Электроды по алюминию: виды и характеристики

Алюминий относится к числу сложных материалов в плане выполнения сварочных работ. Тем более, когда речь идет о ручной дуговой сварке. Чтобы обеспечить качественный результат, необходимо уделить максимум внимания выбору электродов.

Электроды для сварки алюминия и алюминиевых сплавов: технические особенности

Алюминий относится к тому типу металлов, которые труднее всего сваривать. Свойства этого металла существенно усложняют процесс сварки, поэтому на крупных предприятиях очень редко используется ручная сварка электродами. Для этого применяется специальная техника.

Однако в домашних условиях или в небольших мастерских использование спецтехники может быть дорогим и невыгодным. Поэтому в таких условиях допускается применение ручной дуговой сварки.

Основные особенности алюминия, которые усложняют сварочный процесс:

  • Оксидная плёнка. Образуется на поверхности алюминиевых изделий и создаёт дополнительные проблемы, так как для её расплавки нужна температура более 2000оС. При том, что сам алюминий начинает плавиться при 600оС.
  • Тяжело сделать цельный шов. Метал быстро окисляется и на расплавленных каплях появляется тугоплавкая плёнка. Поэтому приходится принимать меры по снижению уровня кислорода в окружающей среде (с помощью специального оборудования это сделать проще, чем вручную).
  • Алюминий быстро плавится и сильно растекается. При сварочных работах нужно использовать теплоотводящие подкладки.
  • Склонность к образованию кристаллизационных трещин. В большинстве алюминиевых сплавов находится кремний. Из-за этого при сварке швов могут образоваться расколы.
  • Высокий показатель линейного расширения. В процессе затвердения шва форма может деформироваться.
  • Для сварки конструкция и деталей из алюминия нужно применять ток в 1,5 раза сильнее, чем при работе с другими металлами.

[ads-pc-2][ads-mob-2]

Особенности работы

Температура плавления металла 660оС. При нагреве атомы вступают в реакцию с кислородом, образуя слой тугоплавкого оксида алюминия с температурой плавления свыше 2200оС. Этот слой препятствует полноценному формированию шва.

Алюминий обладает высокой теплопроводностью и электропроводностью. На практике это означает, что для прогрева металла заготовки, особенно при большой толщине, придется использовать большие значения рабочего тока.

Металл и его сплавы характеризуются также высокой текучестью, затрудняющей работу в ряде сварочных положений.

Чтобы предотвратить контакт расплава и кислорода воздуха, используют сварку в газовой среде. В рабочую зону подают гелий, аргон или его смеси, вытесняющие воздух и создающие защитное облако. Этот способ требует дорогостоящего оборудования и постоянной подачи газа. Он экономически эффективен при больших объемах работ.

Для ограниченных объемов работы на дому подойдет ручная электродная сварка постоянным током. Для этого производятся электроды с покрытием, оптимизированные для применения с теплопроводящими материалами.

Характеристики электродов для сварки алюминия дуговой сваркой

Дуговая сварка — выгодный и простой вариант при обработке конструкций из алюминия или его сплавов. При этом используются покрытые плавящиеся электроды.

Одна из главных особенностей алюминиевых электродов — быстрая скорость плавления. Поэтому сварка происходит в 2-3 раза быстрее, чем при работе с другими металлами.

При остановке сварки (или при обрыве дуги) на конце стержня, а также на поверхности кратера сварочной ванны образуется слой шлака. Из-за этого сложно повторно разжигать дугу. Рекомендуется варить одним электродом непрерывно, до полного расплавления расходника.

Что нужно знать, чтобы сделать качественный шов?

Чтобы получать прочные и долговечные соединения, необходимо знать и учитывать следующие моменты:

  • изделия из алюминиевых сплавов всегда покрыты слоем тугоплавких оксидов;
  • перед началом сварки этот слой следует снять с помощью механической зачистки или протравливания;
  • оксидный слой быстро восстанавливается на воздухе, поэтому обработку нужно проводить непосредственно перед сваркой;
  • цвет алюминиевой заготовки при нагреве практически не меняется, следить за температурой визуально не удастся;
  • при нагреве снижается прочность изделия, это может привести к появлению микродефектов в ходе кристаллизации.

Учет этих особенностей позволяет избегнуть типовых ошибок, когда нужно заварить алюминиевые заготовки на дому.

