Сварка деталей из алюминия — одна из тех задач, которые требуют от автомобильного мастера высокого профессионализма. Этот легкий и недорогой металл все чаще используется в автопромышленности. Но то, что выгодно заводу, не всегда выгодно сервису: сварка алюминия требует особых знаний и специального оборудования (например, импульсного сварочного аппарата). Но даже при наличии того и другого можно легко допустить ошибку и прожечь тонкий металл. Мы попросили технолога по сварочному оборудованию GYS компании «Европроект Групп» Дмитрия Мягкова рассказать, как правильно сваривать алюминий полуавтоматом T3 GYS Auto в среде защитного газа аргона.
Сварка известна уже давно. Она нашла применение в различных отраслях промышленности, а также в строительном деле. С помощью сварки можно соединять детали из различного металла. Это может быть чугун, сталь, железо, алюминий. Сварка подразделяется на несколько разновидностей. Сюда входит ручная дуговая, автоматическая и полуавтоматическая. Нередко используется сварка полуавтоматом в аргоне. Последний представляет собой инертный газ, который защищает сварной шов и повышает качество соединения.
Схема аргонной сварки.
Полуавтомат позволяет оптимизировать технологический процесс, так как подачу сварочной проволоки осуществляет непосредственно сам аппарат, тогда как при ручном процессе всю работы организует сварщик. Полуавтоматическая сварка имеет свои положительные и отрицательные стороны, которые необходимо знать при организации работы. Рассмотрим более подробно особенности соединения металлических изделий при наличии защитного газа аргона.
Трамбовка для уплотнения грунта.
Принцип устройства бутылочного домкрата.
Что представляет собой полуавтоматическая сварка
Немногие знают, что такое полуавтомат. Он представляет собой агрегат, включающий в себя несколько составных элементов: механизм для продвижения и подачи проволоки, горелку, пусковое устройство и источник питания. Еще до недавнего времени были широко распространены такие аппараты, как трансформаторы. Они позволяли перевести ток в сети в переменный или постоянный в зависимости от вида агрегата. В настоящее время существуют новые аппараты. Полуавтомат для сварки аргоном может быть различным по исполнению. В зависимости от его размеров и возможности перемещения выделяют стационарные, переносные и передвижные агрегаты. Большое значение имеет и способ защиты сварного соединения.
Схема процесса сварки алюминия полуавтоматом.
По этому признаку полуавтомат может работать с участием защитного газа или специальной порошковой проволоки. В первом случае газ бывает представлен углекислотой, аргоном, гелием. Аргон нашел широкое применение для сваривания алюминиевых изделий. Важно, что оборудование подразделяется и по виду подаваемой проволоки. Последняя бывает сплошной стальной, алюминиевой или универсальной. Если при ручной сварке сварщик подбирает электроды, то в данной ситуации они не потребуются. Сварка проводится проволокой, диаметр которой зависит от вида и толщины металла.
Преимущества и недостатки
Почему же многие сварщики предпочитают именно полуавтоматический процесс с применением аргона? Положительные стороны включают в себя:
Схема устройства сварочного полуавтомата.
Инертный газ аргон требуется для того, чтобы защитить сварной шов от окисления. Если при ручном процессе находящийся вокруг воздух может окислять металл, то при аргоновой сварке риск значительно снижается, а соединение получается более прочным, без трещин и других дефектов.
Что же касается отрицательных сторон аргоновой сварки, то их совсем немного. К недостаткам можно отнести более интенсивное разбрызгивание расплавленного металла, невысокую производительность и более мощное излучение. В последнем случае речь идет о негативном воздействии на органы зрения работающего. При соблюдении мер безопасности это воздействие можно уменьшить.
Нюансы сварки алюминия
Самая большая проблема при сваривании алюминиевых деталей заключается в том, что этот металл имеет низкую температуру плавления (660 °С) и нагревается гораздо быстрее стали. Поэтому работать с ним нужно аккуратно, чтобы случайно не прожечь кузов насквозь.
