Электроды по алюминию: особенности и свойства, виды сварки и типы электродов, технологический процесс

Array
( [TAGS] => [~TAGS] => [ID] => 60864 [~ID] => 60864 [NAME] => Электрод по алюминию. Особенности процесса сварки [~NAME] => Электрод по алюминию. Особенности процесса сварки [IBLOCK_ID] => 1 [~IBLOCK_ID] => 1 [IBLOCK_SECTION_ID] => 115 [~IBLOCK_SECTION_ID] => 115 [DETAIL_TEXT] =>

Алюминий прочно вошел в человеческий быт. С каждым годом его потребление только увеличивается. В промышленности и домашнем хозяйстве существует множество изделий из этого металла. Для создания новых или починки старых предметов различного предназначения применяют электрод по алюминию в процессе сварки. Как правильно его применять, следует разобраться перед проведением работ. 

Свойства алюминия 

Чтобы понять, как применять электрод для сварки алюминия, следует понять присущие этому металлу качества. 

Поверхность алюминия при окислении на воздухе покрывается оксидной пленкой. Ее довольно сложно расплавить. Также сварка алюминия электродом должна происходить в особой газовой среде. Иначе расплавленные капли вещества на воздухе станут окисляться и не сольются в единую субстанцию. Шов при этом создать не получится. 

• Для сварки алюминия вольфрамовым электродом применяют аргон или более дорогостоящую его смесь с гелием. 
• Несмотря на то что алюминий является быстрее расплавляемым металлом по сравнению со сталью, для его обработки требуется в 1,2 раза больше сварочного тока. 
• Принцип сварки электродом 

Чтобы понять, как варить алюминий электродом, необходимо вникнуть в суть этого процесса. Существует две его основных разновидности. Первый применяет вольфрамовый электрод при осуществлении сварки при использовании инертных газов. Он называется AC TIG. 

Второй способ заключается в применении покрытых плавящихся электродов без использования инертных газов. 

В обоих этих случаях общим принципом выступает необходимость расплавления оксидной пленки. Для этого применяется переменный или постоянный ток обратной полярности. Это приводит к катодному разрушению пленки. Другим видом тока электрод по алюминию не сможет выполнить свои функции. 

Сварка покрытыми электродами 

Сваривание конструкций с толщиной металла от 4 мм происходит при помощи штучных покрытых электродов. Этот режим называют ММА. 

Такой тип сварки дает невысокое качество шва, достаточно большое разбрызгивание металла и плохое устранение застывшего шлака. Последнее провоцирует образование коррозии. 

Электрод по алюминию современных марок позволяет сваривать практически все сплавы алюминия. Процесс происходит при помощи постоянного тока, имеющего обратную полярность. 

Чтобы качество выполненного шва было в пределах нормы, следует сначала осуществлять прогрев. Для заготовки средней толщины он составляет 300 градусов, а для толстой — 400 градусов. Подогрев и постепенное охлаждение обеспечивают хорошее проплавление металла и позволяют избежать образования кристаллизационных трещин. 

Сварка происходит непрерывно при использовании одного электрода. Им не следует делать поперечных колебаний, как со сталью. 

Сварка вольфрамовым электродом 

Предыдущий вариант в силу недостаточно высокого качества редко применяется профессионалами. Сегодня мастера используют такую разновидность работы, как сварка алюминия вольфрамовым электродом в среде инертных газов. 

Этот метод применяется для конструкций, к которым предъявляют повышенные требования. Вольфрамовый электрод обеспечивает получение швов максимальной прочности и эстетичности. 

При совершении сварных работ применяют для защиты поверхности алюминия от окисления аргон или гелий. Дугу питают переменным током. Это позволяет качественно разбить пленку на металле. 

Горелку перемещают за присадочной проволокой, а не впереди нее. Также следует продумать систему отвода тепла. Особенно это важно для тонких заготовок. 

Также следует помнить, что слишком высокий расход инертного газа приведет к засасыванию воздуха в область дуги. Слишком маленькое количество газа или большая скорость выполнения работы приведут к тому, что поверхность алюминия все равно окислится. Аргон необходимо начинать подавать за 5 секунд до поджога дуги. После ее обрыва инертный газ выключается через 7 секунд. 

