллического соединения. Первый заключается в использовании алюминиевого покрытия на стали. Это может быть достигнуто погружением стали в расплавленный алюминий (горячее алюминирование).

После нанесения алюминия алюминий может быть приварен к алюминиевому покрытию. Необходимо следить за тем, чтобы дуга не нагревала покрытый алюминий до чрезмерной температуры, в противном случае возможно образование интерметаллического соединения.

Первый заключается в использовании алюминиевого покрытия на стали. Это может быть достигнуто погружением стали в расплавленный алюминий (горячее алюминирование). После нанесения алюминия алюминий может быть приварен к алюминиевому покрытию. Необходимо следить за тем, чтобы дуга не нагревала покрытый алюминий до чрезмерной температуры, в противном случае возможно образование интерметаллического соединения.

Биметаллические переходные вставки

Биметаллические переходные вставки являются еще одним средством уменьшения интерметаллического образования при сварке плавлением. Вставки состоят из одной алюминиевой части и другой стальной детали, скрепленных между собой прокаткой, сваркой взрывом, сваркой трением, сваркой под давлением или сваркой горячим давлением. Биметаллическое переходное соединение затем индивидуально приваривается к алюминию и стали. Обычно объемный алюминий сначала приваривают к алюминиевой части переходной вставки, так как это создает больший радиатор, когда объемную сталь подвергают дуговой сварке со стальной половиной переходной вставки.

Основной целью при соединении этих материалов является поддержание максимально низкой температуры сварки и минимизация времени воздействия сварного шва на высокие температуры. Вот почему такие процессы, как сварка трением (в основном, ротационная сварка трением), используются для изготовления биметаллических переходных вставок между алюминиевыми сплавами и стальными объемными компонентами.

Ротационная сварка трением

Ротационная сварка трением — это процесс соединения в твердом состоянии, который работает путем вращения одной детали относительно другой, находясь под действием осевой силы сжатия. Трение между поверхностями производит тепло, в результате чего материал интерфейса пластифицируется. Сжимающее усилие вытесняет пластифицированный материал с поверхности раздела, способствуя металлургическим механизмам соединения. Не входя в жидкое состояние, сварные швы трения остаются намного более холодными во время обработки.

Кроме того, сварка алюминия, быстрым трением, предотвращая длительное время воздействия сварного шва на высокие температуры. Следовательно, сварка трением коммерчески используется для соединения ряда разнородных материалов, поскольку образование интерметаллических соединений значительно снижается.

Несмотря на преимущества сварки трением для уменьшения интерметаллического образования между алюминиевыми сплавами и сталями, все же следует позаботиться о выборе параметров.

Сварка нержавеющей стали с алюминиевым сплавом

Часто при сварке стали и нержавеющей стали с алюминиевым сплавом используется промежуточный слой из чистого алюминия, что резко снижает образование интерметаллидов. Интерметаллические соединения между сталью, сваренной трением, и алюминиевыми сплавами основаны на железо-алюминии, следовательно, можно ожидать, что хрупкие соединения также будут образовываться между сталью и чистым алюминием, но это не так. Чистый алюминий намного мягче, чем алюминиевый сплав.

Это означает, что температура, необходимая для протекания мягкого чистого алюминия и образования сварного шва, намного ниже, чем у алюминиевого сплава. Более низкие температуры помогают уменьшить образование хрупких соединений.

Сваривать алюминий со сталью

Из-за сложности изготовления прочных сварных швов между этими материалами во многих коммерческих применениях для соединения алюминиевых сплавов со сталью используются механические крепежные элементы. При использовании механических крепежей и в зависимости от применения необходимо соблюдать осторожность, чтобы предотвратить гальваническую коррозию.

Гальваническая коррозия преимущественно происходит на алюминиевом сплаве. Чтобы предотвратить это, требуется изоляция алюминиевого сплава от стали, что обычно происходит при использовании изолирующего покрытия или краски.

Источник

Чем сваривают алюминий в промышленности и в домашних условиях

Вопрос о том, чем сваривают алюминий зачастую возникает даже у специалистов. В данной статье подробно рассмотрим способы сварки алюминия и используемые материалы.

