Сварка алюминия 
 
Алюминий удобен в обработке, позволяя изготавливать как толстые, так и тонкостенные детали сложной формы. Несмотря на сравнительно невысокую прочность и твердость, его сложнее варить, чем, например, сталь. Причина тому – нестандартный набор физических и химических свойств. 
 
Одна из главных проблем заключается в способности алюминия окисляться. Под воздействием воздуха на поверхности металла образуется пленка (Al2O3), температура плавления которой составляет +2040°C. Сам материал переходит в жидкое состояние при температуре +660°C. Поэтому режим сварки должен обеспечивать защиту ванны от воздействия окружающей среды, а также возможность разрушения окисной пленки (например, методом катодного распыления при воздействии тока обратной полярности). Какие еще есть сложности?
 

 

Методы сварки алюминия
 
Для работы с данным металлом нужны высокие токи, защита сварочной ванны и присадочный материал. Последний может быть частью электрода или поставляться в зону сварки отдельно. Существует целый ряд способов соединения алюминиевых деталей, наиболее эффективный и универсальный из которых основан на технологии TIG. Аргонодуговая сварка неплавким электродом обеспечивает высокую степень защиты сварочной ванны за счет создания газового купола из аргона, гелия или их смесей (подаются через горелку). В этом случае присадочный материал вводится в зону сварки вручную, подбирая его по составу (согласно типу соединяемых сплавов) и диаметру. Какие преимущества имеет TIG технология?
 

 
Для сварки алюминия в основном используют переменный ток, поэтому для такой работы стоит приобрести аппарат TIG AC/DC. Постоянный ток обратной полярности способствует разрушению пленки, однако перегревает сам электрод. Из-за этого, а также необходимости использования чистого гелия, существенно вырастает стоимость сварки. Данный метод крайне редко применяется на производствах для выполнения особых работ. Постоянный ток прямой полярности вообще не способен разрушить пленку, что становится причиной некачественного соединения. 
 
Среди недостатков сварки алюминия при помощи аппарата TIG стоит выделить невысокую производительность. Данную проблему можно решить, выбрав полуавтомат. В аппаратах MIG/MAG есть возможность подключения к газовому баллону, а также к системе подачи алюминиевой проволоки. За счет того, что газ и присадочный материал поставляется в зону сварки автоматически, в 2-3 раза возрастает скорость сварки. В чем заключаются особенности применения данной технологии?
 

 
Почему функции pulse (или double pulse) так важны? Импульсный режим обеспечивает стабильное горение дуги (формирование сварочной ванны) за счет поддержания базового тока. В момент импульса подается пиковый ток (большего значения), который обеспечивает качественное расплавление проволоки, разрушение пленки и капельный перенос присадочного материала в шов. Режим Pulse также обеспечивает хороший провар, равномерную усадку и остывание металла.  
 
Можно ли варить аппаратом ММА? Да. Для алюминия даже есть специальные электроды, позволяющие работать с деталями толщиной до 4 мм. Однако данный метод имеет множество недостатков и низкое качество шва. Такие соединения пористые, непрочные, с обилием наплывов и брызг. Поэтому в 90% случаев для работы с алюминием выбирают MIG или TIG оборудование. Какие еще способы существуют?
 

 

Подготовка и техника сварки алюминия
 
Подготовка деталей и расходных материалов из алюминия (и его сплавов) позволяет создать наилучшие условия для сварки. Общие требования и рекомендации:
 

 
Работы производятся перед сваркой, ведь от контакта с кислородом вновь образуется пленка. Например, срок хранения обработанной алюминиевой проволоки не превышает 12 часов. При соединении толстых деталей в основном используется двухсторонняя сварка. 
 
Нестандартные свойства алюминия (в том числе быстрое остывание) требуют создания особых условий, в частности – предварительного нагревания деталей. Температура зависит от выбранной технологии (например, для работы на полуавтомате с режимом pulse вообще не нужен прогрев), толщины деталей (100-300°C для тонко- и среднелистовых, 300-400°C для толстых). Какие преимущества дает такая сварка? 
 