Ознакомившись с технологией сварки, которая применяет электрод по алюминию, можно проводить этот процесс в домашних условиях. Однако перед началом работы лучше немного потренироваться на ненужной заготовке. Тогда шов получится ровным и крепким.

Источник:  fb.ru

[~DETAIL_TEXT] =>

Алюминий прочно вошел в человеческий быт. С каждым годом его потребление только увеличивается. В промышленности и домашнем хозяйстве существует множество изделий из этого металла. Для создания новых или починки старых предметов различного предназначения применяют электрод по алюминию в процессе сварки. Как правильно его применять, следует разобраться перед проведением работ. 

Свойства алюминия 

Чтобы понять, как применять электрод для сварки алюминия, следует понять присущие этому металлу качества. 

Поверхность алюминия при окислении на воздухе покрывается оксидной пленкой. Ее довольно сложно расплавить. Также сварка алюминия электродом должна происходить в особой газовой среде. Иначе расплавленные капли вещества на воздухе станут окисляться и не сольются в единую субстанцию. Шов при этом создать не получится. 

1. Для сварки алюминия вольфрамовым электродом применяют аргон или более дорогостоящую его смесь с гелием. 
2. Несмотря на то что алюминий является быстрее расплавляемым металлом по сравнению со сталью, для его обработки требуется в 1,2 раза больше сварочного тока. 
3. Принцип сварки электродом 

Чтобы понять, как варить алюминий электродом, необходимо вникнуть в суть этого процесса. Существует две его основных разновидности. Первый применяет вольфрамовый электрод при осуществлении сварки при использовании инертных газов. Он называется AC TIG. 

Второй способ заключается в применении покрытых плавящихся электродов без использования инертных газов. 

В обоих этих случаях общим принципом выступает необходимость расплавления оксидной пленки. Для этого применяется переменный или постоянный ток обратной полярности. Это приводит к катодному разрушению пленки. Другим видом тока электрод по алюминию не сможет выполнить свои функции. 

Сварка покрытыми электродами 

Сваривание конструкций с толщиной металла от 4 мм происходит при помощи штучных покрытых электродов. Этот режим называют ММА. 

Такой тип сварки дает невысокое качество шва, достаточно большое разбрызгивание металла и плохое устранение застывшего шлака. Последнее провоцирует образование коррозии. 

Электрод по алюминию современных марок позволяет сваривать практически все сплавы алюминия. Процесс происходит при помощи постоянного тока, имеющего обратную полярность. 

Чтобы качество выполненного шва было в пределах нормы, следует сначала осуществлять прогрев. Для заготовки средней толщины он составляет 300 градусов, а для толстой — 400 градусов. Подогрев и постепенное охлаждение обеспечивают хорошее проплавление металла и позволяют избежать образования кристаллизационных трещин. 

Сварка происходит непрерывно при использовании одного электрода. Им не следует делать поперечных колебаний, как со сталью. 

Сварка вольфрамовым электродом 

Предыдущий вариант в силу недостаточно высокого качества редко применяется профессионалами. Сегодня мастера используют такую разновидность работы, как сварка алюминия вольфрамовым электродом в среде инертных газов. 

Этот метод применяется для конструкций, к которым предъявляют повышенные требования. Вольфрамовый электрод обеспечивает получение швов максимальной прочности и эстетичности. 

При совершении сварных работ применяют для защиты поверхности алюминия от окисления аргон или гелий. Дугу питают переменным током. Это позволяет качественно разбить пленку на металле. 

Горелку перемещают за присадочной проволокой, а не впереди нее. Также следует продумать систему отвода тепла. Особенно это важно для тонких заготовок. 

Также следует помнить, что слишком высокий расход инертного газа приведет к засасыванию воздуха в область дуги. Слишком маленькое количество газа или большая скорость выполнения работы приведут к тому, что поверхность алюминия все равно окислится. Аргон необходимо начинать подавать за 5 секунд до поджога дуги. После ее обрыва инертный газ выключается через 7 секунд. 

Ознакомившись с технологией сварки, которая применяет электрод по алюминию, можно проводить этот процесс в домашних условиях. Однако перед началом работы лучше немного потренироваться на ненужной заготовке. Тогда шов получится ровным и крепким.

