Особенности использования алюминиевой проволоки для полуавтомата

Алюминиевая сварочная проволока – присадочный материал для получения неразъемных соединений из соответствующего металла. Соединение алюминия, а также сплавов на его основе – трудоемкий процесс, требующий от мастера хороших навыков и внимания в работе. Технология применения данного электродного материала связана с использованием защитного газа, в роли которого обычно выступает аргон. При условии грамотной регулировки параметров, сварочный шов будет очень надежным, не уступая по своим характеристикам монолитной поверхности.

Сложность работы с алюминием обусловлена наличием на поверхности тугоплавкой оксидной пленки, в то время как сам металл обладает низкой температурой плавления.

Виды и правила применения

Данный продукт делят на две основные категории, согласно области применения:

1. Для работ по холодной высадке. Производство продукции выполняется с соблюдением требований межгосударственных стандартов ГОСТ. Кроме того, данную проволоку используют в производстве кабельно-проводниковой продукции, систем заземления, а также для металлизации различных поверхностей.
2. Для выполнения сварочных работ, в качестве электродного материала.

Как правило, алюминиевая проволока имеет круглое сечение, однако некоторым отраслям промышленности необходим продукт прямоугольного или круглого сечения. Ее широко применяют в электротехническом производстве.

Последняя категория является наиболее распространенной. Она отличается по виду поставки, в зависимости от технологии соединения:

1. В прутках длиной до 1000 мм. Предназначена для аргонодуговой сварки в среде защитного газа. Вес упаковки составляет 5-10 кг.
2. В кассетах международного образца. Применяют для сварки в полуавтоматическом режиме. Диаметр барабана и величина сечения зависит от характеристик сварочного оборудования и типа соединяемой поверхности.

Особого внимания заслуживает порошковая проволока. Ее главная особенность – возможность выполнять соединения без защитного газа. Специальный порошок представляет собой флюсовый материал, который защищает зону соединения от контакта с атмосферным воздухом.

Для соединения сплавов на основе алюминия, рекомендуем выбирать универсальный присадочный материал. Грамотный выбор электродной проволоки позволяет получить качественный и надежный шов, обладающий следующими качествами:

• отсутствие трещин;
• прочность;
• пластичность;
• стойкость к коррозии.

Правильный подбор расходных материалов и настройка работы сварочного оборудования – половина дела. Вторая часть заключается в подготовительных работах, во время которых необходимо удалить оксидную пленку.

Важно! Интервал между подготовкой и сваркой должен быть минимальным – процесс образования новой пленки протекает очень быстро.

Заводская упаковка защищает проволоку от реакции с кислородом, поэтому ее рекомендуют вскрывать непосредственно перед работой, во избежание окисления.

Для соединения алюминиевых сплавов в состав проволоки добавляют различные элементы, улучшающие качественные характеристики шва. В качестве дополнительных компонентов выступают марганец, кремний, магний и прочие химические элементы.

Недостатки

• Как сам основной материал, так и проволока к нему покрывается оксидной пленкой, что требует обработки перед процессом соединения, иначе будет падать уровень качества;
• Из-за большого ассортимента порой сложно выбрать наиболее подходящую модель проволоки, тем более, что не всего известно с каким сплавом приходится работать;
• Обязательно нужно использовать инертный защитный газ, что делает себестоимость сварки достаточно высокой и сложно осуществимой для домашних условий;
• Требуется точная регулировка параметров подачи из-за высокой скорости плавления материала проволоки.

Физико-химические свойства

Химические свойства проволоки во многом определяются ее составом. С учетом того, что алюминий является одним из основополагающих металлов, которые содержит сварочная проволока СВ06Х14, а также другие марки, то и большинство свойств она получает от него. Материал плохо взаимодействует с другими металлами, так что вкрапления легирующих элементов здесь минимальные. Сохраняется высокая подверженность влиянию оксидов, что требует предварительную обработку растворителями. При всем этом шов сохраняет высокую коррозионную стойкость даже после термической обработки.

Сварочная проволока 18ХМА

Помимо этого проволока сварочная 18ХМА обладает высокой пластичностью и низкой температурой плавления. Это помогает работать с металлом, не подвергая его сильному температурному воздействию. При нагревании расходный материал не меняет цвет, что слегка затрудняет визуальный контроль, но при работе с полуавтоматом все будет зависеть только от правильного режима. Стоит также отметить, что проволока не портит электропроводность алюминия, которая оказывается выше, чем у меди, поэтому, ее применяют и при ремонте электроприборов.

