Чем заварить алюминий в домашних условиях
Сварка алюминия в домашних условиях
Необходимость проведения сварочных работ часто возникает не только на производстве, но и в быту. Сваривание изделий и конструкций из алюминия в домашних условиях проводится достаточно часто, несмотря на возникновение некоторых трудностей. Сложности обусловлены, прежде всего, характеристиками, которыми обладает данный материал. Также при осуществлении бытовой сварки сложно создать необходимые для работы с алюминием условия.
Однако, возникают ситуации, когда необходимо провести ремонт изделий из алюминия. В таких случаях, работы выполняются дома, самостоятельными силами исполнителя. Поэтому в статье мы рассмотрим основные особенности и нюансы сваривания алюминия.
Сложности сварки алюминия
Основные трудности, возникающие при сварке алюминия.
Во время сварочных работ, рабочее изделие нагревается до определенной температуры и начинается менять свой цвет. Так происходит с медью или железом – наиболее востребованными металлами для производства предметов быта. Изменение оттенка помогает исполнителю правильно регулировать процесс, понимать достаточный ли нагрев, определять произошла ли “заделка” шва или нужно продолжать термическую обработку. Но алюминий под действием температур не меняет цвет. Поэтому сварщику визуально оценить результат нельзя.
Высокая теплопроводность данного металла требует ограничения по длительности термического воздействия. Превышения продолжительности влияния высоких температур может привести к деформации, появлению трещин, выпуклостей и других дефектов.
Особенности сварки алюминия и его сплавов объясняются целым спектром особенных свойств, которыми обладает металл:
прожоги с обратной стороны
Для проведения бытовой сварки алюминия, чаще всего применяют технологии ММА и TIG. Сваривание заготовок толщиной 5-7 мм. выполняется постоянным током обратной полярности. Для толстостенных деталей потребуется предварительная подготовка. Сварка алюминия электродом в домашних условиях включает следующие этапы:
Более подробная информация представлена в статье “Сварка алюминия электродами”. 
Аргонодуговая сварка неплавящимся электродом требует больших финансовых затрат. Однако, качество шва значительно лучше, по сравнению с соединением методом ММА. Технология домашней сварки TIG включает следующие операции:
Также существуют общие правила сварки алюминия, которые рекомендуется соблюдать при любом методе:
Стоит ли пытаться
Сварка алюминия в домашних условиях обладает целым рядом достоинств:
Однако, стоит отметить и недостатки:
Сварка алюминия в домашних условиях: методы
Бытовая сварка алюминия может проводиться не только стандартным методом ММА, но и другими способами. Наиболее популярные и доступные для домашних мастеров технологии мы рассмотрим далее.
Сварка алюминия газовой горелкой
Такой метод предполагает использование энергии газа в качестве температурной силы, расплавляющей металл. Газ является более надежным средством защиты рабочей зоны от воздействия атмосферного воздуха, чем покрытие электрода. Данный способ является одним из самых доступных для сваривания алюминия дома. Оборудование и присадочные материалы обладают приемлемой стоимостью, процесс характеризуется достаточной простотой.
Полуавтоматом (DC MIG)
Несмотря на высокую эффективность сварки полуавтоматом (DC MIG), используется данный метод значительно реже. Объясняется это достаточно значительной стоимостью оснащения. Импульсное оборудование выдает всплеск высокого напряжения, которое разрушает пленку на поверхности металла. Каждая частица расплавленного стержня электрода вгоняется в сварочную ванну. Современный агрегат выполняет точечное сваривание, обеспечивающее качественное, надежное, прочное и эстетически привлекательное соединение.
Некоторые особенности:
С целью экономии денежных средств некоторые мастера научились модифицировать стандартные типы полуавтоматов для работы с алюминием.
Аргоном (AC TIG)
В качестве расходных материалов выступают вольфрамовые электроды (стержни диаметром 1,6-5 мм.), способные выдерживать температуру в 3000°С, и присадочная проволока с поперечным сечением в 1,6-4 мм. Они обеспечивают высокое качество шва. Для защиты сварочной зоны используются газы: аргон или гелий. Таким образом, исполнителю также понадобится баллон с газом. Специально для бытовой сварки производители выпускают компактные резервуары, объема которых будет достаточно для небольшого ремонта. 