Источник:  fb.ru

Источник: http://www.alfa-industry.ru/news/115/60864/

Электроды по алюминию, сварка в домашних условиях инвертором

Уникальные свойства алюминия как металла выливаются в серьезные сложности сварочных работ с ним. Эти сложности вполне объяснимы, и способы их решения известны. Чтобы выбрать самую оптимальную рабочую технологию в том или ином «алюминиевом» случае, необходимо разбираться в свойствах этого чрезвычайно интересного и капризного металла.

От работ по нему никуда не деться: по популярности с ним не может сравниться ни один металл, одна автомобильная промышленность чего стоит. Алюминий широко используется в авиационной, космической и многих других отраслях.

Вместе с тем этот металл чрезвычайно капризен в сварочных работах, это один из самых сложных материалов, требующих дифференцированного подхода к каждому технологическому случаю. Электроды по алюминию – ключевой элемент для получения сварочных швов высокого качества.

Почему алюминий сложно варить

Сварка алюминия при помощи инвертора TIG.

Все дело в физике и, в частности, температуре плавления. Сам алюминий плавится при весьма невысоких температурах, не превышающих уровня 650°С. В отличие от других металлов он не меняет своего цвета при нагревании, в результате чего очень сложно понять, когда детали готовы к формированию сварочного шва. Все это было бы не так страшно, если бы в процесс не вмешивалась оксидная пленка, которая образуется на поверхности этого металла с молниеносной скоростью.

Пленка ведет себя совсем по-другому. Во-первых, чтобы ее расплавить, температуру нужно нагнать до 1750°С.

Во-вторых, оксид значительно тяжелее самого металла, поэтому во время сварки погружается в него и таким образом застывает.

Простым и элегантным решением проблем с оксидной пленкой является тщательная зачистка поверхностей алюминиевых заготовок – это одно из обязательных требований в сварочных работах по алюминию.

Алюминий отлично ладит с другими металлами и образует сплавы самого разного назначения, иногда с диаметрально противоположными свойствами. Эти сплавы тоже не без проблем. В работе с ними существует высокий риск образования трещин.

В результате усадочного напряжения образуется деформация деталей в процессе охлаждения в виде трещин.

Виды электродов для алюминия

ОЗА произведены из алюминиевой проволоки и используются для чистого алюминия и алюминиевых сплавов с кремнием.

Особенности сварки алюминия аргонодуговой сваркой.

• ОЗА – 1 подходят практически для любых алюминиевых сплавов и наплавок. Это плавящиеся электроды по алюминию из металлического стержня и соляным покрытием. Диаметр может быть самым разным. В работе нужно использовать постоянный ток обратной полярности. Применяются для заготовок с толщиной кромок в диапазоне от 3-х до 16-ти мм. Предварительный нагрев деталей до температуры 250 – 400°С обязателен. Расход ОЗА – 1 довольно высокий: на килограмм металлических заготовок уходит два килограмма электродов. Состав сварного шва получается сложным: больше половины никеля, медь, марганец, железо. После выполнения шов обязательно промыть подогретой водой, затем зачистить металлической щеткой. Недостатком этих расходников является сложность сварки в вертикальном положении, при котором может образоваться ненужная боковая дуга. В итоге работать можно только в нижнем положении.
• ОЗА – 2 – узкоспециализированные расходники для алюминиевых сплавов с кремнием. Покрытие солевое. Расход такой же: два килограмма на килограмм металла.

Щелочно-солевые ОК. К этому виду относятся марки 96.10, 96.20 и 96.50.

• Расходники 10 шведского производства ESAB используются в аргонодуговом методе и являются самым предпочтительным вариантом в этой технологии. Их особенность – покрытие нового состава из смеси солей хлора и фтора. В результате дуга получается ровной и стабильной без разбрызгивания металла. Шов выходит качественным и эстетичным на вид. В работе предварительный нагрев заготовок предпочтителен, но не обязателен. В отличие от ОЗА -1 нагрев не влияет на качество шва, он помогает лишь уменьшить расход дорогих электродов. Еще одним позитивным отличием от ОЗА – 1 является возможность производить сварочные работы на вертикальных поверхностях. Расход электродов значительно меньший из-за особенностей покрытия и тонкой проволоки в качестве стержня, что снижает общую стоимость данной технологии. Сварной шов отличается высокой твердостью.
• ОК 96.50 очень популярны в машиностроении для деталей автомобильных двигателей, монтаже разнообразнейших строительных конструкций и исправлении литейных дефектов в алюминиевых сплавах. По составу это алюминиевый электрод: стержень выполнен из алюминия, кремния и железа с четырьмя вариантами толщины. Ток применяется постоянный обратной полярности. Обмазка с щелочно-солевым составом позволяет сформировать защитный кратер для нейтрализации оксидной пленки. Предварительный нагрев заготовок очень желателен, оптимальная температура 250 – 300°С.

