Характерные особенности MIG сварки алюминия

Сварочные работы с таким материалом как алюминий являются весьма чувствительным процессом по сравнению со сваркой иных материалов. Это обусловлено физическими свойствами данного металла, вроде повышенной теплопроводности. По этой причине для получения качественных и надежных швов при MIG сварке алюминия необходимо учитывать все важнейшие переменные процесса.

Важно понимать тот факт, что изменение любого из параметров сварочного процесса способно негативно сказаться на качестве швов, следовательно, и на итоговом результате. Именно поэтому далее рассмотрим основные переменные и особенности MIG сварки алюминиевых конструкций и изделий.

Источник питания для MIG сварки

Современный рынок предлагает большое количество ИП для сварочного оборудования. Однако данные устройства разных типов и моделей не могут гарантировать идентичный результат даже с аналогичными настройками параметров режима сварки.

В случае с MIG сваркой алюминия специалисты рекомендуют использовать:

  • специальные выпрямители постоянного тока или напряжения;
  • импульсные синергетические или программируемые системы;
  • инверторные выпрямители.

Процесс МИГ сварки

В этих устройствах установленные производителем вольтметры и амперметры чаще всего не калибруются, что может вводить сварщика в заблуждение. По этой причине обычно используют параметры, которые запрограммированы разработчиками.

Механизмы, подающие проволоку

При MIG сварке используется алюминиевая присадочная проволока. В случаях, когда сварочное оборудование укомплектовано проволокоподающими механизмами цифрового типа, отображающими скорость поступления проволоки, следует выполнить проверку этих устройств. Дело в том, что нередко фиксировались значительные отклонения показаний, что является недостатком некоторых видов подобных устройств.

Решить данную проблему позволяют внешнее оборудование для калибровки, ориентированное на проверку скорости подачи проволоки. Оно позволит сварщику определить любое отклонение, которое способно спровоцировать отрицательный результат сварочных работ.

Говоря о проволокоподающих механизмах, необходимо упомянуть и о таком аспекте, как бесперебойная и равномерная подача проволоки на протяжении всего времени сварочных работ. Этот нюанс также вызывает беспокойства, поскольку стабильность подачи при работе с алюминиевыми изделиями – это важнейший фактор, который не столь важен в случае со сваркой иных металлов.

Так, стальная проволока выдерживает заметно большее воздействие механического типа, нежели аналог из алюминия, который ощутимо мягче и пластичнее, а потому легче деформируется и чрезвычайно восприимчив к строжке при подаче проволокоподающим механизмом. В связи с этим рекомендуется тщательно настраивать упомянутые устройства непосредственно перед MIG сваркой.

Неполадки проволокоподающих механизмов могут проявляться в виде пригорания проволоки к наконечнику и её нестабильной подачи. Дабы избежать подобных проблем следует изучить и понять принцип работы подающей системы, а также её влияние на сварочные процессы при работе с алюминием.

МИГ сварка алюминия ESAB

Настройка устройства подачи проволоки начинается с осмотра тормоза катушки, усилие которого можно понизить до минимума. Корректировка в данном случае должна быть ориентирована на создание такого усилия, которого хватит для предотвращения свободного проворота катушки при завершении сварочного процесса.

Проволокопроводы и штуцеры в рассматриваемых устройствах традиционно делают из стали. Но для сварки алюминия следует подбирать оборудование, к котором данные конструктивные элементы изготовлены из неметаллического материала или же имеют особое покрытие из нейлона или тефлона. Это позволит предотвратить образование задиров и снизить трение.

Что до прочих элементов конструкции, то ролики, приводящие проволоку в движение, должны иметь U-образную канавку без острых кромок и с гладкой поверхностью. Усилие данных механизмов следует тщательно скорректировать, дабы чрезмерное давление не приводило к деформации проволоки, затрудняя её продвижение по каналам к наконечнику.

Горелка для MIG сварки

Удлиненный шлейф сварочной горелки способен вызвать падение напряжения. Именно поэтому токопроводящий наконечник подбирается тщательно и кропотливо, как в плане качества, так и по внутреннему диаметру. Если последний чрезмерно большой, то следует ожидать образования большого расстояния между наконечником и проволокой, что может спровоцировать возникновение между ними дуги. Это приведет к пригоранию проволоки и износу токопроводящего наконечника. В лучшем случае изменятся параметры сварочной дуги, что скажется на качестве швов.

