Сварка дюралюминия в домашних условиях

Из алюминия произведено множество конструкций применяемых в устройстве автомобиля. Это могут быть блоки двигателя, коробки передач и элементы кузова. Изготавливают из этого нержавеющего материала различные емкости для промышленных и бытовых нужд. В случае образования трещины или свища заварить проблемное место лучше в среде аргона специальным аппаратом. Но если такой возможности нет, то можно воспользоваться инвертором. Сварка алюминия электродом в домашних условиях требует определенного режима и предварительной подготовки. Используются и специализированные расходные материалы. Как все это осуществить описывается ниже и демонстрируется на дополнительном видео.

Сварочный процесс-трудности работы с материалом

Электрической дугой можно соединять многие виды железа. У нее достаточно высокая температура горения, что позволяет хорошо проплавлять разную толщину пластин и создавать надежные и герметичные соединения. Но сваривать алюминий инвертором сложнее ввиду нескольких специфичных особенностей этого материала.

Первой трудностью являются гигроскопичные свойства алюминия. Материал способен впитывать окружающую влагу и накапливать в себе. Это не проявляется видимым образом на охлажденном изделии, но сразу станет заметно при ведении сварки. Когда зажигается дуга и металл оказывается в зоне повышенной температуры, то влага начинает испаряться с его поверхности, неизбежно попадая в зону сварки. Это приводит к чрезмерным брызгам и помехам при выполнении шва. Чтобы предупредить такое явление, требуется предварительный подогрев изделия горелкой при температуре 150-190 градусов. Во время выполнения процедуры можно увидеть выделение влаги на поверхности.

Еще одной сложностью является оксидная пленка, покрывающая все изделие тонким слоем. Она защищает металл от разрушения в кислотной среде, но существенно мешает свариванию инвертором в домашних условиях. Трудность заключается в огромной разнице температур плавления. Алюминиевый материал плавится при 500 градусах, а его оксид при 2000 градусах. Чтобы устранить этот перепад необходимо зачистить место сварки железной щеткой, дающей доступ к основному металлу.

Взаимодействие с окружающим воздухом способствует образованию пор в структуре шва, что значительно понижает его герметичные свойства. Защита сварочной ванны выполняется подачей аргона в случае TIG, или созданием газового облака от покрытых электродом при сварке инвертором в домашних условиях.

Поскольку чистый алюминий не используется в изделиях, то трудностью для сварки могут быть другие элементы входящие в сплав. Так, марки Ал2 и Ал9 с содержанием силумина от 4 до 13% считаются ограниченно свариваемыми. Такие же показатели имеют марки AMr1 и AMr6, где марганец может добавляться от 2 до 6%. Дюралюминий Д16 относится к трудносвариваемым.

Выполняем сварку: этапы работы

Как сварить алюминий стало понятно после многочисленных попыток и экспериментов. Далее представлены пошаговые действия, позволяющие получить качественное соединение в домашних условиях:

1. Если свариваемые пластины имеют толщину более 5 мм, то необходима разделка кромок. Стандартом считается срез краев под 45 градусов, но допускаются и другие значения. Стоит отметить, что чем больше угол разделки, тем шире получится сварочный шов. При толщине пластин более 7 мм между ними требуется технологический зазор в 2 мм. Если рабочим объектом является трещина, то ее необходимо расширить отрезным диском и «болгаркой», иначе шов будет поверхностным.
2. Подготовленное изделие необходимо прогреть. Удаление влаги производится пропан-кислородным пламенем. Это может быть резак или обычный баллончик с бытовой горелкой. Нагреть необходимо поверхность до 150 градусов. Проверить это можно специальным аппаратом или визуально по сухому состоянию материала.
3. После нагрева быстро осуществляется зачистка оксидной пленки. Для этого подойдет обычная щетка по металлу. Снять тугоплавкий слой важно в начале зоны сварки. Последующее действие будет оказывать электрод, чей состав и температура разъедают оксид, позволяя производить сварку.
4. На подготовленном материале ставятся прихватки, фиксирующие свариваемые стороны. Корневой шов необходимо провести ровно, заполнив зазор. Угол относительно свариваемых частей необходим в 90 градусов. Это непривычно для начинающих сварщиков, или тех, кто работал только с углеродистой сталью. Но так расплавляемый металл будет точнее попадать в место соединения. После небольшого остывания поверхности отбивается шлак. Это происходит довольно трудно, поэтому требуется острый молоточек.
5. Последующие слои шва наносятся до того уровня, чтобы заполнить всю толщину материала и создать небольшой валик поверх места соединения.
6. Швы ведутся короткой дугой. Чрезмерное увеличение зазора может приводить к обрыву дуги. На конце электрода образуется нагар в виде белого слоя. Это выступающая щелочь. Чтобы продолжить сварку требуется удалить этот диэлектрик.

