Электроды для сварки алюминия своими руками

Электроды по алюминию, представляющие собой металлические стержни, покрытые специальной обмазкой, очень редко используют на крупном производстве. С их помощью варят металл в домашних условиях, на небольших предприятиях или при выполнении сложных монтажных работ вне стен производственного цеха. При использовании таких электродов удается избавиться от оксидной пленки на поверхности алюминия, которая очень сильно затрудняет сварочные работы, выполняемые с деталями из данного металла.

Шведские электроды Elga для сварки алюминия и его сплавов

Особенности сварочных работ с деталями из алюминия

Всем специалистам-сварщикам известно: варить алюминий непросто. Это объясняется наличием на поверхности деталей из этого металла тугоплавкой оксидной пленки. Важнейшими задачами, которые необходимо решить для того, чтобы сварка была выполнена качественно, являются тщательная очистка поверхностей соединяемых заготовок от загрязнений и удаление с них оксидной пленки.

Чтобы эффективно очистить и обезжирить поверхности алюминиевых деталей перед тем, как вы начнете выполнять сварочные работы, можно использовать органический растворитель (ацетон, РС-1, РС-2, уайт-спирит) либо щелочную ванну (в ней заготовки оставляют на несколько минут – не более 5). Выдержка в щелочной ванне является более эффективным способом очистки деталей из алюминия. Приготовить раствор для нее несложно даже в домашних условиях своими руками. Для этого потребуются:

  • 1 л воды;
  • 50 г карбоната натрия;
  • 50 г технического тринатрийфосфата;
  • 30 г жидкого стекла.

Пример очистки алюминиевой детали в щелочном растворе

Раствор, приготовленный в результате тщательного смешивания данных компонентов, надо нагреть до 65 градусов Цельсия. Только после этого можно помещать в него заготовки из алюминия.

После очистки деталей из алюминия и их обезжиривания надо решить еще одну важную задачу – удалить тугоплавкую оксидную пленку. Если этого не сделать, варить такие заготовки будет очень затруднительно, а полученное соединение будет обладать низким качеством и невысокой надежностью. Для удаления оксидной пленки в производственных и домашних условиях используют металлические щетки, напильники или шлифовальные машинки. После выполнения механической обработки поверхности соединяемых деталей второй раз обрабатывают растворителем.

Поверхность детали из алюминия, качественно подготовленная к сварке путем механической чистки

По окончании вышеперечисленных подготовительных работ можно приступать к сварке деталей из алюминия. Лучше всего делать это с помощью инвертора, используя специальные электроды для сварки алюминия. Их, чтобы получить стабильно горящую дугу и качественный сварочный шов, необходимо прогреть в печи, выдерживая температуру 200 градусов Цельсия. Продолжительность такого прогрева должна составлять порядка 2 часов.

Чтобы варить алюминий, необходимо использовать источник постоянного тока и подключать его в обратной полярности. Используя определенные электроды для сварки алюминия, важно правильно выбирать силу сварочного тока: его величина должна составлять 25–30 А на один миллиметр их диаметра.

Прогрев алюминиевых заготовок газовой горелкой

Необходимо учитывать еще одну тонкость, которая позволяет получать надежные и качественные сварные соединения. Заключается эта тонкость в том, что место будущего соединения прогревают при помощи газовой горелки. Температура, до которой необходимо нагреть соединяемые детали из алюминия, зависит от их толщины. Чем этот показатель выше, тем интенсивнее следует прогревать заготовки из алюминия.

На качество сварного соединения деталей из алюминия влияет в том числе и скорость их охлаждения: она должна быть очень медленной. Такие технологические приемы позволяют хорошо проплавить металл даже при сварке на невысоких токах, избежать коробления соединяемых деталей и появления в месте их соединения кристаллизационных трещин.

Есть ряд обязательных действий, которые выполняют при сварке алюминия (их можно также изучить по видео).

  • Перед сваркой, если предстоит варить детали значительной толщины, место соединения необходимо прогреть при помощи газовой горелки.
  • Полученный сварной шов следует тщательно очистить от шлака.
  • Очищенный сварной шов обдается горячей водой (это обеспечит его медленное остывание).
  • После остывания шов тщательно очищается от остатков шлака металлической щеткой. Если не выполнить это требование, остатки шлака на сформированном соединении могут привести к образованию и развитию коррозии.