Технические характеристики

Особенности выбора

Подбирая присадочный материал для полуавтомата, следует в первую очередь определиться с тем, с каким металлом будет происходить сваривание. Это один из самых главных моментов, так как состав основного и присадочного материала должен быть максимально похож.

«Важно!

Если же неизвестно точный состав, изделия, которое нужно сваривать, то выбирается нейтральный вариант, которым может выступить сварочная проволока СВ 08ГА.»

Вторым параметром является толщина, с которой придется столкнуться. Здесь все максимально просто, так как чем больше толщина свариваемой заготовки, тем толще должна быть проволока. Для алюминия, который достаточно быстро плавится, нужно аккуратно выбирать режимы, чтобы не испортить основной металл. Из-за сложностей в свариваемости, газовая сварка и аргонодуговая применяется даже при большой толщине, только для этого может потребоваться разделка кромок.

Схема газовой сварки алюминия

Многие производители выпускают проволоку в бухтах различного объема. Для длительной однообразной работы требуется большой запас материала, так что выгоднее покупать бухты с максимальной длиной проволоки. Для частной сферы такой необходимости нет, поэтому, можно остановиться на более простых вариантах.

Алюминиевая проволока для полуавтомата

При выборе нужно обращать внимание, чтобы расходный материал и основной металл имели примерно одинаковую температуру плавления. Из-за дополнительных элементов в составе сплава значения могут достичь критических значений, так что шов либо не сможет создать нормальное крепкое соединение, либо же основной металл перепалится, а проволока так и не достигнет нужного состояния для сваривания.

Особенности сварки алюминия проволокой на полуавтомате

Когда используется сварочная проволока 09Г2С, или другая марка, требуется учитывать повышенную расположенность металла к короблению, так как у него большая величина коэффициента линейного расширения. Сам металл и проволока из него обладает низкой упругостью, что приводит к деформации. Во время работы на полуавтомате, требуется жестко фиксировать детали при помощи дополнительного груза, пресса или других доступных способов

Перед каждым началом процесса сваривания обязательно нужно проводить химическую очистку, чтобы убрать оксиды и прочие негативные скопления на поверхности. Во время самого сваривания должна быть обеспечена защита. Даже при работе на полуавтомате возникает большая вероятность появления трещин, которые появляются от перепада температур и попаданий кислорода и водорода в шов. Все вышеуказанные процедуры помогают снизить этот риск.

Физико-химические свойства

Алюминий является серебристо-белым металлом, который встречается в природе только в виде соединений с другими химическими элементами. В чистом виде его получают путем электролиза растворенного глинозема, полученного из бокситов.

Данный металл отличается относительно невысокой плотностью. Его температура плавления составляет 658 Сº. Обладая высоким сродством к кислороду, благодаря чему способен восстанавливать большинство металлов из оксидов.

При взаимодействии с атмосферным воздухом металл быстро покрывается пленкой, защищающей его от дальнейшего взаимодействия с окружающей средой. Оскидная пленка обеспечивает высокую устойчивость при взаимодействии с влажной средой, азотной кислотой, а также большинством кислот органического происхождения.

Выбор и настройка оборудования

Сварочный полуавтомат для алюминия

Сварка алюминия стандартными MIG- аппаратами носит условный характер, т.е. сварить с ним можно, но ожидать хорошего результата не стоит.

Оптимальным решением в выборе является полуавтомат для сварки алюминия с импульсным режимом. Импульсы пробивают оксидную пленку, уменьшают перегрев алюминия и снижают вероятность прожога.

Импульсная сварка алюминия на постоянном токе

Синергетические импульсно-дуговые аппараты, снабженные специальной программой, еще больше облегчают задачу. Сварщику необходимо определиться с выбором свариваемых сплавов и подобрать соответствующую программу. Далее выставить значение силы тока кнопочным регулятором. Подбор остальным параметров осуществляется микроконтроллером автоматически.

Хочется отметить, что данные полуавтоматы не дешевое удовольствие и оправданы в профессиональном применении. В домашних условиях вполне можно обойтись оборудованием без навороченных программ, однако и качество сварочного шва будет несопоставимым.