Какие электроды лучше всего подходят для сварки алюминия

сварка в среде защитных газовПримерная стоимость вольфрамовых электродов на Яндекс.маркет

Чем больше толщина деталей, тем больше диаметр электрода. Неверно выбранный размер приведет к тому, что либо соединение будет непрочным, либо будут дефекты при выполнении.

Обмазка алюминиевых электродов

Покрытие электродов, предназначенных для работы с конструкциями из чистого алюминия или его сплавов, изготавливается из хлоридов и фторидов щелочных и щелочноземельных металлов. Такой состав покрытия позволяет ему вступать в реакцию с оксидом алюминия во время горения сварочной дуги. При этом образуются комплексные соединения, которые переходят в шлаки.

В зависимости от конкретной задачи подбираются расходники с разным составом покрытия. Некоторые виды позволяют осуществлять легирование металла шва, благодаря добавлению в состав обмазки дополнительных элементов. Хотя чаще всего легирование производится за счёт особого состава стержня.

Электроды для инверторной сварки

От неопытных сварщиков часто можно услышать вопрос по поводу того, можно ли сваривать алюминий при помощи инвертора. И какие при этом электроды использовать. Ответ на этот вопрос очень простой — если у вас нет специального оборудования, и вы решили проводить сварку электродами, обязательно нужно использовать инвертор.

Так как алюминий — металл трудносвариваемый, применение инвертора обеспечит формирование ровного и качественного шва. Вот основные преимущества инвертора:

  • Потребляет сравнительно мало электричества. При этом достигается высокий КПД.
  • Защищает от перепадов напряжения, позволяет поддерживать стабильный ток на протяжении всего сварочного процесса.
  • Компактность аппарата. Имеет небольшие габариты, удобно использовать в любых условиях.
  • Можно работать с трудносовместимыми сплавами.
  • Можно использовать электроды любого типа. Поэтому все покрытые электроды, которые могут применяться для сварочных работ с алюминиевыми конструкциями, подойдут для инвертора.

ВАЖНО! При сварке алюминия нужно использовать постоянный ток обратной полярности. В таком случае образуется катодное распыление, которое разрушает оксидную плёнку на поверхности металла. Если же использовать прямую полярность — плёнка не разрушится, и сварить конструкцию будет очень сложно.

При обратной полярности должна быть стабильная подача сильного тока. Так как снижение силы тока может привести к плохому горению сварочной дуги и формированию плохого шва. Инвертор поможет поддержать нужный уровень тока и обеспечить стабильную сварку.

Знакомство с соединением

Прежде чем приступить к сварке дюралюминия, следует знать об основных параметрах данного сплава. Дюралюминий с максимальной текучестью 250 МПа обладает плотностью в пределах от 2,5 до 2,8 т/куб. м. Плавится при температуре 650 градусов. Такой показатель присущ непосредственно и самому алюминию. Это объясняет, почему во время сварки дюралюминий начинает течь из-за быстро плавящихся электродов.

Сварка дюралюминия в домашних условиях: технология и особенности выполнения работы

Изготовление электродов для алюминия в домашних условиях

Начинающие сварщики и мастера с опытом иногда изготавливают электроды самостоятельно, используя проволоку с химическим составом, идентичным параметрам соединяемых деталей. Следует учесть, что самодельные изделия не отличаются стабильностью характеристик и непригодны для сварки ответственных соединений. Электроды используют для ремонта узлов, не подвергающихся высоким механическим или вибрационным нагрузкам, в бытовых или полевых условиях.

Что потребуется

Для изготовления потребуются:

  • измерительный инструмент (линейка или рулетка);
  • кусачки или ножовка по металлу;
  • деревянная или металлическая подставка для сушки изделий;
  • моток алюминиевой проволоки диаметром 3-4 мм;
  • порошкообразный мел;
  • силикатный клей (или жидкое стекло);
  • емкость для смешивания компонентов обмазки;
  • кисть для нанесения состава;
  • сухая салфетка для удаления капель жидкой обмазки со стола или наконечника будущего электрода.

КусачкиДля изготовления электродов нужны кусачки.