Марки электродов и области применения.

Две марки вида ОЗАНА: ОЗАНА – 1 для наплавки или сварки из четырех марок алюминия А0 – А3 и ОЗАНА – 2 для сварки алюминиевых сплавов АЛ4, АЛ9, АЛ11. Пожалуй, самые популярные расходники из всех: дают возможность формировать ровную дугу и шов высокого качества. Можно работать и в вертикальном положении в отличие от других видов алюминиевой сварки.

• ОЗАНА – 1 разработаны специально для работы с деталями и наплавки из чистого алюминия. Покрытие из солевого состава, стержень – из сплава алюминия, кремния и железа. Обмазка позволяет справиться с оксидной пленкой и стабилизировать процесс плавления. Ток используется постоянный обратной полярности. Расход немного меньший в сравнении с другими расходниками: 1,7 кг на один килограмм наплавки. Шов отличается очень высоким качеством с выраженной антикоррозийной устойчивостью. Предварительный нагрев заготовок зависит от толщины кромок. Если она больше 10 мм, рекомендуется нагрев до 200°С. Если кромка тоньше 2 мм, необходимо сделать предварительную отбортовку кромок вдоль намечаемого шва. Эти расходники нужно прокаливать перед работой в течение 30-ти минут при температуре 150°С.
• ОЗАНА – 2 является обновленным вариантом ОЗАНА – 1.

УАНА – специальные расходники для работы со сплавами, которые легко деформируются.

ЭВЧ – вольфрамовые наконечники для сварки в аргоне.

Особое свойство алюминиевых электродов – их чрезвычайно высокая гигроскопичность, они ухитряются выбрать из воздуха все влагу, какую только возможно. Отсюда нужно помнить об особых условиях их хранения – во влагонепроницаемой упаковке и в только в строго сухих помещениях.

Варим с инвертором без аргона

Сварка алюминия в домашних условиях инвертором вполне возможна, и здесь нам опять помогут правильные электроды – специальные расходники по алюминию.

Безусловно, качество швов с помощью аргонодуговой сварки несоизмеримо выше, чем при методах без аргона, но для домашних работ оборудование для работы в аргоне слишком дорого.

У самодеятельных мастеров чаще всего в распоряжении есть лишь элементарный сварочный аппарат.

Вольфрамовые электроды для сварки алюминия.

Домашняя сварка алюминия электродом требует знания и выполнения следующих рекомендаций:

• Соединения швов нужно делать только стыковыми. Другие виды типа тавровых или швов внахлест не подходят для алюминия из-за риска затекания шлака в зазоры. Впоследствии это приводит к коррозии.
• Очистка шва после плавления важна так же, как очистка поверхностей перед работой. Лучший способ – промывание шва водой.
• Про удаление оксидной пленки перед сваркой здесь уже писалось, но повторение лишним не будет: слишком уж важно это действие.
• Разделка краев металлических заготовок также чрезвычайно важна. Все зависит от толщины кромок. Если они толще, например, 3-х мм, разделку нужно формировать под углом 60° V-образной формы.
• Также не помешает предварительный нагрев заготовок перед сваркой. Таким способом вы сможете хоть немного «выровнять» дисбаланс низкой температуры плавления и высокой проводимости тепла.

Правила выбора расходника такие же и зависят от химического состава сплава – сварка алюминия инвертором в этом вопросе – не исключение. Сразу заметим, что чистый алюминий варится намного легче и лучше, чем его сплавы. Немаловажным фактором является немалая цена алюминиевых электродов.

Устройство горелки для сварки.

Стержни самых популярных из них сделаны из проволоки, покрытой смесью солей хлора или фтора очень тонким слоем. Так устроен целый ряд марок электродов, причем каждая из них имеет свое точное назначение с самыми подробными деталями использования.