Электрод при сварке алюминия инвертором плавится быстрее, чем при работе с обычной сталью, поэтому тренировки на нерабочей поверхности помогут привыкнуть руке к сохранению дистанции.

Оборудование и электроды

Сваривание изделий из алюминия можно выполнять обычным инвертором. Аппарат удобен для транспортировки и передвижению на месте. Полярность необходимо выставить так, чтобы в руках сварщика находился «плюс», а на изделие крепился «минус». Потребуется розетка с 220 V.

Электроды необходимы специализированные, например UTP 48, или аналоги. Они бывают различных диаметров и подбираются по толщине металла. Состав расходных материалов тоже имеет гигроскопичные свойства, что требует предварительной просушки для образования качественного соединения. Подходящие режимы для сварки могут быть такими:

Толщина пластин, мм	Диаметр электрода, мм	Сила тока, А
2	2.5	50-70
3 — 4	3.2	80-100
5	4	90-130

Алюминий позволяет долго служить изделиям. А его сварка в домашних условиях простым инвертором обеспечивает быстрый ремонт важной детали или корпуса. Применяя вышеизложенные рекомендации и приобретя подходящие электроды можно быстро заварить требуемую конструкцию из алюминия.

Дюралевые сплавы обязаны названию немецкой фирме «Дюраль», начавшей выпуск деталей из различных алюминиевых сплавов. Благодаря низкому удельному весу, прочности, стойкости к коррозии, дюралюминий часто используется производителями. Сварка дюралюминия требует учета особенностей дюраля. Метод горячей обработки подбирается в зависимости от условий, навыков сварщика, ответственности соединений.

Свойства и свариваемость дюралюминия

По физическим свойствам дюраль схож с алюминием. Легкий сплав сложно поддается свариванию, он химически активен, окисляется на воздухе, образует прочную оксидную пленку. Сварка дюрали часто производится в гаражах, небольших мастерских. Нужно учитывать физические свойства сплава: высокую плотность, наличие оксидной пленки, текучесть.

При работе с электродами уточняют марку дюраля, потому что для легирования применяют разные добавки: железо, марганец, медь, кремний. Дюраль при производстве деталей дополнительно упрочняют, металл теряет пластичность. Варят дюраль при температуре до 300°С, с применением флюса или защитной атмосферы, так как металл склонен к окислению.

Достоинства и недостатки

У горячего метода обработки дюралюминия есть ряд преимуществ:

1. Из нескольких горячих способов всегда можно выбрать приемлемый для конкретных условий.
2. Для сварки дюралюминия не требуется высокой квалификации. Достаточно навыков работы со сварочным аппаратом.
3. Большой выбор расходных материалов, используют плавящиеся электроды, проволоку нескольких марок.
4. Подготовительный этап не трудоемкий. Не нужно дополнительно обрабатывать образовавшийся шов.
5. Себестоимость сварных работ ниже других способов монтажа дюралюминия.
6. Для работы подходят бытовые аппараты, работающие от стандартной сети.

Недостатки горячего метода соединения дюралюминия:

1. При температурном воздействии прочностные характеристики дюралюминия снижаются, это связано с химической активностью алюминия, он легко окисляется.
2. Обязательность использования флюса.
3. При скоростной электросварке сложно контролировать качество шва.
4. При выборе электродов бывают проблемы, по внешнему виду сложно определить марку дюралюминия.
5. Обмазка не защищает ванну расплава.
6. Для выполнения прочных соединений приходится использовать аргоновую сварку.