Виды и методы использования электродов по алюминию

Варить алюминий можно с помощью электродов различного типа – угольных, графитовых, вольфрамовых. На их выбор оказывает влияние ряд факторов. В первую очередь, это технология сварки, которую планируется использовать.

Сварка, выполняемая по ручной дуговой технологии

Эта технология предполагает использование в качестве электродов угольных стержней, а также металлических прутков со специальным покрытием, выполняющим роль присадочного материала. Такую сварку проводят на прямом токе обратной полярности. Особенно активно она используется при соединении алюминиевых деталей небольшой толщины, при исправлении брака, обнаруженного в отливках из алюминия. Для сварки с использованием данной технологии, как правило, пользуются инвертором.

Читайте также:  Отверстие под винт конфирмат

Дуговая сварка, выполняемая по автоматической технологии

Такая технология эффективна при соединении встык алюминиевых деталей, толщина сечения которых больше 4 мм. В качестве электродов используется алюминиевая проволока, а сам процесс выполняется под слоем флюса, обладающего невысокой электропроводностью. Основу такого флюса составляет карбоксиметилцеллюлоза, замешиваемая на обычной воде. После замешивания флюс перетирается через ячейки сита, а затем прогревается в течение 6 часов при высокой температуре – 300 градусов Цельсия.

Сварка в среде защитных газов (аргона или его смеси с гелием)

Такая сварка, для которой применяется алюминиевая проволока, используется для соединения алюминиевых деталей, отличающихся небольшой толщиной. Для зажигания и поддержания в стабильном состоянии сварочной дуги при применении данной технологии необходимы вольфрамовые электроды. Выполняться такая сварка может и в ручном, и в автоматическом режимах, для чего используется погруженная или импульсная дуга. Сварочная дуга, создаваемая при помощи вольфрамового электрода, отличается высокой стабильностью, что дает возможность получать качественные и надежные соединения.

Такая сварка характеризуется высокой скоростью выполнения и проходит с применением вольфрамовых электродов и присадочной алюминиевой проволоки. Для плазменной сварки необходим источник переменного тока. Диаметр вольфрамовых электродов, применяемых при этом, находится в интервале 0,8–1,5 мм. Защитным газом для такой сварки выступает аргон (в чистом виде или в смеси с гелием).

Небольшой обзор дорогих электродов для сварки алюминия и его сплавов от производителя Weldcap.

Популярные типы электродов для сварки алюминия

Среди большого разнообразия электродов, которые применяют для сварки деталей, выполненных из алюминия, есть ряд марок, которые пользуются наибольшей популярностью.

Щелочно-солевые электроды марки ОК

Наиболее популярными моделями являются 96.10, 96.20, 96.50. Такими электродами рекомендуется варить технический алюминий, а также изделия из сплавов данного металла с марганцем и магнием. Электроды названных марок отличаются высокой гигроскопичностью, поэтому хранить их следует в помещениях с минимальным уровнем влажности.

Сварочные электроды ОК

Распространенными модификациями этих электродов для алюминия являются ОЗАНА-1 и ОЗАНА-2. Первые используют, если необходимо выполнить сварку или наплавку деталей из сплавов А0-А3, вторые – для сплавов АЛ4, АЛ9, АЛ11 и др.

Для их изготовления используется проволока сварочная алюминиевая марок СвА 1,3,5,10. Применяются электроды данной марки для сварки деталей, которые изготовлены из чистого алюминия или выполнены из сплавов данного металла с кремнием.

Марки электродов по алюминию и их особенности

Их применяют для сварки заготовок из деформируемых и литейных сплавов алюминия.

Это электроды из вольфрама, сварка с их использованием выполняется в защитной среде аргона. Изделия данной марки не в состоянии обеспечить качественного зажигания сварочной дуги, поэтому они не очень популярны у профессионалов.

На видео ниже вы можете ознакомиться с кратким обзором турецких электродов по алюминию Kobatek.

Как изготовить электроды по алюминию своими руками

Все марки электродов, которые используются для сварки деталей из алюминия, стоят недешево, поэтому у многих домашних умельцев возникает естественный вопрос: можно ли сделать их своими руками. В интернете есть много видео, наглядно демонстрирующих процесс изготовления самодельных электродов по алюминию. Кроме того, чтобы своими руками сделать электроды, применимые для сварки алюминия, вы можете воспользоваться следующей инструкцией.