Алюминий в природе встречается только в виде оксидов и гидроксидов. Чистый алюминий сразу же вступает в реакцию с кислородом, образуя оксидный налёт, предотвращающий дальнейшее окисление. С повышением температуры молекулы кислорода проникают глубже в металл, тем самым оксидная плёнка становится большей толщины и отчётливее заметна светло-коричневым мутным оттенком.

Существует множество технологий сварочных соединений этого металла и его сплавов. Они отличаются сложностью работ, их качеством, также стоимостью приборов и материалов для их совершения. Интересную информацию можно найти на сайте mrmetall.ru.

Сложности при сварке алюминия

Большая разница между температурами плавления самого алюминия и его оксида накладывает свои особенности при сварочных работах с этим материалом. Термические свойства:

То есть грань между температурой кипения металла и плавлением защитной его корки небольшая.

Окисная плёнка

При работе электросваркой постоянным током используют обратную полярность. Благодаря эффекту катодного распыления оксидная корка будет сбиваться потоком движущихся электродов. Оксидную пленку перед сваркой необходимо удалять механически. Можно для этого использовать шлифмашинку, металлическую щетку или наждачную бумагу.

Высокая текучесть алюминия

Этот «паразитный» эффект устраняется применением дополнительных приспособлений для улучшения теплоотвода. Используют специальные подкладки, позволяющие отводить тепло таким образом, чтобы металл плавился только в местах сварочной дуги и застывал там, где шов уже сформировался.

Поры и трещины — наводороживание

В зависимости от степени чистоты алюминия и его сплавов обусловлено содержание атомов водорода, которые выделяются при сварке. Его возникновение способствует образованию трещин и микроскопических пор при остывании шва. Выбор оптимальной технологии сварочных работ позволяет максимально снизить это явление.

Большой показатель усадки

Коэффициент линейного расширения алюминия вдвое больше чем у железа. Это приводит к значительной усадке материала при остывании. Такое свойство необходимо, также, учитывать при сварке деталей, которые могут деформироваться.

Не меняйте цвет при расплаве— легко перегреть металл

Алюминий плавится при невысокой температуре и при начальной стадии этого процесса, изменения цвета металла через светофильтры сварочной маски не видно. При дальнейшем нагреве соединения металл начинает светиться — это говорит о том, что температура его превысила норму.

Для качественного наложения шва необходимо научиться балансировать прогревом от начала плавления алюминия, до начала изменения его цвета, не допуская последнего. При этом, переход в жидкое состояние детали определяют по наличию текучести, физическому его проявлению. Для этого необходимы тренировки, посетите сайт mrmetall.ru.

Способы сварки алюминия

Для сварки изделий из алюминия и его сплавов можно использовать несколько методов. Это популярные и давно применяемые технологии. Но есть также инновационные методы, которыми пользуются любители благодаря появлению новых приборов и материалов.

Популярные способы сварки

Сварку конструкций из алюминия можно производить с помощью различных методов сварки и марок оборудования. Каждый из методов имеет свои особенности и может потребовать использование специальных материалов.

В аргоне сваркой ТИГ

Для такого вида сварки необходим аппарат, где сварочный электрод расположен в центре сварочного сопла, из которого подаётся защитный инертный газ. Дуга образуется в среде аргона или гелия, не поддерживающего горения. Наложение узкого и качественного сварного шва осуществляется переменным током с использованием присадочной проволоки.

При этом электрод находится перпендикулярно сварочной поверхности, передвигают его равномерно и параллельно соединению без колебаний. А вот присадочная проволока, наоборот, подаётся, под острым к поверхности углом, лёгкими поступательно-возвратными движениями. С техникой выполнения сварки данным способом можете почитать тут.

Полуавтоматом в среде защитного газа

Существует 2 варианта сварки полуавтоматом:

Полярность, при этом, подключают обратную, используют только режим постоянного тока. Шов, получившийся от сварки, довольно качественный и равномерный, но при повышенной скорости подачи проволоки. Подробно про данный способ смотрите в нашей статье.

ВАЖНО: Так, как алюминиевая проволока очень мягкая, то во избежание её запутывания в петли, необходимо использовать прибор с подающим механизмом, снабжённым 4-мя роликами. Также, применяют специальные наконечники для алюминиевой проволоки, с маркировкой «AL».