Подготовка дюрали к сварке

Прежде, чем сварить дюралюминий, поверхность заготовок необходимо подготовить. Детали очищают, удаляют неровности наждачкой или железной щеткой, зачищают стыки до блеска – снимают оксидную пленку. Затем металл обезжиривают. Разделку кромок делают у заготовок толщиной более 4 мм, их срезают под углом 30–35°. Дюралюминий варится под флюсом, его наносят на металл равномерно, закрывают всю рабочую зону.

Технология сварки

Чтобы заварить дюраль, используют разные методы. В домашних условиях металл варят электродуговым аппаратом плавящимися электродами. На производстве чаще применяют полуавтоматы, аргоновую сварку.

Расходные материалы выбирают под вид дюраля:

• ОЗА-1, стержень легирован титаном, медью;
• ОЗА-2 – алюминий с железом, титаном;
• ОЗАНА-1, ОЗАНА-2 – с кремнием, железом, ОЗАНА-1 применяют для сплавов А0, А1, А2, А3; ОЗАНА-2 – для АЛ4, АЛ9 и АЛ11;
• ОК96.10, ОК96.20 – стержень с марганцем, кремнием, железом.

Стержни предварительно прогревают до 150°С, просушивают. Для выполнения швов применяют сварочный трансформатор или другой преобразователь тока. Важно учитывать высокую текучесть алюминия, работы лучше проводить в нижнем положении. Скорость образования шва должна быть высокой, чтобы не образовалась большая ванна расплава. Качественных швов электродуговым методом не получить. Они получаются пористыми, возможно растрескивание. В металле возникают остаточные напряжения.

1. Вольфрамовый электрод применяется для стыковых соединений заготовок от 3-х мм толщиной. Нужно изолировать рабочую зону облаком инертного газа.
2. Газосварка ацетиленом с использованием угольного электрода малоэффективна, образуются непрочные швы. С плазменными водородно-кислородными горелками получают прочные соединения.
3. При работе с полуавтоматом нужно учитывать несколько нюансов: скорость подачи проволоки должна быть высокая; важно отрегулировать мощность дуги так, чтобы металл не перегревался.
4. Аргоновая сварка с использованием тугоплавкого вольфрамового электрода – метод, позволяющий получать качественные соединения. Аппарат настраивают на переменный ток.

При проведении сварочных работ необходимо придерживаться правил ТБ, предварительно проверять сварочное оборудование. Выбор метода зависит от режима работы детали. Если нагрузка на скручивание, шов должен быть надежным. Для статической достаточно заварить дюраль плавящимся электродом.

Алюминий за счет своих высоких качественных характеристик является одним из самых востребованных металлов. Основная сфера его применения – это промышленность. Используют также сплавы алюминия, а именно дюралюминий. Это соединение свое название получило в честь фирмы «Дюраль», в которой впервые было налажено производство сплава. Как утверждают специалисты, сварка дюралюминия считается довольно трудоемким процессом. От вас потребуется быть максимально сосредоточенным и внимательным. О том, как выполнить сварку дюралюминия в домашних условиях, вы узнаете из данной статьи.

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.

В чем заключается трудность процедуры?

Судя по многочисленным отзывам, во время сварки дюралюминия не исключены осложнения. Причиной тому — технические характеристики сплава, в составе которого имеется алюминий (93,5%), марганец (0,5%), магний (1,5%) и медь (4,5%). Как утверждают специалисты, их соединение друг с другом протекает плохо. Поэтому лучше, чтобы сварочные работы с дюралюминием выполнял человек опытный. Если же у вас возникла потребность соединить детали из этого сплава, вам доведется учитывать некоторые нюансы, подробнее о которых далее.

О способах

Соединение может осуществляться с использованием полуавтоматов. Аппарат для сварки дюралюминия работает в импульсном режиме. Таким образом, металл под воздействием импульсов разогревается, а после попадания капли в сварочной ванне происходит образование шва. Если вы решили остановиться на данном способе, вам следует знать, что постоянная минусовая полярность на электродах не даст шов. Нужна только плюсовая.