  • Алюминиевая проволока, диаметр которой составляет 3–4 мм, нарезается на куски длиной 25–30 см.
  • Для приготовления обмазки электродов необходимо измельчить обычный мел и смешать полученный порошок с силикатным клеем – жидким стеклом. Смесь данных компонентов надо довести до однородной массы и обмазать ею прутки из алюминиевой проволоки.
  • Обмазку из силикатного клея и измельченного мела наносят на поверхность алюминиевого прутка слоем толщиной 1,5–2 мм, затем полученный электрод сушат до полного затвердевания его поверхности.

Пользуясь этой несложной инструкцией, вы сможете сделать своими руками электроды для сварки заготовок из алюминия, а приведенное ниже видео на данную тему вам в этом поможет. Несмотря на простоту изготовления, самодельные электроды дают возможность выполнять сварку деталей из алюминия с высокой эффективностью, получать качественные и надежные соединения.

Алюминиевые конструкции, детали иногда нужно срочно отремонтировать. Имея навыки сварщика, многие самостоятельно заваривают алюминий электросваркой. В домашних условиях качественно выполнить шов не получится. Но как экстренную меру сварку алюминия электродом часто используют. Во время работы с легким металлом нужно учитывать особенности сплавов. Марганец увеличивает окислительную способность, магний улучшает свариваемость, кремний снижает температуру плавления.

Особенности сварки алюминия электродом

Сварить алюминий электродом без защитной атмосферы не получится. Горячий металл быстро насыщается водородом, шов получается пористым, расплав сильно разбрызгивается, шов получается неровным. Чтобы уменьшить разбрызгивание, металл варят на токе обратной полярности, на деталь подключают минусовую клемму, к держателю подводят плюс. Заготовки предварительно прогревают до +150 – +190°С, чтобы устранить воду, накапливающуюся в порах оксидного слоя.

Возникают трудности из-за оксидной пленки, она расплавляется при +2037°С, алюминий – при +660°С. Перед сваркой оксидный слой зачищают до блеска. Чистота поверхности влияет на качество соединения. У сплавов хорошая теплопроводность, он быстро нагревается, остывает, дает большую усадку, возникают внутренние напряжения, трещины. При сварке металла используют теплоотводящие подкладки. Они поддерживают необходимую температуру. Легкий металл в домашних условиях варят на высоких токах. Электроды выбирают специальные, предназначенные для сварки.

Читайте также:  Фрезер фиолент в стол

Выбор сварочного аппарата и электродов

Алюминий относится к плохо поддающимся сварке металлам. Сила рабочего тока должна быть в 1,5 раза выше, чем для стали. Сварочный аппарат должен генерировать постоянный ток до 250–300 ампер. Для работы подойдет бытовой аппарат для сварки, работающий от сети 220 В. Можно подобрать выпрямители, трансформаторы или генераторы, но лучше остановить выбор на инверторе, его преимущества:

  • высокий КПД, до 95%;
  • низкие индуктивные потери;
  • снижение расхода тока за счет автоматического отключения;
  • аппарат спокойно переносит просадку напряжения в сети;
  • поддерживается стабильная дуга, достаточно задеть заготовку;
  • есть дополнительные функции;
  • небольшие габариты, можно переносить его в любое место.

Легкие сплавы несколькими электродами с солевой обмазкой, образующей шлаковый защитный слой:

  • Озана, Озана-2 производства Спецэлектрод;
  • ОК 96.20, 96.10, 96.50, шведская компания ESAB;
  • УАНА отечественных производителей.

Можно использовать другие расходники, предназначенные для сварки алюминиевого литья и сплавов. Заготовки 2мм варят диаметром 2,5, для 3–4 мм деталей выбирают толщину 3,2; максимальный диаметр стержней – 4

Технология сварки алюминия электродом

В домашних условиях заготовки предварительно зачищают. У деталей, свыше 3 мм, разделывают кромки под углом 45–60°. Чем больше угол, тем качественнее получится шов. Если пластины толще 7 мм, их укладывают с зазором 2 мм. Трещины предварительно выравнивают, углубляют болгаркой, края высверливают, чтобы снять внутренние напряжения.

Как варят алюминий электродами:

  • сначала заготовки прихватывают в нескольких местах;
  • корневой шов ведут, держа электрод перпендикулярно;
  • толстые детали варят в несколько проходов, каждый слой простукивают для снятия окалины;
  • наплавочный валик должен выступать на 2-5 мм в зависимости от толщины деталей.

