Сварочный аппарат для алюминия — выбор и настройка

Алюминий благодаря своим свойствам является весьма востребованным металлом, который используется в робототехнике, строительстве, прокладке электрокоммуникаций, авиастроительстве. Зачастую для изготовления изделий и запасных частей используется сварка.

В данной статье мы подробно разберемся в том, что такое сварочный аппарат для алюминия, какие виды таких устройств бывают, как работают и где их применение будет наиболее целесообразным.

Особенности и сложности сварки алюминия

Алюминий – самостоятельный элемент периодической системы Менделеева и представляет собой металл с легким удельным весом. Это и выявляет основные сложности при обработке данного металла сваркой.

Какие трудности сопровождают сварку алюминия? 

• При расплаве алюминий начинает пениться, в итоге трудно создать равномерную и однородную расплавленную поверхность, которая при застывании образует прочный сварной шов.
• При неправильном проведении сварочных работ алюминий начнет выгорать на кромках, — поверхность получится пористой и неустойчивой к разрушению на сгибе.
• Вместо сварного шва может получиться волнистая пора, в этом случае придется пожертвовать по 1-1,5 сантиметра полезной поверхности на сварных стыках.
• Если используется неправильно подобранный электрод или присадочный пруток, то вместо сварного шва с проваренным «корнем» между двумя заготовками получится наплавка. Наплавку нельзя считать качественно выполненным сварочным соединением алюминиевых заготовок.

Кроме того, выявляется ряд трудностей в зависимости от необходимо результата при проведении сварки: проводки прямого сварного шва, запайки отверстий или создание фигурного сварного контура.

Виды аппаратов для сварки алюминия

Сварочный аппарат для сварки алюминия нельзя воспринимать, как однокомплектную установку универсального типа. Такие аппараты подразделяются по способу подачи рабочего инструмента к месту сварки, использования тока, варьирования напряжения и мощности тока.

Большинство таких аппаратов используют инверторный принцип подачи тока, то есть каскадное повышение и понижение его значений для образования пульсирующей дуги.

Устройства TIG

Компактный сварочный аппарат, который позволяет производить сварку в среде аргона высокочастотным током при бесконтактном подводе «держака» к месту сварки. При этом в зону проводки сварочного шва подается пруток из мягкого метала, например меди. Пруток одновременно является сырьем для создания сварочной ванны – поверхности оплавления.

Аргон в данном случае необходим для изоляции среды проведения сварочного шва от кислорода, так как его попадание приведет к вспениванию.

«Держак» устройства TIG одновременно представляет из себя проводник высокочастотного тока и магистральный трубопровод для подачи аргона.

Преимущества TIG:

• Возможность каскадного варьирования верхнего и нижнего предела токов для разнофактурного алюминия.
• Компактность и легкость переноски, удобство применения.
• Возможность создания швов любой геометрии и сложности, даже в труднодоступных участках.
• Возможность использования для автоматического применения на небольших производствах.
• Прокладка швов для работы в среде высокого давления.

Недостатки:

• Необходимость подачи прутка к зоне сварки вручную, что может сказаться на качестве шва при отсутствии необходимых навыков.
• Сложность настроек значений тока и напряжения.

Последний критерий одновременно является и преимуществом для мастеров, которые обладают навыками варьирования настроек под конкретную работу TIG-устройства.

Аппараты MIG/MAG (полуавтоматы)

Данные устройства обладают полуавтоматическими приспособлениями для рациональной подачи прутка к зоне сварки, в остальном они повторяют конструктивное исполнение и оснащение устройств-TIG.

Автоматическая подача прутка позволяет:

• Более рационально расходовать пруток, что позволяет экономить и более качественно проводить сварные работы.
• Изолировать пространство проведения сварки.
• Сделать из MIG устройство для автоматического применения на производстве.
• Более рационально расходовать аргон.
• Высокое качество сварных соединений, напаек и наплавок (в случае необходимости).

Недостатки в основном связаны с неумением использовать такие устройства, но кроме того они обладают:

• Высокой стоимостью.
• Низким диапазоном варьирования тока и напряжения.
• Более увесистыми габаритами.
• Требованием более профессионального класса от сварщика.