Подача защитного газа при MIG сварке

Нестабильная подача газа наблюдается в случае большой длины газоподающих каналов. В результате этого страдает стабильность горения сварочной дуги, что в случаях, когда применяется алюминиево-кремниевая присадочная проволока, особенно заметно.

Для обеспечения стабильности процесса MIG сварки алюминия газ лучше подавать посредством магистрали. Однако подобное решение может быть сопряжено с проблемами, возникающими в процессе отбора аргона из баллона.

Шов при МИГ сварке алюминия

Поверхность материала и присадочная проволока

Алюминий отличается от большинства металлов тем, что на его поверхности мгновенно образуется окисная пленка, которая может иметь разную толщину в зависимости от типа термообработки и способа хранения материала. Белый цвет пленки свидетельствует о продолжительном контакте с водой. А этот фактор может спровоцировать блуждание дуги и падение качества сварки.

Для эффективности сварочного процесса окисную пленку следует удалить с поверхности изделия непосредственно перед началом работ. Это позволит получить сварочный шов с нужными характеристиками.

Что до присадочной проволоки, но она должна быть гладкой и ровной, без трещин, задиров, стружки, наплывов, рубцов и прочих дефектов, способных накапливать грязь. Пыль и загрязнения, которые присутствуют на поверхности проволоки, могут спровоцировать образование нежелательных примесей, изменяющих параметры сварного шва и характеристики дуги.

Допускать изменения диаметра данного материала по длине также недопустимо, поскольку такие колебания нарушают стабильность сварочного процесса. При использовании MIG сварки алюминия механизированного или автоматизированного типа данная проблема является очень серьезным фактором.

Длина дуги при MIG сварке

Алюминий и сплавы на его основе отличается высокой теплопроводностью. По этой причине сварка нуждается в дополнительной энергии, необходимой для плавления основного материала и компенсации тепловых потерь. В данном случае необходимо учитывать длину дуги, колебания размеров которой влияют на отвод тепла, а также количество несплавлений и прожогов.

Рекомендованная длина дуги составляет порядка 12-15 миллиметров. Повышения этого параметра приводит к рассеиванию мощности. К тому же, предельно аккуратно следует относиться к корректировке положения и угла наклона горелки, которые оказывают влияние на длину сварочной дуги.

Работая с алюминиевыми сплавами, торец наконечника размещают на 3-8 миллиметров глубже, чем срез газового сопла. При большом рабочем напряжении данная дистанция выше, а при низких – минимальна. Указанная характеристика MIG сварки существенно влияет на передаваемую энергию и длину дуги.

Дуга при МИГ сварке алюминия

Марка сплава и геометрия изделия

Для каждой марки алюминиевого сплава, с которым предстоит работать, выбирает собственный режим сварки. Такой подход обусловлен отличием характеристик разных материалов. К примеру, сплав AA5083 характеризуется теплопроводностью, которая вдвое ниже, чем у аналога AA6063. Это значит, для сварочных работ нужно в два раза меньше тепла направить на плавление материала.

Еще больше внимания уделяется случаям, когда необходимо сварить разнородные материалы на основе алюминия.

Для деталей из одного сплава, но разной геометрии также подбирают режимы сварки индивидуально. Для толстых изделий нужно дольше тепла, а потому использование режима, который применялся для сварки тонких аналогов, может стать причиной брака. При создании сварных швов между элементами разной толщины требуется особая осторожность и мастерство.

Температура металла и окружающей среды

Температура поверхности алюминиевого изделия может влиять на качество сварного шва, что очень заметно при механизированной и автоматической сварке. Поэтому при температурах окружающей среды, к примеру, в 25 и 15 градусов по Цельсию, выбирают разные режимы сварки идентичного материала.

При формировании длинных швов или продолжительном сварочном процессе основной материал нагревается. По этой причине сварщик должен осуществлять свою работу, используя параметры сварки, в которых учтено данное изменение температуры.