Питание дуги осуществляется от источника с переменным током. Аргонодуговая сварка является достаточно затратным способом для работы с алюминием. К тому сварочный процесс характеризуется технической сложностью. Поэтому сваривание методом TIG применяется в домашних условиях довольно редко.
Инвертором и покрытым плавящимся электродом
Шов, полученный электродом ОЗАНА-2.
Самым простым и удобным способом является сварка алюминия инвертором с помощью плавящихся электродов следующих марок: УАНА, ОЗАНА, ОЗА. Специальные стержни с покрытием и соответствующее оборудование позволяет сваривать изделия как из чистого алюминия, так и из сплавов данного материала. Работы выполняются постоянным током обратной полярности. Величина тока рассчитывается следующим образом: на 1 мм. следует принимать ток в 25 А.
Дополнительными средствами, выступающими для обеспечения высокого уровня защиты, являются баллон с газом и шланги. Горелка применяется как инструмент для подогрева металла. Данный способ используется, когда к соединению не предъявляются особые требования по прочности и надежности. Оснащение и расходные материалы обладают довольно низкой стоимостью.
Сварка алюминия электродом в домашних условиях
Сварка алюминия дома электродами подразумевает несколько различных методов.
Самым распространенным способом является сваривание инвертором, проанализированное выше.
Также при работе с плавящимися электродами может применяться сварочный трансформатор стандартного типа. Технология практически не отличается от сварки стали, но шов может быть не самого высокого качества.
Кроме использования вольфрамовых электродов при аргонодуговой сварке, также для сваривания алюминия можно применять угольные прутки. В качестве защитного газа, подающегося из горелки, может выступать аргон, ацетилен, пропан или другие. Все зависит от наличия их у исполнителя. Также сварщику понадобится порошкообразный флюс, предотвращающий прилипание электрода и убирающий оксидную пленку. Источником питания дуги может быть сварочный инвертор или трансформатор. В некоторых случаях для стабилизации рабочего процесса необходимо магнитное поле, которое создается соленоидом.
Подготовка металла к сварке
Вне зависимости от применяемого способа сварки, обязательно следует произвести подготовительные процедуры рабочей поверхности:
Присадочные материалы и кромки изделий нужно очистить от грязи, масла и жира.
Химическая обработка включает несколько процедур:
Если сваривание алюминия осуществляется не покрытыми электродами, то разделка кромок проводится при работе с изделиями толщиной более 4 мм. Применение расходников с обмазкой подразумевает разделку кромок при соединении деталей со стенками толщиной свыше 20 мм. Торцы тонких алюминиевых листов (не более 1,5 мм.) нужно отбортовать.
С помощью напильника, щетки с ворсинками из нержавейки/стали (на картинке) или наждачной бумаги зачищается свариваемая поверхность.
Сварочный процесс
После подготовки изделия, сварщик может приступать в основным работам.
Процесс сваривания алюминия и его сплавов включает несколько важных этапов:
Видео
Отличный демонстрационный ролик от компании Zeller, который дает представление о процессе.
Техника безопасности
Сваривание различных конструкций из алюминия подразумевает обеспечение защиты для исполнителя. Для этого необходимо использовать специальные средства: маска, рукавицы, прорезиненная обувь, асбестовое или брезентовое полотно, листовое железо.
Нужно изолировать все элементы электрической цепи.
Нельзя проводить работы в помещениях, где находятся легковоспламеняющиеся предметы.
Обязательно наличие вентиляции в комнате, чтобы избежать отравления газами.
Правила техники безопасности НЕОБХОДИМО соблюдать, так как при работах в домашних условиях возрастает риск получить травму.
Сварка алюминия дома: стоит ли
Прежде чем приступать к сварке алюминия, следует учесть все сложности и особенности рабочего процесса, проанализировать технологические и финансовые возможности. Изучив все нюансы и тонкости сварки, каждый исполнитель сможет самостоятельно решить, проводить ли работы в домашних условиях или обратиться к специалистам.