Еще один нюанс — в реакции алюминия на кислород. При их взаимодействии на поверхности детали образуется тонкая оксидная пленка, которая сильно усложняет дело. Для ее проплавления нужна очень высокая температура — 2044°С, что значительно повышает энергозатраты. Поэтому для борьбы с окислением сваривание алюминия осуществляют в среде защитного газа аргона, который вытесняет кислород из рабочей зоны. Также благодаря реакции аргона с алюминием шов получается более прочным и качественным.
А вот взаимодействие алюминия со сталью в процессе ремонта крайне нежелательно, так как приводит к появлению гальванической коррозии. Поэтому сварщику нельзя использовать плохо очищенные инструменты, которыми до этого ремонтировали стальные детали.
Это далеко не все проблемы, с которыми мастер сталкивается при сваривании алюминия, однако формат статьи не позволяет рассмотреть этот вопрос всесторонне. Перейдем к самому процессу сварки полуавтоматом.
Особенности сварки в среде аргона
Аргон в процессе сварочных работ может применяться как в чистом виде, так и в комплексе с другими защитными газами. Особенность аргона в том, что он является инертным газом, то есть он не вступает в химическое взаимодействие с металлическим изделием. Кроме того, он защищает сварной шов от окисления. Особенно большое значение это имеет при сварке цветных металлов. Последние без особого труда окисляются при взаимодействии с воздухом. Основными окислителями в воздухе являются азот и кислород. Аргон, в свою очередь, вытесняет эти газы из сварочной зоны, в результате чего снижается пористость свариваемого металла и получается более прочный сварной шов.
Схема струйной защиты при аргонодуговой сварке.
Сварка аргоном имеет свои характерные особенности. Во-первых, аргон используется как с плавящимися электродами (проволокой), так и с неплавящимися. Во-вторых, сварщик может не очищать поверхность свариваемого изделия от окислов. В особенности это касается алюминия. В-третьих, для сваривания алюминия подходит алюминиевая проволока. Ее диаметр составляет 1-2 мм. Что же касается режима работы, то скорость подачи проволоки должна быть равной от 150 до 650 м/ч. Сила сварочного тока составляет не более 300 А.
В-четвертых, для проведения сварки необходимо запастись достаточным количеством газа (аргона). Заполненный баллон вмещает около 6000 л аргона. Важно, что при таком режиме работы расход газа будет равен не менее 300 л/ч. Подобрать оптимальный режим оборудования можно, опираясь на инструкцию к полуавтомату. Сила тока и скорость движения проволоки при этом будут зависеть от толщины металла.
Технология сварки в среде аргона
Процесс соединения деталей в среде аргона начинается с проверки готовности оборудования. Для этого необходимо настроить режим работы полуавтомата, отрегулировать силу тока, напряжение и скорость движения проволоки. Для алюминиевой проволоки предпочтительнее использовать подающий механизм тянущего типа. Толкающий же чаще используется для стальной проволоки. Если толщина металла составляет менее 3 мм, то оптимальная сила тока 120-145 А. Скорость движения проволоки будет равной 900 м/ч.
Не нужно забывать про полярность.
В большинстве случаев подается постоянный ток, имеющий обратную полярность.
Таблица физических свойств газов для сварки.
Это означает, что на изделие подается «-», а на горелку с проволокой – «+». Подготовительный этап предполагает очищение поверхности изделий. Если они сделаны из алюминия, то кромки обрабатывают ацетоном, а затем зачищают щеткой из металла. Делается это для удаления поверхностной пленки, которая затрудняет процесс сварки.