 
Сварка алюминия дома
 
Для решения большинства задач подойдут TIG инверторы и MIG полуавтоматы. Выбор между ними должен отталкиваться от бюджета, опыта и вида предполагаемых работ. Для новичков лучше подходит МИГ сварка, качество которой в том числе обеспечено автоматизацией процесса подачи присадочного материала и наличием целевых электронных помощников. В аппаратах TIG (обязательно с переменным током) из-за использования неплавящегося электрода стабильность горения дуги выше. Такое оборудование в правильных руках способно дать более качественный результат при меньшей производительности.
 
Как выглядит процесс сварки алюминия? 
 

 
Из-за использования высоких токов и большой текучести алюминия, скорость перемещения горелки должна быть выше, чем, например, при соединении стальных заготовок. Для отвода излишней тепловой энергии можно подложить медную пластину, снижая риск деформации соединяемых деталей. 
 
FAQ
 
Какая сварка лучше для алюминия: TIG или MIG? 
 
Это зависит от типа сплава, вида работ и опыта сварщика. TIG позволяет добиться прочного (без пор) шва, который не нужно дополнительно обрабатывать. Сам процесс сварки сложнее и кропотливее. MIG доступен даже для новичков, обеспечивая высокую скорость работ. Полуавтоматы отлично подходят для оснащения частных мастерских, выполнения работ в гараже, на дачном участке. Если вы планируете изготавливать изделия из силумина (сплав с большим содержанием кремния), стоит отдать предпочтение инверторам TIG.  
 
Какие особенности у сварки алюминия дома? 
 
Металл обладает высокой текучестью, за счет чего усложняется процесс управления сварочной ванной. Место сварки стоит защитить от ветра, сам процесс обеспечить потоком газовой смеси оптимальной формы и силы (правильно настроить редуктор и подобрать сопло). 
 
Каковы распространенные ошибки при сварке алюминия? 


 
Использование низких токов (опираясь на невысокую температуру плавления), медленное ведение электрода (приводит к прожогам), выбор некачественного присадочного материала (черный шов), попадание влаги (появление пор), отсутствие подготовки (очистки деталей и материалов). При послойном наложении шва и сварки с двух сторон, детали каждый раз нужно дать остыть естественным образом (без внешнего воздействия холодным воздухом или водой).   
 
Смогу ли я сварить алюминиевые детали своими руками? 
 
Да, если выбрать правильное оборудование и соблюсти технологию. Последняя кардинально отличается от работы с нержавейкой или черными металлами. 
 
Какие предосторожности следует принимать при сварке алюминия? 
 
При работе на улице зону сварку нужно закрыть от дождя и ветра. Из-за высокой теплопроводности алюминия получить высококачественный шов при минусовой температуре воздуха не получится. Элементы оборудования не должны иметь открытых металлических частей, исключая поражение электрическим током. Нельзя использовать газовые шланги с повреждениями (трещинами, проколами и т.д.).   
 
Могу ли я сварить алюминий обычным сварочным аппаратом? 
 
Да, для этого нужно купить специальные электроды. При этом ММА аппарат не подходит для создания финишных швов (эстетически красивых) и ответственных соединений (работающих под нагрузкой). 
 
Сколько времени потребуется, чтобы овладеть сваркой алюминия? 
 
Это зависит от вида обучения (самостоятельно, на целевых курсах или под руководством опытного мастера). Быстрее и проще научиться варить алюминий на аппарате MIG.
 
Что делать, если сварочный шов выглядит некачественно?
 
Внешние дефекты можно удалить абразивным инструментом, внутренние –дополнительной проваркой. Если сомневаетесь в качестве сварки, её можно прекратить для исправления ошибок, перенастройки оборудования и т.д. Алюминий не так восприимчив к остановке сварочного процесса, например, как нержавеющая сталь.  
 
Могу ли я сварить разные металлы вместе с алюминием?
 
Теоретически да, но лучше этого не делать. Соединение разнородных материалов с участием алюминия сопровождается получением некачественного, хрупкого и очень непрочного шва. В машиностроении для этого используются переходные биметаллические пластины, состав и толщина которых подбирается с учетом индивидуальных характеристик деталей.