Второй способ заключается в применении электродов с вольфрамовым покрытием. Этот метод обеспечит качественным и аккуратным швом. Чтобы предотвратить образование оксидной пленки, используют аргон.

Также образование газовой защитной среды осуществляется с помощью ксенона, криптона и азота. Однако эти газы, в отличие от аргона, обойдутся вам дороже. Чтобы с вольфрамовыми электродами сварить за один проход изделия, толщина которых превышает 30 мм., нужно применить трехфазную дугу. Обычное подключение преимущественно используют для соединения поверхностей толщиной не более 3 мм.

Если у вас нет возможности выполнить электродуговую, используйте для дюралюминия холодную сварку. Вначале вам следует обзавестись специальным составом, а именно двухкомпонентным клеем. Он может представлять собой густую жидкость или мастику.

В нем есть эпоксидная смола и стальной порошок, который и делает формируемое соединение прочнее. Дополнительно для улучшения характеристик холодной сварки, а именно повышения адгезии между деталями и устойчивости к воздействию агрессивной среды, производители заправляют клеи специальными присадками. Данный метод многие еще называют пайкой. Дело в том, что соединить детали можно без электричества. Нужна только портативная газовая горелка и припой НТС-2000 в виде проволоки. Заделывать щели или соединять дюралюминиевые детали просто. Нужно разогреть деталь, чтобы начали плавиться припой со стержнем и начали затекать в щель.

Предварительно с поверхностей убирают оксидную пленку. В отличие от предыдущих способов, холодная сварка выполняется намного быстрее. Преимущественно посредством этих клеевых составов оперативно устраняют различные аварийные ситуации, когда соединить детали из алюминия или его сплавов нужно быстро. Судя по отзывам, к данному методу отдают предпочтение большинство домашних умельцев.

О достоинствах

Несмотря на то что технология сварочных работ довольно сложная, если вы все сделаете правильно, то в итоге получите ровный и качественный шов. Преимущество данного сплава в том, что при довольно небольшой массе он может выдержать большую нагрузку. Судя по многочисленным отзывам, довольно популярной считается сварка дюралюминия аргоном. Также соединение можно осуществить с применением полуавтомата. Выбор наиболее оптимального варианта зависит уже от мастера. Как утверждают опытные сварщики, имея дело с этим сплавом, никогда не возникает проблем с выбором электродов. Дело в том, что многие из них могут хорошо взаимодействовать с дюралюминием. Например, вы можете воспользоваться такими марками как ОК96.20, ОЗА-1, ОЗАНА-1, ОЗА-2 и ОЗАНА-2.

О недостатках

Как утверждают специалисты, дюралюминию присуща низкая устойчивость к коррозии. Данный показатель становится еще ниже после сварочных работ. Осуществляя сварку, вам придется быть очень внимательным, поскольку малейшая неточность отрицательно скажется на качестве соединения. Из-за большой текучести сплава формировать шов будет непросто. Чтобы упростить данную процедуру и ускорить процесс, опытные сварщики используют флюс. Его нужно наносить на поверхность соединяемых деталей. В итоге качество соединения получится выше. Кроме того, на шов будет защищен от агрессивного влияния извне.

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.

Второй шаг

На данном этапе наносят флюс. Важно, чтобы он участок сваривания покрывал равномерно. Чтобы предотвратить деформирование металла, его вначале подвергают медленному и постепенному подогреву. В конце процедуры подогревают сам шов. Соединение, которое у вас образуется, будет покрыто шлаком. Его нужно аккуратно сбить. Данной рекомендацией не стоит пренебрегать, поскольку под шлаком очень часто трещины. В итоге соединение будет иметь очень низкую стойкость к нагрузкам.

Что еще посоветуют специалисты?

Опытные мастера рекомендуют использовать для сварки дюралюминия присадку. Это изделие представлено в виде прочного и жесткого пластинчатого прута. Судя по отзывам, с присадкой металл будет израсходоваться экономнее, а прочностные характеристики конструкции получатся выше. Работая с данным сплавом, как и с любым другим металлом, следует придерживаться техники безопасности. Прежде чем приступить к свариванию, приобретите специальный защитный костюм, маску и перчатки.