После того как все подготовлено, включается переключатель, подающий проволоку, в рабочее положение. Далее зажигается электрическая дуга. При наличии плавящейся проволоки достаточно прикоснуться к металлу. Когда дуга зажжена, рекомендуется проверить выбранный режим сварки на каком-либо ненужном изделии. Если все в норме, то сварку продолжают. Движения сопла горелки не должны быть поперечными, двигать ее нужно только в одном направлении. Оптимальный вариант – сваривание деталей на высокой скорости с однослойным швом. При большой толщине металла его требуется подогреть. Температура должна достигать 150-300°. Если требуется сваривать вертикальные изделия, то сопло нужно двигать сверху вниз.
Сварка чугунных изделий
Аргон применяется не только при работе с цветными металлами. Нередко приходится сваривать чугун или сталь. Чугун – это сплав на основе железа и углерода. Чугун очень сложно сваривать благодаря тому, что получаемые сварочные швы склонны к образованию трещин. Кроме того, могут образовываться поры.
Еще одной его особенностью является способность к быстрому окислению. Для сваривания чугунных изделий лучше всего подходит порошковая проволока. Что же касается аргона, то он обеспечивает формирование сварных швов на изделии без шлака. Интересен тот факт, что соединение металлических изделий из чугуна используется в процессе ремонтных работ автомобилей старого производства.
Чугун сваривают проволокой на основе вольфрама. Очень часто используется подогрев металла. Он бывает общим и местным. Холодный способ тоже применяется. Для сварки чугуна подходит как постоянный, так и переменный ток. Сила тока определяется толщиной материала и диаметром проволоки. На 1 мм проволоки приходится от 50 до 90 А тока. Проволока может браться графитная, чугунная, на основе меди и железа, никеля.
Рекомендуемые сообщения
Попробовал сегодня сварку па мидиком 180 на самом малом токе и с подачей аргона 5лм максимальная скорость подачи проволки, сгорает проволка не успевая выдти из наконечника , что чистым аргоном варить железо нельзя? С углекислотой варит.
Поделиться сообщением
Я имел ввиду что самый малый ток и подача на максимуме, а тогда не подскажите как сделать имея аргон и углекислоту в разных балонах сварочную смесь и в каких пропорциях.Спасибо
Вы, вероятно, имели в виду «самое малое напряжение» и подача на максимуме. Ток в полуавтомате не регулируется.
Газы можно примерно (+-5%) смешать, имея редукторы с расходомерами. Вам нужно примерно 80% аргона и 20% углекислоты. Особая точность не нужна, 85 на 15 тоже пойдёт. Это для чернухи, для нержи будет посложнее.
Редукторов с расходомерами будет мало.
В смеситель газы должны заходить с одинаковыми давлениями .
Сделать смеситель газов, имея 2 редуктора можно, но это не просто.
С чего это газы должны иметь одинаковые давления? В инжекторных тоже?
Важно, чтобы количество газа соответствовало процентному составу, т.е. если быть точным до педантизма, произведение расхода на давление. А газы, в том месте, где они смешаются, что, разные давления иметь будут? Ну и не надо забывать, что нам не нужна точность до десятых долей процента.
В инжекторных нет, там дру гой принцип.
Но инжектор работоспособен только в динамике, т.е. должен быть расход.
Сделать смеситель, используя детали редуктора можно.
Газ с более высоким давлением закроет(ерез редуктор)
газ с более низким давлением.
Я имел в виду просто смеситель, ресиверЮили тройник.
А это устройство как раз и выравнивает давления смешиваемых газов.
единственное не понял таблицу для смесителя 1бар СО 3бар Ar а максимум 30литров расход но где-тона форуме читал расход газа 0.5 бар =12-14 лм почему в барах считаю редуктор СО от пивного оборудования (товарищ подарил) там расход только в барах
Изменено 27.12.2009 18:29 пользователем aleks37
еще как возможно. только настройки аппарата несколько другие. Энергия дуги с аргоном в 1,5 раза выше, чем в углекислоте. Точного физического объяснения сейчас не вспомню, так что не буду вводить общественность в заблуждение неправильными терминами. Скорость подачи проволоки надо устанавливать выше, чем в углекислоте. Это чревато наплавлением высокого бурта на линейных швах, но вопрос решается изменением скорости ведения горелки и углом наклона.