Сваривать алюминий нужно с соблюдением рабочего режима (толщина заготовки, мм/ток, А):

Толщина заготовки, мм

Ток, А

Начинающим сварщикам до выполнения шва нужно потренироваться на нерабочих поверхностях, чтобы привыкнуть держать короткую дугу.

Электросваркой ремонтируют детали, работающие под статической нагрузкой на сжатие. Это не самый эффективный метод ремонта. Швы не выносят скручивания, изгибов, сразу трескаются.

Электроды для сварки алюминия являются стержнями из металла, которые покрыты специализированной смесью. Они довольно редко применяются на больших предприятиях. С их помощью сваривают алюминий в домашнем хозяйстве, в маленьких цехах и при довольно сложных работах за пределами производственных мощностей. Применение подобных электродов дает возможность избежать появления пленки из оксидов на металле. Она очень затрудняет проведение сварочных работ.

Основные особенности сварки алюминия электродом

Давно известно, что сваривать алюминиевые детали очень тяжело. Ученые объясняют это присутствием на них плохо сплавляющейся пленки из оксидов. Чтобы сварка была наиболее качественной, необходимо тщательно очистить соединяемую поверхность от грязи и пленки оксидов.

Для эффективной очистки поверхности алюминия, перед выполнением сварочных работ, часто применяют любой органический растворитель или ванну из щелочи. Обработка в ванне из щелочи считается самым эффективным методом очистки изделий из алюминия. Сделать такой раствор своими руками довольно просто.

Для щелочной ванны необходимо:

  • не больше литра воды;
  • 50 грамм карбоната натрия;
  • 30 грамм жидкого стекла;
  • 50 грамм тринатрийфосфата.

Раствор, который был получен смешиванием этих компонентов, необходимо нагреть до 70 градусов. После этого стоит помещать в него изделия из металла.

По окончании очистки и обезжиривания изделий, необходимо перейти к следующему этапу. Он заключается в удалении пленки оксидов. При невыполнении этого условия, сваривать подобные детали очень плохо, а их соединение будет ненадежным и низкого качества. Чтобы удалить пленку оксидов своими руками, можно применять напильники, щетки для металла или болгарку. После этого процесса поверхность свариваемых изделий дополнительно покрывают растворителем.

После окончания всех работ по подготовке алюминия необходимо начинать сварку изделий. Для этой цели наиболее подходит инвертор и применение специализированных электродов для сваривания алюминия. Электроды, чтобы была хорошая горящая дуга и отличный сварочный шов, стоит погреть в печи, при температуре не менее 210 градусов. Средняя продолжительность прогревания обязана составлять около 3 часов.

Для сваривания алюминия стоит применять надежный источник постоянного тока с обратной полярностью. Применяя специальные электроды для варки алюминия, необходимо подбирать правильную силу тока. Специалисты рекомендуют, чтобы его сила составляла около 28 ампер на миллиметр диаметра электродов.

Стоит учесть еще один момент, позволяющий добиваться качественных и надежных сварочных швов. Он заключается в том, что перед сваркой изделие прогревают с помощью газовой горелки. Максимальная температура, до которой стоит прогреть алюминиевые изделия, очень сильно зависит от их размера. Насколько больше этот показатель, тем до большей температуры необходимо нагревать алюминиевые изделия.

Читайте также:  Сварочный флюс что это такое

Качество сварного шва изделий из алюминия зависит и от скорости их охлаждения. Соединение будет лучше, если охлаждать его медленно. Подобные технические методы позволяют отлично сплавить алюминий при варке на малых токах, избежать деформации свариваемых изделий и появления на швах кристаллизационных образований.

Сварка алюминиевых деталей выполняется в таком порядке:

  1. До начала варки, если нужно сваривать изделия большой толщины, место соединения стоит нагреть газовой горелкой.
  2. Сделанный шов необходимо хорошо почистить от шлака.
  3. Почищенный шов обработать водой с температурой не менее 50 градусов.
  4. После полного остывания сварочный шов зачищается от оставшихся шлаков щеткой по металлу. Когда это не делается, оставшийся шлак на шве может привести к его быстрому разрушению.

