Существуют два основных типа сварки: TIG и MIG. При применении первого метода сварка осуществляется с использованием вольфрамового электрода, который работает в условиях инертного газа, преимущественно аргона. Сварка алюминиевых конструкций с помощью полуавтомата также осуществляется в среде аргоном, и для этого используются переменные токи.
Сварка алюминия полуавтоматом — особенности, технология
Полуавтоматическая сварка MIG/MAG, осуществляемая в защитной газовой среде, представляет собой один из распространенных методов обработки цветных металлов, в частности, алюминия. В качестве присадочной проволоки используется специальный материал, а защитный газ, чаще всего это аргон либо его смеси, служит для защиты сварного шва от окислительных реакций, которые могут происходить при контакте с кислородом из воздуха. В процессе сварки оператор вручную управляет горелкой, через которую автоматически подается как сварочная проволока, так и защитный газ. Скорость и давление подачи газов контролируются для получения оптимального результата.
Использование полуавтоматической сварки алюминия без защитного газа не рекомендуется по несколько причинам, среди которых:
- Повышенная дисперсность металла, что затрудняет создание прочного шва;
- Недостаточное отделение затвердевшего шлака, что может привести к дефектам;
- Снижение прочности сварного шва, так как под воздействием кислорода его структура может ухудшаться;
- Увеличение пористости сварного шва, что может сказаться на его долговечности и надежности.
Сварка алюминия в значительной степени отличается от сварки стали, в первую очередь благодаря высокой теплопроводности алюминия. Поэтому для достижения качественного соединения рекомендуется предварительно нагревать заготовки, а также увеличивать скорость подачи присадочного металла. Данный метод широко применяется как в малом, так и в крупном машиностроении, судоремонтной и строительной отраслях, а также в сфере авиации, пищевой и химической промышленности, в мастерских и на автозаправочных станциях.
Для успешной сварки алюминия методом MIG/MAG потребуется:
- Профессиональное сварочное оборудование и соответствующие расходные материалы;
- Высококачественная порошковая проволока, которая будет наиболее совместима с обрабатываемым материалом;
- Наличие высокого уровня навыков сварщика, что позволит избежать ошибок при работе;
- Использование качественного инертного газа или его смеси, что критически важно для защиты шва.
Если все вышеперечисленные условия будут выполнены, сварка MIG/MAG сможет обеспечить образование высококачественного соединения между алюминиевыми деталями.
Отличительные особенности сварки MIG/MAG от TIG
Алюминий является цветным металлом с высоким уровнем плавления, что обусловлено наличием тугоплавкого оксидного слоя на его поверхности. Особенностью алюминиевых продуктов является то, что они не меняют цвет при нагревании, что также важно учитывать в процессе сварки.
Процессы сварки алюминия MIG/MAG и TIG имеют следующие ключевые различия:
- При полуавтоматической сварке используется сварочный пруток, в то время как на этапе TIG – вольфрамовый электрод;
- В полуавтоматическом процессе дуга формируется между сварочной проволокой и алюминием, в то время как в TIG она создается между вольфрамовым электроды и металл;
- Производительность полуавтоматической сварки MIG/MAG значительно выше по сравнению с ручной TIG-сваркой;
- Новички обычно легче осваивают метод полуавтомата, чем TIG-сварку с аргоновой дугой;
- Система работы с двойным импульсом в полуавтоматическом процессе позволяет точно контролировать подачу тепла и предотвращает образование наплывов, что приводит к получению высококачественного «чешуйчатого» шва с глубоким проплавлением;
- Сварка алюминия TIG занимает гораздо больше времени в сравнении с полуавтоматической MIG/MAG;
- Аргонодуговая сварка, как правило, обеспечивает более прочные соединения и применяется в ответственных областях — таких как трубопроводное оборудование высокого давления, элементы соединения с высокой грузоподъемностью и сварка высокоуглеродных сталей.
Современные сварочные полуавтоматы имеют возможность работы в различных режимах с различными настройками: классический, импульсный и «двойной импульс». Эти опции существенно увеличивают качество сварки алюминия и способствуют более быстрому преодолению оксидного слоя на заготовках. Например, в импульсном режиме каждая капля присадочного металла вбивается в поверхность, тем самым обеспечивая высокую прочность шва, меньшую степень брызг и более однородную структуру сварного соединения.