Полуавтоматом с аргоном варю каркасы для наружной рекламы и промостойки больше 10 лет. Никакого брака связанного с дефектами швов не было. Наоборот, очень хорошее сплавление основного металла и при правильном чередовании весьма незначительны коробления.
Практикую периодически автожестянку. Из дефектов, в основном, прожоги в листовой стали.
novoselov, Вы, батенька, того, не вводите народ в заблуждение. В среде аргона энергия меньше, чем в углекислоте, поэтому в углекислоте глубина проплавления выше. В ЧИСТОМ аргоне проволока сплавляется в большие капли и прилипает ко шву, как сопля. Или у нас с Вами разные представления о качестве, или аргон у Вас — извините, говно. Для сварки полуавтоматом обязательно нужен кислород, которого в чистом аргоне нет. И не морочьте людям голову, десять лет он чистым аргоном варит. Вы сварите один потолочный шов в аргоне, а потом расскажите, можно или нельзя.
Имею такой смеситель, кто нибудь может расказать как с ним регулировать расход, если в инструкции написано задающий газ 3атм.а задающий 1атм.На выходе ставил ротометр ,но тогда лажа происходит в смешивании.Выход смесителя нельзя чем либо задавливать, иначе лажа в смешивании.Ну а как если например мне надо установить 10 лмин?
Может быть тогда задавдивать входы, например регулирующими вентилями или шайбами.
Странно, что нельзя задавливать выход.
Он что, на инжекторном принципе??
Изменено 28.12.2009 18:34 пользователем WOW
Работает по принцепу выравнивания давления.А регулирую как Вы написали ,задавливая вентиль задающего газа, но хотелось знать точный расход,а так только на слух или на щеку.
Точный узнать очень сложно.
Потому,что смешав , например литр аргона и литр углекислоты, Вы не получите двух литров.
А условно- можно сделать поплавковый ротаметр.
Или применить готовый. Он не создаст большого сопротивления.
Если применять «чистый» аргон для сварки углеродистых сталей соединения будут отличаться недостаточной стабильностью и неудовлетворительным формированием шва. Добавка к аргону небольшого количества кислорода или углекислого газа повысит устойчивость горения дуги и улучшит формирование шва. Растворяясь в жидком металле и скапливаясь преимущественно на поверхности, кислород значительно снижает его поверхностное натяжение. Поэтому для сварки сталей применяют не «чистый» аргон, а смеси с кислородом или углекислым газом.Кроме того, применение кислорода понижает критический ток, при котором капельный перенос переходит в струйный, дуга горит стабильно, обеспечивая сварку небольших толщин. Кислород способствует увеличению плотности металла шва, улучшению сплавления, уменьшению подрезов и увеличению производительности процесса сварки. Кислород снижает содержание углерода в металле шва до более низкого уровня. Но избыток кислорода в защитном газе приводит к образованию пор в металле шва.
Это я думаю объясняет некоторые отличия сварки углеродистых сталей в среде инертных газов. Тем не менее сваривать углеродистые стали в инертных газах можно. Считаю, что у автора проблема не с применяемым газом, а с настройками режима сварки.
Это как? типа кило железа тяжелее килограмма ваты?
Нет, это правда.
Дело в изменении плотности .
Если смешать литр спирта и литр воды, получится , насколько Я помню 1650 мл. продукта.
Это можно проверить. Наиболее наглядно и недорого- в стакан с кофе наливайте молоко.
Простое объяснение- молекулы одного из компонентов раствора располагаются между молекулами другого.
Можно, только плохо будет получаться.
Вот на одном из предприятий при совецкой еще власти прмвентиляцию варили вообще без ничего, голой проволокой.
Ужасно было, но проходило.