Как варить алюминий электродом

Сваривать алюминиевые детали можно при помощи разного вида электродов. К ним относятся угольные, вольфрамовые и графитовые электроды. Чтобы выбрать определенный тип, необходимо учитывать некоторые факторы. Прежде всего, это метод варки, который будет применяться.

Варка, выполняемая при помощи ручной дуговой техники, предполагает сварку алюминия угольным электродом, а иногда и стальным прутком со специализированным напылением, которое является присадкой. Подобную варку производят при помощи прямого тока с обратной полярностью. Наиболее часто она применяется при сварке изделий из алюминия малой толщины, при переделывании брака, который был найден в алюминиевых отливках. Для варки с применением такой техники используются инверторы.

Дуговая варка, выполняемая по автоматической технике, очень хорошо себя зарекомендовала при сварке встык изделий из алюминия, которые имеют толщину не более 5 миллиметров. Электродом является обычная проволока из алюминия, а сварка делается под флюсом, который обладает маленькой проводимостью электрического тока. Подобный флюс состоит из карбоксиметилцеллюлоза, смешанного с простой водой. После смешивания он перетирается при помощи сита, и нагревается более 6 часов при температуре около 300 градусов.

Варка при помощи защитных газов, для которой нужна проволока из алюминия, применяется для сварки изделий средней толщины. Чтобы зажечь и поддерживать сварочную дугу в нормальном состоянии при работе подобной техникой, нужно иметь электроды из вольфрама. Подобная варка способна производиться в автоматическом или ручном режиме. Для этого используется импульсная или погруженная электрическая дуга. Подобная варочная дуга, созданная с помощью электрода из вольфрама, выделяется хорошей стабильностью, что позволяет получить надежные и долговечные швы.При таком способе также лучше варить инвертором.

Плазменная варка отличается большой скоростью выполнения работ и происходит с использованием вольфрамовых электродов и специальной проволоки из алюминия. При таком типе сварки нужен источник переменного электрического тока. Максимальный диаметр электродов из вольфрама достигает 1,6 миллиметров. В роли защитного газа при такой варке используют аргон, иногда смешанный с гелием.

Самые распространенные виды электродов

На рынке представлен огромный выбор электродов, при помощи которых делается сварка изделий из алюминия, но существуют некоторые марки, наиболее часто применяемые.

Щелочно-солевой маркой ОК сваривается технический алюминий, а иногда детали с примесями магния и марганца. Такие электроды обладают большой гигроскопичностью, именно поэтому их необходимо держать в помещениях с наименьшим уровнем влажности.Марка ОЗАНА необходима для сварки или наплавки изделий практически всех типов алюминия.

Марка ОЗА сделана из сварочной проволоки из алюминия. Они используются для варки изделий, изготовленных из алюминия или его сплавов с кремнием. Марка УАНА необходима для варки деталей из литейных, а также деформируемых сплавов алюминия. Электроды ЭВЧ являются вольфрамовыми электродами для сварки алюминия, а варка с их применением делается в защитной среде из газа аргона. Эти электроды очень плохо обеспечивают качественное зажигание электрической дуги, именно поэтому не пользуются популярностью у специалистов.

Изготовление электродов в домашних условиях

Электроды, которые используются для варки алюминиевых изделий, обойдутся довольно дорого. Вот поэтому многие сварщики хотят их изготовить своими руками. В сети можно найти большое количество видео, которые подробно описывают процесс производства электродов для алюминия и его сплавов в домашних условиях. Для того чтобы их сделать, стоит воспользоваться подробным описанием, приведенным ниже.

Проволока из алюминия диаметром не более 4,5 миллиметров, нарезается кусками по 30 сантиметров. Чтобы сделать обмазку для электродов, нужно измельчить простой мел и перемешать этот порошок с жидким стеклом. Всю эту смесь необходимо сделать полностью однородной и обмазать ей приготовленные куски проволоки из алюминия. Подобную обмазку из мела и жидкого стекла следует наносить на проволоку из алюминия слоем до 2 миллиметров. Далее изготовленный электрод просушивают до абсолютного затвердевания всей его поверхности.

Следуя этой простой инструкции можно изготовить своими руками хорошие электроды для варки алюминиевых изделий, а многочисленные видео из сети смогут в этом помочь. Даже несмотря на такой простой способ производства, подобные электроды способны выполнять варку алюминиевых изделий с большой эффективностью и получить хорошие сварочные швы.

Ссылка на основную публикацию
Adblock detector