Электроды для сварки алюминия инвертором следующие:

• ОЗА-1 для сварки с обязательным нагревом перед процессом для заготовок из чистого алюминия с зачищенными кромками.
• ОЗА-2 для наплавки сплавов алюминия с кремнием и заделки брака, полученного во время литья.
• ОЗАНА-1 для сварки чистого алюминия с толщиной кромки больше 10-ти мм с предварительным нагревом до 400°С.
• ЩЛ96.20 для сплавов алюминия с марганцем, магнием, кремнием, дюралюминия.

Инвертор для сварки алюминия может быть самой различной модификации. Чаще применяются полуавтоматы, но электродуговые аппараты тоже вполне подойдут.

Самодельные расходники по алюминию

Поскольку покупные алюминиевые электроды – удовольствие не из дешевых, домашние мастера придумали способы изготовления расходников.

Марки электродов для сварки алюминиевых конструкций.

Самодельные электроды для сварки алюминия производятся по несложной технологии:

• Нарезать на ровные куски длиной 30 см из алюминиевой проволоки диаметром не более 4 мм.
• Покрытие или обмазку приготовить из измельченного мела, который нужно перемешать с силикатным клеем и тщательно перемешать. Опустить алюминиевые прутки в смесь.
• Слой обмазки должен составлять примерно 1,5 – 2,0 мм. Высушить до полной твердости слоя.

Еще раз про очистку

Требования к очистке изложены в инструкциях к каждому виду алюминиевых электродов в качестве обязательного компонента технологии. Самым тщательным образом следует удалять масла, смазки и мелкие частицы металлов. Для минимизации риска образования окалины и высокой пористости кромки должны быть идеально ровными и чистыми.

Источник: https://tutsvarka.ru/vidy/elektrody-po-alyuminiyu

Основные виды покрытий сварочных электродов, которые обязательно нужно знать

Покрытие сварочных электродов – гомогенизированная масса смешанных химических соединений, нанесенных на специальный металлический стержень.

Главная задача таких веществ состоит в обеспечении требуемых свойств сварного шва и способствовать правильному, бесперебойному горению дуги при сварке. В зависимости от конечных целей производятся те или иные разновидности электродов с определенными свойствами.

Их разнообразие, ассортимент постоянно обновляются на рынке. Разберемся детально в наиболее важных разновидностях.

Целлюлозные электроды

Такие покрытия изготовляются из целлюлозы (до 50%), которая состоит из органических материалов, где в основном используется древесная мука. В состав также могут входить ферросплавы, смолы органического происхождения, тальк. Целлюлозные электроды тонкие, образуют малое количество легкоудаляемого шлака и являются наиболее подходящими для позиционной сварки (при работе с вертикальными швами шлак не сползает вниз). Хорошие результаты получают при односторонней сварке в любом положении, при сваривании корня шва на трубопроводах. В таком случае обратный валик шва ровный и относительно аккуратный.  При нагревании электроды диссоциируют на водород и диоксид углерода, которые, в свою очередь, служат в качестве защитных газов. Обычно используется источник постоянного тока.  С помощью стабилизаторов для целлюлозных электродов может использоваться переменный ток. По ГОСТу соответствуют таким типам электродов: Э 42, Э 46 и Э 50.

Недостатки

Наплавленный метал содержит относительно повышенное количество водорода, понижающее пластичность сварного шва, в связи с чем вероятны холодные трещины. Характерны брызги.

Электроды с рутиловым покрытием

Как известно, рутил – титановый минерал. Для этой разновидности электродов в покрытии используют концентрат диоксида титана (TiO2), наносимый на стальные стержни. Он дает кислый шлак, обеспечивает газовую защиту из водорода, окислов азота и углерода.

 Эти электроды используются для низкоуглеродистых сталей в любых пространственных положениях. В классификации ГОСТа по механических свойствам сопоставимы с типом Э 42 и Э 46.

Добавление небольшого количества целлюлозы в рутиловые электроды, обеспечивает дополнительный запас для газовой защиты.

Иногда незначительное добавление целлюлозы в рутил дает дальнейшее повышение производительности, такая комбинация называется рутил-целлюлозное покрытие (RC). Кроме того, могут быть комбинации с основными и кислыми покрытиями (RB и RA соответственно).