При покупке универсального сварочного полуавтомата в ценовом диапазоне до 40 т.р., рассчитанного на сварку цветных металлов, в т.ч. алюминия, можно присмотреться к следующим моделям:

• Сварог REAL MIG 200 (N24002)
• Сварог PRO MIG 160 SYNERGY (N227)
• Сварог PRO MIG 200 SYNERGY (N229)
• Grovers MULTIMIG 200 SYN
• Aurora PRO OVERMAN 180

Проволока для полуавтомата

При сварке алюминия полуавтоматом накладываются определенные требования при выборе сварочной проволоки

Важные моменты, на которые нужно обращать внимание:

• температура плавления проволоки должна быть сопоставима с температурой свариваемого металла. Меньше разброс – процесс сварки легче;
• оптимальный диаметр проволоки 1,2- 1,6 мм;
• больше диаметр-легче подача в зону сварки.

Распространенными типами алюминиевой сварочной проволоки являются ER4043 и ER5356. Предназначены для сварки и ремонта изделий из алюминия и его сплавов с содежанием кремния не более 5%.

Режимы сварки для проволок ER4043 и ER5356

Проволока для сварки алюминия ER 4043

Сварочная горелка

Для сварочной горелки применяется тефлоновая направляющая для уменьшения трения проволоки. Желательно чтобы рукав для сварки алюминия предназначался только для сварки алюминия и не был слишком длинным -3 м самое то.

Push-pul- горелка

Контактный наконечник должен быть предназначен для сварки алюминия (на них помимо диаметра проволоки выбита маркировка AL) простые, используемые для сварки черных металлов и нержавеек не подходят. Связано это с сильным расширением алюминия во время нагрева. Диаметр отверстия должен быть больше диаметра проволоки примерно на 0,4 мм, и в тоже время не сильно большим, чтобы обеспечить хороший электрический контакт.

Использовать алюминиевую проволоку диаметром 0,8 мм затруднительно ввиду пластичности металла и сложностью протяжки. Решением данной проблемы может быть применение сварочной горелки Push Pull (пуш пул). Специальный встроенный механизм улучшит подачу проволоки и позволит увеличить длину горелки.

Механизм подачи проволоки

Ввиду повышенной пластичности и мягкости алюминиевой проволоки по сравнению со стальной, подающий механизм должен иметь ряд особенностей, таких как :

• четырехроликовое подающее устройство. Необходимо для равномерного прижатия каждой пары роликов;
• подающие ролики с U- образными бороздками, созданные специально для работы с алюминиевой проволокой.

Защитный газ

В качестве защитного газа наиболее часто используется аргон, обладающий хорошим очищающим эффектом и хорошим проникновением в сварочную ванну. При сварке алюминиевых сплавов с высоким содержанием магния в качестве защитного газа используются смеси аргона с гелием( до 75 % гелия в смеси). Такие смеси препятствуют образованию оксидов магния.

Здесь может возникнуть вопрос, как варить алюминий в среде углекислого газа или вообще без газа, ведь аргон достаточно дорогой?

Более дешевый углекислый газ, применяемый для сварки низкоуглеродистых сталей, в данном случае не подойдет. СО2- активный газ, он будет защищать сварочную ванну от воздуха, но при этом будет вступать в реакцию в алюминием, препятствуя образованию прочного соединения. Поэтому в данном случае применяется именно инертный газ.

Сварка полуавтоматом без газа возможна с применением специальной флюсовой проволоки, защищающей сварочную ванну.

Технические характеристики

Сварочной проволоке для алюминия присущи следующие качества:

• низкая масса;
• прочность;
• гибкость;
• влагостойкость;
• легкоплавкость;
• устойчивость к агрессивной среде;
• низкие магнитные качества;
• длительный период хранения при условии целостности упаковки;
• низкая биологическая активность;
• высокая тепло- и электропроводность.

Согласно требованиям межгосударственного стандарта, алюминиевая проволока для полуавтомата может иметь следующие обозначения:

1. АМ – мягкая.
2. АТП – полутвердая.
3. АТ – твердая.
4. АТп – повышенной прочности.