В свою очередь только такой сварочник для алюминия применим для высокоточных сварных соединений. 90% всех изделий, которые применяются в авиационной и космической промышленности изготавливаются применением MIG/MAG полуавтоматов.

Аппараты ручной дуговой сварки

Ручная дуговая сварка подразумевает применение электрода, который непосредственно подается в зону проведения сварного шва. Сам аппарат представляет собой инверторное устройство, которое работает от переменного тока, потом экстремально повышает частоту тока при уменьшении напряжения. В итоге возникает пульсирующий ток, который подается через электрод и вызывает возникновение высокочастотной сварной дуги.

В качестве электрода применяется цельнометаллический пруток из ферромагнитного сплава, который проводит ток и создает зоны «пробоя». Это явление приводит к оплавлению конца электрода и формированию сварной ванны между двумя поверхностями.

Преимущества применения ручной электродуговой сварки:

• Сравнительно невысокая цена.
• Простота применения. Эксплуатировать такой аппарат для сварки алюминия смогут люди с самыми элементарными навыками сварки. Если мастер обладает умением сварки стали, то работа с алюминием таким устройством не составит труда после легкой тренировки.
• Ремонтопригодность составных элементов.
• Надежность.
• Простая настройка эксплуатационных уставок.

Недостатки:

• Такие приборы актуальны только для производства легких сварных работ, запайки отверстий и проводки коротких алюминиевых швов.
• Электрод создает вкрапление инородного металла, которое покроется шлаком без применения флюса. В таком случае понадобится специализированный пруток, покрытый флюсом (шлаком).

Зачастую простые инверторы типа «Ресанта» имеют функцию каскадного изменения частоты тока для работы с алюминием и прочими цветными металлами. 

Важно! Когда такие устройства еще не вышли в промышленное производство и распространение, был простой способ варить алюминий – на простой электрод АК или «переменку» спиралью накручивали медную проволоку, которая и формировала напайку между двумя алюминиевыми конструкциями.

Какой вид сварочного аппарата для алюминия подойдет лучше всего

Лучше всего для сварки алюминия подходят полуавтоматические MIG и TIG устройства. Это обуславливается следующими факторами:

• Возможность изолирования среды сварки аргоном и усиления температурного воздействия аргоновым факелом.
• Пруток подается автоматически или вручную, что не составляет труда для мастера.
• Возможность создания высокопрочных соединений.

Данные устройства просты в эксплуатации, но требуют знаний в определении уставок и настроек, которые позволят выполнение высококачественной сварки.

Настройка аппарата для сварки алюминия

Вообще все устройства для проведения сварных работ на алюминии имеют руководство по эксплуатации, где представлены все необходимые настройки. Но для упрощения, мы обобщим и объединим самые важные из них.

Итак, используем устройство, которое позволяет комбинировать действие TIG и MIG аппаратов:

1. На панели контроля необходимо включить параметр сварки – TIG.
2. Время продувки аргона устанавливается на 0,5 сек.
3. Ток поджига должен составлять – 25% от показаний рабочего тока (Ампер).
4. Время нарастания параметров тока до рабочих уставок должно составлять – 0,2-1,0 сек.
5. Ток сварки избираем из таблицы, которую мы приведем ниже.
6. Выбираем время до заварки сварного шва (отверстия).
7. Выбираем силы тока для формирования сварного шва.
8. Устанавливаем время продувки аргона после завершения сварки.

Пункты № 6 и 7 подбираются в зависимости от толщины алюминиевой заготовки.

Настройка аргонодугового аппарата в зависимости от вида металла и толщины:

Данный метод подбора настроек необходимо опробовать эмпирическим путем, так как они являются стандартными. Те параметры, где нет конкретных числовых уставок, скорее всего, будут выдаваться аппаратом самостоятельно. Большинство современных TIG/MIG устройств настраиваются следующим образом – из таблицы подбирается значение, выбирается на панели управления, а далее ЧПУ сварочника подгоняет все остальные параметры.

В данной статье мы подробно разъяснили все правила и нюансы сварочных работ над алюминием. Используя данные, представленные выше, можно со временем стать профессиональным сварщиком с уникальным умением «варить алюминий».