Сварка алюминия — задача, которая пугает многих новичков, но при правильном подходе она становится вполне выполнимой. Алюминий имеет высокую теплопроводность, низкую температуру плавления и окисную плёнку, которая плавится при 2050°C. В этой статье мы дадим практические советы по сварке алюминия аргонодуговой сваркой (TIG) — наиболее качественному методу.
Особенности алюминия
- Высокая теплопроводность — алюминий отводит тепло в 4 раза быстрее стали, поэтому нужна высокая мощность.
- Низкая температура плавления — 660°C, но окисная плёнка плавится при 2050°C.
- Окисная плёнка — образуется мгновенно, её нужно разрушать перед сваркой (механически или с помощью переменного тока).
- Текучесть — расплавленный алюминий очень жидкий, его трудно контролировать.
Подготовка алюминия к сварке
1. Очистка поверхности
Удалите окисную плёнку механически: нержавеющей стальной щёткой (только для алюминия!), шлифовальным кругом или химическим травлением. Не используйте стальные щётки, которые ранее использовались для стали — они оставляют частицы, вызывающие коррозию.
2. Обезжиривание
Протрите поверхность ацетоном или специальным обезжиривателем для удаления масла и жира.
3. Разделка кромок
Для толщины более 3 мм делайте V-образную разделку с углом 60–80°. Зачистите обе стороны.
Выбор оборудования и режимов
1. Источник питания
Для алюминия нужен TIG-аппарат с режимом переменного тока (AC). Это обеспечивает катодную очистку оксидной плёнки. Постоянный ток (DC) используют только для очень тонкого алюминия (менее 1 мм).
2. Вольфрамовый электрод
Используйте вольфрамовые электроды с присадкой иттрия (EWY) или церия (EWC) — они лучше работают на переменном токе. Диаметр: 1,6–3,2 мм в зависимости от толщины.
3. Заточка электрода
Затачивайте электрод под тупой угол (около 30°) — для переменного тока хорошо формируется сфера на кончике. Не затачивайте остро, иначе электрод будет быстро изнашиваться.
4. Присадочный пруток
Выбирайте пруток близкий по составу к основному металлу. Наиболее распространены: ER4043 (для 6061, 6063) и ER5356 (для 5083, 5086).
5. Защитный газ
Только 100% аргон . Расход газа: 5–10 л/мин в зависимости от размера горелки и силы ветра.
6. Параметры режима
- Сила тока — примерно 40–60 А на 1 мм толщины. Например, для 3 мм — 120–180 А.
- Баланс переменного тока — регулирует соотношение между положительной и отрицательной полуволнами. Обычно 60–70% положительной (для лучшей очистки) и 30–40% отрицательной (для проплавления). Начинайте с 70% очистки.
- Частота переменного тока — 60–100 Гц. Более высокая частота даёт более узкий шов и лучшее проплавление.
Техника сварки
1. Начало работы
Прогрейте деталь — алюминий хорошо проводит тепло, поэтому возбудите дугу и подержите горелку неподвижно, пока не появится сварочная ванна. Это может занять 1–3 секунды.
2. Положение горелки
Держите горелку под углом 70–80° к поверхности. Ведите её без колебаний, немного наклоняя вперёд. Угол присадки — около 20–30° к горелке.
3. Ведение ванны
Расплавленный алюминий очень жидкий и может вытекать. Контролируйте размер ванны: она должна быть не более 1,5 диаметра электрода. Присадочный пруток добавляйте короткими мазками.
4. Скорость сварки
Ведите горелку быстрее, чем при сварке стали — это предотвращает перегрев и прожоги. При многопроходной сварке давайте остывать между проходами.
5. Остановка
Завершайте шов постепенно, уменьшая ток (функция кратер-филлер). Не обрывайте дугу резко, иначе образуется кратер, который может треснуть.
Частые проблемы и их решение
- Чёрный нагар вокруг шва — недостаточная защита газом или загрязнения. Увеличьте расход газа, улучшите обдув.
- Поры в шве — влага, масло или грязь на поверхности. Тщательно чистите.
- Электрод загрязняется — неправильная полярность или недостаток очистки. Проверьте баланс AC.
- Прожоги — слишком большой ток или малая скорость. Уменьшите ток, ускорьте сварку.
Заключение
Сварка алюминия TIG требует практики, но она даёт идеальные швы. Начинайте с малых толщин и постепенно переходите к более толстым. Следуйте нашим советам по подготовке и настройкам, и вы быстро освоите этот метод.