Совместимость сварочной проволоки с аппаратами

На сегодняшний день можно встретить несколько разновидностей справочных аппаратов. В первую очередь они отличаются источником сварного тока, либо типом используемого защитного газа. Для каждой разновидности проволоки необходимо соответствующее ее составу напряжение, температура и плотность пламени.

В бытовом использовании чаще всего встречаются такие виды сварки как сварка плавящимся электродом, ручная сварка газом и предполагающая использование полуавтоматической установки. Последняя позиция обладает наибольшей популярностью. Поэтому купить сварочную проволоку для полуавтомата проще всего. Как правило, в таких случаях рекомендуют брать универсальный материал общего назначения.

Полуавтоматическое сварочное устройство позволяет добиться оптимального результата работы, при условии правильной эксплуатации. Как правило, такие устройства находят свое применение в отраслях малой промышленности, частом строительстве, в ремонте автотранспорта и бытовом использовании. Доступность технологии и расходников сделала данную разновидность устройств наиболее востребованными на рынке сварочного оборудования.

Особенности выбора

При сварке деталей из алюминиевых сплавов особенно важен грамотный выбор электродной проволоки – это залог получения долговечного соединения. Для каждого сплава существует свой тип проволоки, рекомендуемый производителями расходным материалов, как оптимальный. Например, для сварки деформируемых сплавов АМг3, АМг4, АМг5 рекомендуют использовать соответствующую проволоку – ER 5336, которая обладает следующими хааркетристиками:

• основа – алюминий;
• максимальная прочность – 120 МПа;
• максимальная прочность – 265 МПа;
• удлинение – 26 %;

Массовая доля добавочных элементов:

• Mg – 4,9;
• Mn – 0,15;
• Fe – <0,2;
• Si – <0,15.

Аналогичными свойствами обладает отечественная проволока АМг5.

Помимо специализированных, производители предлагают универсальные составы, способные сваривать большинство сплавов.

Розничные цены на алюминиевую проволоку

Купить алюминиевую проволоку в розницу можно в нашем интернет-магазине. Оптовые цены уточняйте у менеджера

Особенности сварки алюминия проволокой на полуавтомате

При работе с данным металлом необходимо тщательно контролировать стабильность дуги, длина которой должна быть в пределах 12-15 мм. Сокращение длины гарантированно приведет к прожогу. Длинная дуга не способна нормально сплавить детали. Правильный размер зависит от нескольких факторов:

• Толщина соединяемых элементов;
• Химический состав сплава;
• Теплопроводность.

Наибольшая трудность заключается в заварке кратера по окончанию работ. Это связано с тем, что алюминий очень быстро кристаллизируется. Успешно решить данную задачу поможет лишь опыт, хотя использование четырехтактной горелки существенно облегчит работу, благодаря сварке на малом токе на завершающем этапе.

Как сделать правильный выбор?

Порошковая проволока и другие аналоги должны выбираться тщательно, в том случае, если вы затрудняетесь с выбором, менеджеры нашей компании сориентируют вас и подберут товар в соответствии с располагаемым бюджетом. Лишь в этом случае вы сможете быть уверены в том, что сварка не будет характеризоваться высоким уровнем зашлакованности, трещин и полостей в шве вы также гарантированно сможете избежать. Проволока для сварки может поставляться различного диаметра, этот параметр, в свою очередь, влияет на толщину свариваемого металла. Добавим, что также толщина расходного материала задается возможностями аппарата. Некоторые модели рассчитаны лишь на работу с толщиной в 0,6 мм, мощные же могут плавить пруток толщиной 1 мм и более. Исходя из того, каким будет объем работ, следует определиться с количеством электродов для сварки, вы можете купить в нашей компании катушки весом до 15 кг.

Особенности подающих механизмов

Классические механизмы для подачи проволоки плохо справляются с пластичными материалами.

Для мягкого металла рекомендуют использовать систему из четырех роликов, поскольку они не деформируют проволоку при подаче.

Длина подающего рукава не должна превышать 3 метра. В противном случае проволока не будет доходить до горелки.

Диаметр отверстия наконечника должен быть на 2 мм больше сечения алюминиевой проволоки, поскольку при температурном воздействии электродный металл расширяется.

При использовании рукава из тефлона можно увеличить рабочую длину на 50 %, за счет меньшего коэффициента трения.