🙂 Тоже вариант конечно, делать как получается
Кстати видел многие ситуации, когда говорят делайте ребята, как есть, как получается и не обращайте внимание ни на что. Но я не об этом :rolleyes:
Чистым аргоном сам пробовал, Убедился сам в некоторых недостатках на практике, а именно сложно формировать геометрию, образование подрезов, повышенная теплопроводность с вытекающими прелестями процесса. В остальном неплохо.
Проблема в том, что газы занимают весь предоставленный объем. Так что при смешении литра аргона с литром углекислоты получится 2 литра смеси. Другой вопрос, что при этом строго говоря может изменится давление. Что касается жидкостей, то все верно, и Ваше объяснение этого явления правильное.
Это типа: смешав литр спирта и литр воды, вы не получите объем равный двум литрам.
Это называется взаимо-молекулярное проникновение. Будет меньше двух литров.
Ядрен корень, не дочитал, уже было такое.
Изменено 21.03.2010 15:31 пользователем Lamo
Бред полнейший. Я не про УГС, я про использование горелки как смесителя. Радует одно, фантазия(творческое мышление) у вас нормально развита, значит польза обществу будет. 🙂
Есть вариант проще: тройник называется, плюс два редуктора с ротаметрами. Мешай смеси какие хочешь, можно четверник сделать, например для смеси Ar+CO2+O2.
Изменено 30.03.2010 13:41 пользователем Sakhalin_Cat
Свариваем алюминиевый капот
Возможности полуавтомата T3 Auto Дмитрий Мягков продемонстрировал на выполненном из алюминия капоте автомобиля. Для этого при помощи плазмореза он сделал на нем небольшой надрез толщиной 1 мм, имитирующий трещину в металле.
Сварку алюминия под защитой аргона производят небольшими участками во избежание перегрева и прожига, об опасности которых мы уже говорили выше. Паузы, в которых алюминий остывает, нужно использовать для зачистки зоны шва металлической щеткой. Это позволяет удалить с поверхности все выгорающие присадки.
Законченный шов необходимо снова зачистить абразивом, чтобы удалить излишки присадочного материала. Даже если он получился не очень аккуратным, на этапе шлифования можно все исправить, и поверхность станет идеально ровной. Итог — практически незаметный шов. Увидеть работу полуавтомата своими глазами можно в нашем видео.
T3 GYS Auto — это синергический инверторный полуавтоматический аппарат, созданный во Франции и предназначенный для работ по тонкому листовому металлу. Разработчики специально проектировали его для автосервисов и кузовных цехов. Благодаря низкому минимальному току (15 Ампер) полуавтомат может варить листовую сталь, нержавейку, алюминий. Также аппарат имеет функцию сварки-пайки медными сплавами.
Подачу сварочной проволоки обеспечивают два четырехроликовых механизма. Мастер может выбрать синергетический режим (автоматическая настройка в зависимости от силы тока) или настроить скорость ее выхода вручную.
Spool gun обеспечивает уверенную подачу проволоки диаметром 0.8 мм. Делать это на полуавтомате можно и через обычный еврорукав, но при этом необходимо внимательно следить, чтобы он оставался прямым — любой изгиб затрудняет прохождение мягкой проволоки, она запутывается и мнется. При использовании «спулгана» это исключено.
Список инструментов и материалов
Для организации подобной работы понадобится оборудование. Оно включает в себя баллоны с аргоном, полуавтомат, проволоку нужного диаметра. Для подготовки металла понадобится ветошь, щетка, молоток, зубило, раствор ацетона.
Сварщик должен работать в спецодежде. Обязательно нужно использовать средства индивидуальной и коллективной защиты: вентиляцию, систему заземления тока, ограждения, маску или щиток, рукавицы, обувь. Нужно помнить, что нельзя сваривать изделия, на поверхности которых имеются горюче-смазочные вещества. Таким образом, полуавтоматическая сварка в среде аргона позволяет добиться прочного соединения и отличного сварного шва.