Инвертором, штучными электродами

Качественного шва таким методом можно добиться, если толщина соединяемых деталей превышает 4 мм и имеется хороший теплоотвод изделия. Ток используют постоянный, корпус должен быть анодом, катодом — электрод. Но не любой, а специализированный. Подробно ознакомится с данным способом можно в статье.

Под слоем флюса

Для защиты от окисления сварочного шва, вместо газа применяют специальные флюсы. Они вступают в химическую реакцию с оксидом алюминия и с дополнительным воздействием высокой температуры разрушают его. Естественно, для каждого вида сваривания предназначены различные типы флюсов, отличающиеся ещё и характеристикой марки алюминия, для которого они рассчитаны.

Газовая

Легкоплавкий алюминий имеет свои особенности при газовой сварке. И так, как он при переходе в жидкое состояние не меняет цвет, то для проведения качественных работ необходимо потренироваться. А для защиты соединения от образования нагара используют присадочную проволоку или специальный флюс.

Современные способы

С развитием новых технологий, а вернее, с появлением на рынке специализированных аппаратов, возникли и стали возможными для использования новые методы сварки, не только стальных деталей, но и алюминиевых, также изделий его содержащих.

Лазерная

Для сварки алюминиевых деталей достаточно провести соплом лазерного прибора, включенного в рабочее состояние, вдоль соединяемых частей. Действие лазерного излучения плавит металл, образуя надёжный и качественный шов. Имеющимися настройками на приборе устанавливают степень, глубину проплавления в соединении, которая обусловлена толщиной скрепляемых деталей.

Контактная сварка

В зависимости от типа прибора этот метод соединения может быть точечным или с образованием сварной полосы. В любом случае, такая сварка подходит только для закрепления листовых материалов. Потому что мощность сварочных приборов, выпускаемых для непроизводственных работ, позволяет приварить деталь, толщиной максимум 4 мм.

Точечная сварка работает благодаря прохождению через специальный медный электрод и прижатые им детали импульса тока высокой плотности. Большая мощность тока, проходящего через контакт, буквально приваривает соединяемые части, образуя соединение типа заклёпки. Аппараты с медным роликовым контактом, служащим в качестве электрода, способны выполнять соединение в виде полосы.

Сварка трением

Такой тип сварки можно осуществить в специализированных установках, в которых вращением специальной насадки нагревают и плавят алюминий, производя соединение.

ИНТЕРЕСНО: Если потребуется грубо присоединить алюминиевые детали между собою, то в качестве «электрода» используют сверло по бетону и дрель в режиме сверления.

В домашних условиях используют такой вид сварки, оперируя угловой шлифовальной машиной (болгаркой) и диском из нержавейки с ребристой торцевой поверхностью. Этим инструментом можно производить соединение листового алюминия полосным швом. Таким инструментом удаётся приварить детали, присоединённые встык или под прямым углом. Диск, вращающийся на больших оборотах и трущийся об алюминиевую поверхность, в месте контакта расплавляет металл, образуя соединение.

Сварка давлением и взрывом

Удивительно то, что сварка взрывом способна сварить алюминиевую деталь с практически любым металлом, когда другим методом сделать это соединение было бы крайне сложно. Причём сварное скрепление по надёжности равно прочности самого слабого из соединяемых металлов.

Для сварки взрывом хорошо зачищают и обезжиривают соединяемые поверхности и прижимают их к основанию. Поверх предполагаемого соединения располагается метаемая пластина, которая содержит взрывной заряд. После его детонации образуется надёжное скрепление. Также при сильном сдавливании двух поверхностей рычагом или прессом происходит деформация, благодаря которой осуществляется диффузия и происходит соединение.

Самый распространённый пример сварки давлением — прессовка клемм и наконечников. Мелкие, до 8 мм в диаметре, клеммы и наконечники прессуют с помощью ручных специализированных пресс-клещей. Более мощный инструмент снабжён гидравлическим приводом.

Микроплазменная

Такой тип сварного соединения алюминия очень сильно напоминает аргоновую сварку, плавление происходит под воздействием плазмы, созданной электрическим разрядом. Хорошие результаты получаются в режиме переменного тока, но лучше варить постоянным с обратной полярностью. Для предотвращения образования окисления используют инертный газ.