Обозначение и маркировки

ГОСТ 7871-75 определяет обозначение и маркировку сварочной проволоки из алюминия и его сплавов. Рассмотрим на примерах: Проволока В.Св. АМг5. М. 4.00хБТ ГОСТ 7871-75 и Проволока П.Св. АМц. Н. 5.00хБР ГОСТ 7871-75.

• Знаками «В» и «П» отражены технологические способы изготовления проволоки. Она может быть тянутая «В» или прессованная «П». Тянутая изготавливается волочением через фильеру (калиброванное отверстие), прессованная формируется в матрице усилием пресса.

Проволока алюминиевая AL Mg 5 Foxweld. Фото ВсеИнструменты.ру

• Св. АМг5, Св. АМц – дается характеристика алюминиевого сплава из которого изготавливается проволока.
• В основной своей массе этот расходный материал поставляется в нагартованном виде («Н»). Однако некоторые заказчики применяют проволоку в отожженном состоянии («М»).
• 4.00; 5.00 – диаметры проволоки в мм.
• БТ – поставляется в бухтах, БР – в катушках.

Зарубежные производители обозначение продукции выполняют по стандарту AWS (американское общество сварки). ER 4043 по стандарту AWS соответствует сварочной проволоке марки АК5.

Техника безопасности

Использование средств защиты является необходимым условием проведения сварочных работ. Обязательно использование респиратора для органов дыхания, защитной маски, специальной одежды и обуви для защиты от свечения сварочной дуги и брызг расплавленного металла. Едкий белый дым, выделяющийся при сварке алюминия провоцирует кашель и головные боли.

Особое внимание следует уделить защите открытых участков тела от влияния УФ-излучения, т.к. при сварке алюминия оно гораздо интенсивнее, чем при сварке других металлов

При попытке сварки в ” шортах” и в “майке” эффект солярия вам обеспечен уже спустя 30 мин.

Сварка полуавтоматом алюминия не сопоставима по качеству с применением TIGа, однако с лихвой компенсируется значительной производительностью. Она является прекрасным решением в случае наплавки или заполнения больших зазоров. В условиях промышленного производства применение полуавтоматов наиболее целесообразно ввиду объемов и высоких требований к скорости. Применение промышленных аппаратов и высокая квалификация сварщика позволяют добиваться отличных результатов.

Разновидности электродной проволоки. Их принцип действия

В зависимости от способа полуавтоматической сварки, проволоку можно использовать:

• В среде защитных газов.

Сварка может проводиться с помощью инертных (без углекислоты) и активных (с углекислотой) газов. Согласно ГОСТ No2246-70, при такой технологии могут быть использованы 75 марок проволоки, которыми можно соединять практически все металлы. Особенно популярна сварка полуавтоматом чугуна, циркония, алюминия, магния, титана и т.д.

сварка полуавтоматом в защитной газовой среде

Плавка проволоки происходит с помощью дуги, которая образуется между электродом и металлической деталью. Во время этого сварная ванна наполняется газами, которые вытесняют воздух, который ухудшает качество шва. Чтобы в сварочном шве не образовывались поры, давление защитного газа должно быть 0,6 – 0,8 МПа. Для устойчивого горения дуги и небольших энергозатрат применяется присадочная проволока, имеющая диаметр 0, 5 – 3 мм.

• Без использования газа (FLUX).

сварка полуавтоматом флюсовой проволокой без газа
Флюсовая, она же самозащитная, проволока для полуавтомата пригодится для монтирования крупных конструкций, особенно если до свариваемых деталей трудно добраться. Проволока с флюсом нужна при соединении цветных металлов, их сплавов, низкоуглеродистой стали, стали с любой степенью легирования. Наиболее распространенные величины диаметра расходника — 2 мм, 5 мм и 8 мм.

Флюсовая сварочная проволока для полуавтоматов плавится под воздействием сварочной дуги. Одновременно происходит расплавка металлической поверхности. Глубина проплавления зависит от толщины проволоки и примененной силы тока. Образуется сварочная ванна, покрытая тонким слоем шлака. После удаления дуги расплавленное вещество кристаллизуется, образуя шовное соединение, и остатки шлака можно зачищать. Немаловажно, чтобы проволока с флюсом содержала как можно меньше химических веществ, выделяющих токсины при достижении высоких температур.