Особенности. По сравнению с электродами на кислой основе, рутиловые «собратья» при сварке производят металл более стойкий к трещинам, они дают меньше брызг и стабильное, сильное горение сварочной дуги при переменном токе. Относительно не восприимчивы к ржавчине, окислениям, влаге.

Рутиловые электроды дают просто отделяемый шлак, отлично показывают себя при сваривании вертикальных швов. Пористость возможна в редких случаях при нарушении технологии сварки, например, если для тонкого металла применяются слишком толстые электроды или есть зазоры в тавровых соединениях.

Замечательно показывают себя на участках с короткими швами, где необходимы частые перерывы и повторные поджигания дуги.

Слабые стороны

Рутиловые электроды, попавшие под влияние влаги, можно использовать лишь через сутки (потребуется предварительное прокаливание около часа при температуре выше двухсот градусов по Цельсию). Нежелательно их эксплуатация для сваривания конструкций, подвергающихся высоким температурам и ползучести.

Электроды с кислым покрытием

Указанный тип покрытия электродов содержит оксиды металлов, включая оксид железа, силикаты и оксида марганца, которые производят кислый шлак. Соотносятся по ГОСТу с типами э 38 и Э 42. Могут использоваться постоянный и переменный ток. В связи с высоким содержанием кислорода, кислые электроды повышают температуру, делая металл сильно текучим. С одной стороны, перечисленные особенности способствуют быстрой сварке, а с другой могут привести к появлению пор и низкой прочности сварного шва, и подрезам. Для нивелирования этого добавляются некоторые раскислители, улучшающие механические свойства и способность шлака легко удаляться.

Недостатки

Удлиненная дуга, наличие ржавчины, окислов существенно повышают вероятность горячих трещин и пор в сварочном шве. Кислые электроды повышают содержание водорода в сварочной ванне. Они токсичны, обладают повышенным брызгообразованием.

Основные электроды или низководородные электроды

Базовый электрод разновидности содержит карбонат кальция, карбонат магния, фторид кальция и другие минералы (такие как плавиковый шпат). Эти электроды должны храниться в сухом состоянии и правильно подогреваться перед использованием. Газовая защита включает в себя углекислый газ с низким содержанием водорода и кислорода. Контроль водорода обеспечивает защиту от воздействия атмосферы, делает электроды пригодными для высоко- и низколегированных сталей, для сталей с низким содержанием углерода.  При сварке под воздействием высоких температур дуги происходит диссоциация карбонатов, которая в конечном итоге способствует повышенной основности шлаков, появлению защитной среды газов практически без выделения водорода. Дополнительно водородную составляющую связывает фтористый кальций. Из-за таких особенностей разновидность получила свое второе название – фтористо-кальциевые электроды.  Они незаменимы для сооружений с жесткой основой, для закалывающихся сталей, предрасположенных для появления холодных трещин, а также образуют швы не склонные к быстрому старению. Низководородные электроды в ручной дуговой сварке используют вне зависимости от пространственного положения. Швы могут быть значительной толщины.
Тип в соответствии с ГОСТ 9467-75 по механике наплавлений: сопоставляется с  Э42А — Э50А.

Слабые стороны

Возможно возникновение пор в случае если свариваемый металл будет иметь ржавчину, окисления. Дуга при горении менее стабильна чем у других видов электродов. Применяется преимущественно с постоянным током. Для переменного потребуется поташ или специальный калий-натриевые соединения сочетании с прогревом электродов (до 400 °C).

Электроды с примесью железного порошка

Железный порошок добавляют во все типы покрытий для повышения эффективности электродов. Дополнительный порошок железа увеличивает скорость осаждения. Это уменьшает напряжение, позволяет целлюлозным электродам справиться с переменным током. Кроме того, добавка контролирует вязкость шлака. Свойство весьма полезное в позиционной сварке.

Выводы

Подведем краткие итоги в табличном виде.

Покрытие сварочных электродов отличается своими параметрами, свойствами, сферой применения. Мы рассмотрели основные виды покрытий, обозначили главные преимущества, недостатки. Надеемся, что материал будет максимально полезным для вас, наши уважаемые читатели.