Инновация этого метода заключается в его экономичности и уровне качества сварного шва, чем при других способах дуговой сварки. Если сравнить, то:

К тому же, плазменной сваркой производить работы проще, меньше требуется времени на обучение.

Электронно-лучевая

Электронный пучок, сгенерированный специальным оборудованием, производит сварочное соединение. Особенность этого вида работ втом, что операция скрепления происходит в вакуумной среде. Это накладывает свои сложности для произведения сварного монтажа. Зато качество и точность соединений, сделанных этим методом, находится на высоком уровне.

Оборудование

Для любого из существующих видов сварочных работ необходимо оборудование, способное обеспечить нужные условия, трансформировать химическую или электрическую энергию в нужный тип с возможностью контроля и управления мощностью преобразования.

Для сварных работ полуавтоматом в среде защитного газа потребуется наличие в сварочном аппарате:

Для сварки полуавтоматом могут быть применены такие приборы, стоимостью:

Хорошие результаты показывают агрегаты Патон, Solaris, Shtenli, Skiper, Esab, Eland, Most и др. Есть интересная информация на сайте mrmetall.ru.

Инвертором штучными электродами

Инвертор

Богатый выбор техники представляет рынок, как отечественных приборов, так и аппаратов от иностранных производителей. Wert MMA 180N можно купить за 2 790 р., а Cebora SYNSTAR 200 мощностью 6,3 кВт за 174 955 р.

В аргоне сваркой ТИГ

В настоящее время такого типа аппараты являются самыми распространёнными, особенно среди профессионалов.

Инвертор ТИГ

Сварочные аппараты такого типа в основном комбинированные. Это инверторы для электродов с покрытием, имеющие дополнительную функцию ТИГ. Сюда входят и недорогие устройства компании Ресанта, от 18 855 р. — САИ-180 АД TIG, MMA до 64 790 р. — САИПА-250 MIG/MAG, MMA.

Осцилятор

Устройства для импульсной дуговой сварки, работающие от переменного и постоянного тока, также, чаще всего, являются дополнительной функцией комбинированных инверторов. Например, аргонодуговой инвертор GYS TIG 200 AC/DC за 44 397 р., хотя можно купить простой осцилятор ОП-240 за 14 500 руб.

Газовое оборудование

Горелка TIG SR 26 (4 м) газ American type стоит 5 035 руб. Регулятор газа АР-150-2(9) используется для поддержания постоянно заданного расхода газа, понижения давления из основного баллона, стоит 3 050 руб. Баллон АРГОН 5л ПНТЗ — 2 473 р.

СГ смеситель

Смеситель УГС-1-А3, для подмешивания аргона к СО₂, БАМЗ стоит порядка 6 000 руб.

Лазерная

Лазерный аппарат для сварки FL-CW500, 0,5 кВт стоит 1 085 000 р., а FL-W1000P, 1 кВт — 1 285 000 рублей. Есть установки 1,5 кВт — 5 кВт.

Промышленный лазер — твердотельный или газовый

На производстве используют станки для волоконной лазерной резки и сварки с полной защитой кабинетного варианта исполнения, мощностью от 1 кВт до 6 кВт. Есть сверхмощное оборудование такого типа с силою лазера от 10 кВт до 36 кВт.

Электронно-лучевая

Оборудование такого типа очень дорого, его нет в серийном производстве. Однако, под определённый вид работ, компания Foton Lazer может предложить установку лазерный маркер за 272 000 р.

Установки для ЭЛС

Комплект оборудования электронно-лучевой сварки Focus MEBW-60/CNC стоит порядка 181 318 500 руб. Такие установки используются, разве что, для исследовательских и ювелирных сварочных работ.

Микроплазменная

Приборами микроплазменной сварки считаются устройства, мощность плазменного генератора которых находится в диапазоне от 0,1 А до 25 А с диаметром сопла от 1,3 до 3 мм. Они способны осуществлять сварку и резку металлов от нескольких мм до 1 см. В некоторые аппараты могут быть встроены компрессоры, подающие сжатый воздух в горелку. Отечественные производители:

Инверторы

Инвертор Aurora Джет 40 — плазменный резак стоит 16 500 р., а аппарат Aurora Pro Airforce 60 можно купить за 54 786 р.