Сварка алюминия – как правильно варить алюминий в домашних условиях
Сварка алюминия затруднена многими факторами (в первую очередь его характеристиками), но специалисты постоянно работают над совершенствованием технологий, позволяющих надежно соединять детали, выполненные из данного металла и его сплавов. Сам алюминий и его сплавы отличаются поистине уникальными свойствами: небольшим удельным весом, высокой электро-, а также теплопроводностью, устойчивостью к механическим нагрузкам.
Процесс сварки алюминия
Чем объясняется плохая свариваемость алюминия
Сложности и особенности сварки алюминия и его сплавов объясняются целым рядом уникальных свойств этого металла.
Трещина в сварном шве, возникшая в результате нарушения технологии работ
Какие методы применяют для сварки алюминия
Для сварки алюминия могут использоваться разные методы, предполагающие применение различных материалов и оборудования, специальных средств для защиты сварочной зоны (инертные газы и флюсы).
Сравнительная оценка типов сварки (нажмите, чтобы увеличить)
Среди методов выполнения сварки алюминия и в домашних, и в производственных условиях наибольшее распространение получили следующие:
Задавая себе вопрос о том, как варить алюминий, чтобы получить надежное соединение, важно понимать, что для этого необходимо разрушить оксидную пленку, формирующуюся на поверхности металла. Чтобы решить эту задачу, для сварки применяют постоянный ток, а полярность устанавливают обратную. В данном случае добиваются эффекта катодного распыления, с помощью которого и удается разрушить такую тугоплавкую пленку.
Сваривать алюминий постоянным током, используя прямую полярность, не получается: в таких условиях не создается эффекта катодного распыления.
Как осуществляется подготовка металла к сварке
Вне зависимости от того, в каких условиях свариваются детали из алюминия – производственных или домашних, необходимо тщательно подготовить кромки этих деталей. Такая подготовка заключается в следующем.
Обработка места сварки проникающим составом с целью выявления дефектов и определения места наложения шва
Нередко, когда выполняется сварка алюминия в домашних условиях, для удаления окисной пленки используют химические средства: каустическую соду, бензин. Если кромки соединяемых деталей обрабатываются каустической содой, после такой обработки необходимо промыть их проточной водой.
Сварка при помощи электродов со специальным покрытием
Посредством электродов со специальным покрытием выполняют сварку конструкций из алюминия, к которым не предъявляются повышенные требования по надежности и прочности соединения. Чаще всего именно таким способом выполняют сварку алюминия своими руками в домашних мастерских. К основным недостаткам данного способа сварки (с его помощью соединяют детали, толщина которых превышает 4 мм) следует отнести:
Используя покрытые электроды и соответствующее оборудование, можно сваривать детали как из технически чистого алюминия, так и из сплавов данного металла. Наиболее популярными марками электродов, с помощью которых можно сваривать практически все виды алюминиевых сплавов, являются УАНА и ОЗАНА, пришедшие на смену устаревшим ОЗА-1 и ОЗА-2.
Электроды марки ОЗАНА-1 оптимально подходят для сварки чистого алюминия, а ОЗАНА-2 – для соединения заготовок из сплавов данного металла с кремнием (АЛ-4, АЛ-9, АЛ-11).
Электроды Kobatek для сварки алюминиевых сплавов
С использованием таких электродов сварочные работы выполняют на постоянном токе, подключаемом в обратной полярности, что следует учитывать, выбирая оборудование для выполнения работ в производственных и домашних условиях. Для выбора величины сварочного тока можно пользоваться несложным правилом: на 1 мм диаметра электрода необходимо 25–30 А постоянного тока.
При сварке деталей, характеризующихся средней, а также большой толщиной, необходим предварительный прогрев соединяемых деталей, для чего можно использовать газовую горелку. Когда требуется заварить детали значительной толщины, выполняется локальный прогрев места будущего соединения. Использование предварительного прогрева деталей (от 250 до 4000 – зависит от толщины металла), а также медленного охлаждения позволяет эффективно проплавить металл даже при сварке на небольших токах, минимизировать риск появления кристаллизационных трещин и деформации готовой конструкции.