Преимущества и особенности
Полуавтоматическая MIG/MAG сварка алюминия в инертном газе обладает множеством преимуществ и характеристик:
- Процесс более простой в освоении по сравнению с TIG-сваркой, что позволяет начинающим сварщикам успешно выполнять работы;
- Скорость сварки MIG/MAG зачастую выше, достигая производительности до трех раз по сравнению с TIG;
- Импульсный режим имеет важное значение для повышения качества шва, его прочности и эффективности процесса;
- Высококачественность присадочного металла способствует стабильности сварочного цикла и улучшает качество шва;
- При сварке алюминия полуавтоматом расход присадочного материала обычно увеличивается до 20% по сравнению с процессами, использующими черные металлы;
- Температура плавления алюминия заметно выше, чем у черных металлов, что связано с наличием оксидного слоя.
Для сварки алюминия применяются сварочные проволоки, производство которых, как правило, ведут как российские, так и зарубежные компании. Эти проволоки имеют диаметр от 0,8 до 3,2 мм и соответствуют специфическим свойствам, которые важно учитывать при выборе.
Отличия сварки полуавтоматом от аргонодуговой
Сравнивая полуавтоматическую сварку алюминия с аргонодуговой, можно выделить несколько отличительных аспектов. Главным образом разница заключена в типах электродов, которые используются в обоих процессах:
При реализации полуавтоматической сварки применяется алюминиевая проволока, в то время как аргонодуговая сварка использует вольфрамовый электрод, а присадочный метал вводится в зону сварки в форме стержня. Эти различия влияют на процесс и его эффективность.
Аргонодуговая сварка обычно применяется для ручного соединения, подходя для одноразовой или сложной сварки, особенно когда требуется предельно точное соединение с высокой геометрической аккуратностью.
Метод TIG требует значительных вложений в компоненты и расходные материалы, при этом затраты времени на выполнение сварного соединения существенно выше по сравнению с полуавтоматической технологией.
Сварочные полуавтоматы для работ с алюминиевыми сплавами зачастую оснащаются стандартными функциями, а также режимом импульсной сварки. Это позволяет улучшать эстетику сварного шва и качество соединения. Мощные импульсы тока способны быстро прорвать оксидный слой соединяемых заготовок, что критически важно для достижения надежного и прочного результата.
Каждый импульс выталкивает капли расплавленного металла, образующегося при нагревании алюминиевой проволоки в базовом токе ниже, наружу в сварочную ванну. В импульсном режиме управление переходом электродного металла осуществляется более точно, что значительно увеличивает качество получаемого шва, сводя разбрызгивание алюминия к минимуму.
Преимущества механизированной сварки плавящимся электродом в среде защитного газа
При хорошо организованной сварке алюминия полуавтоматом открывается ряд преимуществ:
Во-первых, высокие производственные показатели. Процесс MIG демонстрирует производительность в три раза выше, чем аргонодуговая сварка без использования инертных газов.
Кроме того, процессы легко осваиваются. Даже новички смогут быстро понять функционал полуавтомата. Именно поэтому такой метод сварки стал популярным среди любителей, занимающихся проектами «сделай сам».
Пульсирующее оборудование, установленное на полуавтомате, обеспечивает высокое качество сварки и точную геометрию соединения. Потери проволоки из-за разбрызгивания сведены к минимуму.
Требования к оборудованию и материалам
Для полного использования возможностей сварки алюминия с помощью сварочного полуавтомата необходимо обратить внимание на важные дополнительные требования к инвертору и используемым расходным материалам:
Первым критерием является наличие полярности противотока, что крайне важно для разрушения оксидного слоя на соединяемых деталях. Это обеспечит лучший контакт и приведет к качественному сварному шву.
Механизм подачи проволоки должен быть оснащен четырехроликовым механизмом для обеспечения равномерной подачи материала в зону сварки. Необходимость этого объясняется тем, что малейшее сопротивление может вызвать повреждение мягкого алюминия. Для этого выбираются ролики, которые имеют нерезкие U-образные канавки.
Из-за высокой теплоотдачи алюминиевый сплав расширяется больше, чем сталь, так что рекомендуется использовать специальные контактные наконечники с увеличенным отверстием для лучшего пропуска электричества.
Чтобы достичь наилучшего результата, в процессе сварки необходимо использовать исключительно чистый аргон, который создаст эффективную защитную среду.
Сварочная горелка должна быть оборудована тефлоновым каналом, что значительно уменьшит трение алюминиевой проволоки, обеспечивая более плавный процесс сварки.
Наконец, MIG-сварка алюминиевых сплавов чаще всего применяется для соединения деталей с толщиной более 3 мм, что позволяет гарантировать их надежное крепление.