Осцилятор

Осциллятор для сварки, марки ВСД-02, можно приобрести за 49 300 р.

Грелка

Прибор плазменной резки SOLARIS CUT WGC-31 (3 м. шланги) можно купить за 1 893 р., такой же с 5-метровыми шлангами м за 2 684 р.

Газовая

Газовое оборудование — баллоны и редукторы

Горелка

Резак пропановый, инжекторный Р3П-02М “LATION” от компании ООО «РЕДИУС», 168 длиной до 300мм, диаметром Ф 9 мм стоит 2 133 руб.

Под слоем флюса

Стоимость оборудования такого типа обусловлена, в основном, наличием широкого диапазона настройки для образования сварочной дуги определённого характера. Для выбора оптимального варианта оборудования учитывают необходимость наличия нужных параметров, смотрите на сайте mrmetall.ru.

Инвертор или выпрямитель

Сварочные материалы

В аргоне сваркой ТИГ

Аргон высший сорт

В составе такого газа должно быть 99,993% содержание аргона, 0,0007 кислорода и 0,005 азота. Баллон, ёмкостью 10 л. этого газа стоит 14 417 р., 40 л. — 23 068 р.

Проволока (присадка)

Присадочный пруток для алюминия, 1кг TIG ER5356 (Св-АМг5), Ф 2,4мм стоит 1 258 р., ER4043 2.0х1000мм для алюминия Kirk K-088384 в упаковке весом 5кг продают за 6 949 р.

Вольфрамовые электроды

Цанги

Цанги ТИГ горелки, диаметром от 1 мм до 4 мм стоят порядка 55 р.

Электроды

Для сварки алюминия, также как и цветных металлов, используют электроды брендов:

Полуавтоматом в среде защитного газа

Проволока (присадка)

Эта присадка применяется в случае сварки алюминия и его сплавов в среде защитного газа. При этом, сама проволока, кроме алюминия, содержит кремний и некоторые металлы, из этих:

В полуавтоматах используется сварочная проволока

Защитный газ — аргон или смесь

Аргон высшего сорта на заправочных пунктах стоит:

Заправка сварочной смеси аргона и углекислого газа стоит:

Аэрозоль для чистки горелки

Антипригарный спрей Stanvac, 400мл — 234 р., спрей антипригарный ПТК, 400 мл, от налипания брызг, не содержащий силикона стоит 259 руб. Сварочный спрей BINZEL, производитель Германия — 313 руб.

Мундштук и сопло

Мундштуки МАФ для газов ацетилен/пропан стоят порядка 115 руб., сварочные сопла Solaris WA-3942, набор 5 шт. — 352 руб.

Микроплазменная

Аргон

Газ применяют такой же, как и при работе полуавтоматом, стоимость указана выше.

Проволока

Пруток присадочный ER5356, длиной 1 м, для присадки при сварке алюминия стоит:

Алюминиевый присадочный пруток FIDAT Al Mg5, Ф 2,0 (5 кг) — 7 150 руб.

Газовая

Присадочная проволока

Алюминиевая присадочная проволока FoxWeld, АL Si 5 (ER-4043), Ф 2.4 мм (5 кг) — 3 546 рублей.

Кислород + ацетилен

Заправка ацетиленом баллона:

Под слоем флюса

В качестве флюсов при сварке алюминия применяют АН-А1, АН-А4, либо керамические флюсы ЖА-64, ЖА-64А. В качестве растворителей применяют уайт-спирит или ацетон.

Присадочная проволока

Пруток присадочный сварочной проволоки СЗСЭ СВ-08Г2С, Ф 3 мм, весом 5 кг стоит 958 рублей.

Лазерная

Для газовых — газы (аргон или гелий)

Аргон, применяемый для лазерной сварки, применяется такой же, как и при работе с полуавтоматом. Газообразный гелий высокой степени очистки, марка 4.6 для лазеров в баллоне 40л стоит 11 948 рублей.

Заключение

Исходя из предстоящего объёма сварочных работ, качества, сложности и скорости их проведения выбирают оптимальный вариант. Некоторые агрегаты для сварки и материалы к ним сильно отличаются по стоимости, зато имеют необходимые технические характеристики. Оптимальным вариантом является приобретение комплексной аппаратуры, способной работать в нескольких режимах.

Источник