Поскольку алюминиевые электроды плавятся достаточно быстро, следует выполнять сварочные работы с высокой скоростью. Очень важно обеспечить непрерывность сварки, осуществляемой посредством одного электрода. Обрыв дуги в таком случае приведет к тому, что конец электрода и кратер шва покроются шлаковой коркой, препятствующей повторному разжиганию.
Следует также учитывать, что при сварке алюминия электродом не совершаются поперечные колебания.
Удалять шлак следует, как только закончилась сварка. Затем необходимо промыть очищенный шов горячей водой, а после обработать металлической щеткой. Это делается для того, чтобы удалить остатки шлака со всех уголков шва (в противном случае он может стать источником развития коррозионных процессов).
Сварка по данной технологии используется преимущественно для выполнения работ в домашних мастерских и на небольших ремонтных предприятиях. Для такой сварки не придется приобретать дорогостоящее оборудование, а также расходные материалы, но выполнять с ее помощью ответственные работы не рекомендуется. Что удобно, при этом можно использовать даже то оборудование, которое изготовлено своими руками.
Сварка с применением защитного газа
Сварка алюминия, которая предполагает применение защитного газа, может считаться наиболее распространенной технологией. Она позволяет получать соединения, отличающиеся высокой надежностью, прочностью и эстетичностью.
Прутки алюминиевые (присадочные) для сварки
Основными расходными материалами сварки по данной технологии являются вольфрамовые электроды (Ø 1,6–5 мм) и прутки (Ø 1,6–4 мм), используемые в качестве присадки. Защитными газами могут быть гелий или аргон, отличающиеся высокой чистотой.
Эффективное разрушение оксидной пленки, обязательно присутствующей на поверхности соединяемых заготовок, обеспечивается посредством запитывания сварочной дуги от источника, выдающего переменный ток. Все режимы сварочного процесса, которые зависят от типа выполняемого соединения и толщины соединяемых деталей, подбираются по специальным таблицам. К таким режимам, в частности, относятся диаметр вольфрамового электрода, а также присадочного прутка, величина силы сварочного тока, значение скорости, с которой подается защитный газ.
Ориентировочные параметры сварки при работе с аргоном
Имея соответствующее оборудование и расходные материалы, сварку по данной технологии можно с успехом выполнять и в домашних условиях, получая с ее помощью качественные, красивые и надежные соединения. Чтобы научиться выполнять сварку в среде защитных газов своими руками, можно посмотреть обучающее видео и запомнить нескольких несложных правил ее выполнения.
Выполняя сварку деталей из алюминия в среде защитных газов, необходимо очень тщательно следить за такими параметрами процесса, как скорость сварки и расход газа, так как они оказывают серьезное влияние на качество формируемого шва. При слишком большом расходе газа, например, в зону сварки будет засасываться воздух, что ухудшит ее защиту. Эффективная защита зоны сварки также не будет обеспечена в том случае, если расход газа слишком маленький, а скорость выполнения соединения слишком высока.
Очевидно, что при наличии соответствующего оборудования и навыков выполнения подобных работ вполне можно выполнять сварку деталей из алюминия своими руками по данной технологии в условиях домашней мастерской или гаража.
Использование полуавтоматического оборудования
Высокую эффективность при сварке деталей, выполненных из алюминия и его сплавов, демонстрируют импульсные полуавтоматы. Оксидная пленка на поверхности металла при использовании такого оборудования разбивается за счет импульса высокого напряжения, который, кроме того, «вбивает» в сварочную ванну капли расплавленного электродного материала. Такая технология позволяет получать плотные, качественные, красивые и надежные сварные соединения.
Для сварки в домашних условиях такое оборудование практически не используется, так как стоимость его достаточно высока. Домашние мастера, желающие выполнять соединение деталей из алюминия с использованием полуавтоматического оборудования, используют обычные аппараты, подвергая их незначительной переделке.
Отметим при этом следующий факт. Хотя сварка алюминия с использованием вольфрамового электрода и присадочного прутка и отличается меньшей скоростью, чем полуавтоматическая (в три раза), с ее помощью швы получаются более качественными.