Пошаговая инструкция

Последовательность действий при изготовлении самодельных электродов для дуговой сварки алюминиевых деталей:

  1. Нарезать проволоку из алюминия кусачками или дисковой пилой на заготовки, имеющие длину 250 или 300 мм (в соответствии со стандартами).
  2. В отдельной емкости смешать порошкообразный мел с силикатным клеем. Полученная масса должна иметь однородную консистенцию без комков или посторонних примесей.
  3. Аккуратно нанести обмазку на металлические заготовки (например узкой кистью). Толщина защитного слоя должна находиться в пределах от 1,5 до 2 мм, при нарушении требования снижается качество сварки. Наконечник, предназначенный для установки электрода в рукоятку, обмазкой не покрывают.
  4. Поместить изделия за наконечники на подставку и дождаться затвердевания массы (скорость испарения влаги зависит от толщины слоя и температуры окружающей среды). Допускается ускорение процесса путем прокалки заготовок в духовом шкафу.

Видеоинструкция

В видеороликах представлен алгоритм действий, выполняемых при изготовлении самодельных электродов для сварки алюминиевых сплавов. Технология может использоваться без изменений, допускается внесение корректировок, связанных с перечнем имеющегося оборудования.

Выбор электрода для алюминия

Алюминий — непростой металл для сварки. Это усложняет процесс выбора расходников, особенно для начинающих или неопытных сварщиков. Вот несколько советов, которые помогут выбрать наиболее подходящие электроды для проведения сварочных работ. А также парочка советов по подготовке и проведению самого процесса.

  • Состав электрода. Нужно отталкиваться от того, какой состав сплава у свариваемой конструкции. Расходник должен точно подходить к конкретному сплаву. Как правило, эта информация указывается каждым производителей на упаковке и маркировке. Поэтому обязательно обратите на это внимание.
  • Особое внимание следует уделить толщине расходника. Она не должна превышать толщину свариваемой детали более чем на 1 мм. Если сваривать тонкие конструкции толстым электродом, поверхность металла гарантировано будет прожжена.
  • Конечно, нужно делать прокалку электродов перед использованием. Однако тут есть один нюанс. Если изделия просушивались более одного раза, их использовать уже неэффективно. После многоразовой просушки значительно снижается качество покрытия.
  • Перед сваркой алюминиевых конструкций рабочую поверхность металла обязательно нужно обработать. Как правило, сначала она очищается металлической щёткой, а затем обезжиривается при помощи растворителя. Таким способом убирается оксидная плёнка и металл становится пригодным для сварки.

ВНИМАНИЕ! Новичку нужно быть очень аккуратным при сварке алюминиевых деталей. Дело в том, что алюминиевые электроды очень быстро плавятся, что значительно ускоряет процесс сварки. А так, как алюминий обладает высокой текучестью, все действия нужно выполнять оперативно, так как есть риск образования слишком толстого шва. Поэтому начинающему сварщику лучше работать с толстыми деталями, так как там легче контролировать эти моменты. А тонкие детали и прожечь легко.

Видео

Небольшой ролик, где умелец рассказывает и показывает попытку сварить алюминий.

  • При сварке толстых деталей лучше всего использовать метод локального нагрева по участкам. Проварили один участок, удалили шлак, промыли и зачистили шов — и можно переходить к следующему участку.
  • Для эффективной сварки алюминиевых конструкций также рекомендуется нагревать рабочую поверхность до температуры в рамках от 150 до 200оС.
  • Есть также рекомендации по силе тока. Она, как правило, зависит от толщины свариваемых деталей. При этом можно учитывать следующее соотношение — 25 ампер на каждый миллиметр толщины.

Где купить

Выбирайте производителей и продавцов сварочных электродов, перейдя по ссылке ниже на страницу нашего каталога фирм.

Выбрать компанию

С чего начать?

Начинают сварочные работы с подготовки заготовок. С металлической поверхности тщательно счищают различные загрязнения и обезжиривают. Работать можно наждачной бумагой различной зернистости или металлической щеткой. Жиры эффективно устраняются посредством ацетона или растворителя. После зачистки и обезжиривания следует заняться кромками, на месте которых в дальнейшем будет располагаться шов. Если окажется, что ваши заготовки с краями более 4 мм., то их нужно немного скосить. Оптимальным считается угол не более 35 градусов.

Рейтинг
( 1 оценка, среднее 5 из 5 )
Загрузка ...