Применение как импульсного, так и обычного полуавтоматического оборудования для сварки деталей из алюминия имеет ряд важных особенностей, которые обязательно необходимо учитывать.
Регулятор силы подачи проволоки
Естественно, выбирая марку алюминиевой проволоки для сварочных работ, необходимо учитывать состав материала, детали из которого будут соединяться с ее помощью. Если же информацией о составе свариваемого материала вы не обладаете, то подбирать проволоку придется экспериментальным путем.
Кроме вышеперечисленных методов, также используется контактная сварка алюминия, реализовать которую в домашних условиях достаточно сложно. Объясняется это тем, что для выполнения такой сварки необходимы специальное оборудование, соответствующие знания и опыт выполнения таких работ. Редко используется в домашних условиях и холодная сварка деталей из алюминия, предполагающая их сжатие под огромным давлением, под действием которого разрушается оксидная пленка на их поверхности.
Как варить алюминий самостоятельно
Формирование сварных соединений требуется в условиях не только производства, но и дома. Конструкции создаются из разных металлов, в т. ч. обладающих характеристиками, усложняющими работу. Сварка алюминия сопряжена с некоторыми трудностями. Их необходимо изучить до начала процесса.
Сложности сварки алюминия в домашних условиях
Во время создания шва возникают следующие трудности, связанные со свойствами рассматриваемого металла:
Подготовка металла
Перед соединением алюминиевых элементов в домашних условиях нужны следующие действия:
Технология сварки
После подготовки элементов можно переходить к основному этапу. Технология сварки алюминия инвертором состоит из следующих этапов:
Во время сварки алюминиевых сплавов поддерживают дугу 2-6 мм, применяют ток обратной полярности.
Техника безопасности
Электросварка алюминия в домашних условиях повышает вероятность получения травм и порчи имущества. Поэтому в таком случае особенно тщательно соблюдают следующие предписания техники безопасности:
Популярные способы
Сварка в условиях дома выполняется не только простым способом ММА, но и некоторыми другими.
Использование вольфрамового электрода
Такой расходный материал применяют при работе в защитной газовой среде. Вольфрам выдерживает нагрев до 4000°С, поэтому электроды относят к категории тугоплавких. Их используют в сочетании с присадочной проволокой, что повышает свариваемость алюминия. Для защиты рабочей области используют гелий или аргон, поэтому сварочный аппарат соединяют с баллоном. В бытовых условиях применяют небольшие резервуары. Дуга поддерживается за счет источника переменного тока. Аргонодуговая сварка – сложный способ. Он редко применяется для рутинных операций.
Сварка плавящимся электродом
Это самый несложный вариант соединения профилей из рассматриваемого материала. Для проведения процедуры приобретают электроды марок УАНА, ОЗА и т.п. Стержни, обработанные специальным составом, и инверторный аппарат позволяют сваривать детали любой толщины. Оборудование настраивают на режим постоянного тока обратной полярности. Сила устанавливается с учетом толщины металла. 1 мм соответствует 25 А. Для защиты сварочной ванны используют инертный газ.
Для прогрева металла применяют горелку. Сварка плавящимися электродами применяется при отсутствии особых требований к качеству шва.
С помощью полуавтомата
Несмотря на высокое качество сварных соединений, данный метод применяют редко. Это связано с высокой стоимостью аппаратуры. Полуавтоматическое устройство выдает короткий импульс высокого напряжения, разрушающий оксидный налет.
Частицы расплавленного электрода проникают в сварочную ванну. Чтобы понять, как заварить стык между алюминиевыми деталями, необходимо ознакомиться с особенностями работы с оборудованием:
Некоторые сварщики переделывают обычные полуавтоматы под приборы, работающие с алюминием.
Сварка алюминия газовой горелкой
В этом случае энергия газа используется для повышения температуры в обрабатываемой области. Это наиболее доступный для применения в домашних условиях метод. Газ защищает рабочую зону от контакта с кислородом. Расходные материалы и оборудование имеют среднюю цену, процесс прост в исполнении.