Источник: https://blog.svarcom.net/news/osnovnye-vidy-pokrytij-svarochnyh-elektrodov-kotorye-obyazatelno-nuzhno-znat.html

Покрытие сварочных электродов — особенности и виды

Электроды для сварки представляют собой стержень, защищенный специальным покрытием. Его также называют обмазкой. Покрытие сварочных электродов выполняет роль барьера между сварочной зоной и воздухом. Оно исключает окислительный процесс. Обмазка применяется для всех типов электродов, работающих как с черными, так и с цветными металлами и сплавами.

Назначение покрытия

Главная задача обмазки (верхней части электрода) — это защита металла во время сварки. Окисление, возникающее при взаимодействии с воздухом, отрицательно сказывается на качестве соединения. Шов становится непрочным. В нем могут образовывать трещины и поры, из-за чего он просто разрушится.

Покрытие работает таким образом. Во время сварки на каплях электродного металла образуется шлаковая оболочка. При движении дуги вдоль расплавленной поверхности, шов покрывается шлаковой коркой, защищающей его от внешних воздействий.

Шлаковая корка замедляет остывание металла и снижает скорость его застывания. Благодаря этому из него выходят деструктивные включения, снижающие прочность шва. Защитное напыление стержней состоит из большого количества защитных элементов. Основными компонентами являются концентрат титана и каолин.

Обмазка выполняет несколько очень важных функций:

• Защита дуги и сварочной ванны от имеющихся в воздухе кислорода, азота и водорода. Защита состоит из 2 уровней. Первый — это пары углекислого газа, второй — углеродные окиси, укрывающие рабочую зону и шлаковые образования.
• Обмазка способствует образованию шва без пор, трещин и зашлакованных участков.

Среди других, не менее важных функций, нужно отметить:

• Стабильное горение дуги в различных режимах работы и простое зажигание. Стабильность достигается за счет наличия в покрытии элементов, стойких к ионизации в больших объемах. В результате ионы стабилизируют горение дуги.
• Благодаря ферросплавам из сварочной ванны удаляется кислород, являющийся причиной образования пор. Ферросплавы связываются с кислородом и выводятся в виде испарений.
• Покрытие способствует очистке металла соединения от лишних примесей.

Диаметр и толщина покрытия

Существует огромное количество марок и моделей электродов, рассчитанных на работу с разным материалом. Они учитывают нагрузку и условия, в которых будут находиться сваренные конструкции и изделия.

Электроды имеют 2 значения диаметра: с обмазкой и без. Диаметр прутка очень важен при выборе расходных материалов для предстоящих работ. Как мы знаем, чем толще металл, тем больший диаметр электродов требуется для его сварки.

Исходя из диаметра стержня и толщины металла, выставляется сила тока на аппарате. Необходимо правильно ее подобрать. Если она окажется слишком большой, вы прожжете металл, а если слишком маленькой, то не сможете зажечь дугу.

В большинстве случаев за диаметр принимается величина сердечника вместе с покрытием, поскольку эффективность работы обеспечивается как раз за счет обмазки. Без нее было бы сложно сделать качественное и надежное соединение.

При выборе электродов большое внимание уделяется толщине самой обмазки. Под каждый диаметр сердечника подбирается определенная толщина обмазки. Можно выделить 4 группы электродов, которые отличаются между собой толщиной покрытия:

• тонкие;
• средние;
• толстые;
• особо толстые.

В качественных электродах толщина покрытия варьируется от 0,5 до 2,5 мм. С учетом железного порошка, диаметр составит 3,5 мм, а масса примерно половину от общего веса изделия. Электроды с таким соотношением покрытия и сердечника применяются когда нужно сделать надежное соединение, рассчитанное на большие нагрузки.

У тонких электродов толщина обмазки не превышает 0,3 мм. Оно предназначено для стабилизации горения дуги и не оказывает влияния на качество полученного металла.

Виды покрытия

Давайте подробнее рассмотрим виды обмазок. Всего можно выделить 4 главных типа покрытия, которые наносятся при изготовлении прутков:

• основное — в маркировке обозначается буквой Б;
• кислое — обозначается буквой А;
• целлюлозное — Ц;
• рутиловое — Р.

Покрытие выбирается в зависимости от типа металла, с которым вы собираетесь работать, нагрузки на конструкцию или деталь и т. д. Теперь рассмотрим каждый вид покрытия.

Основное

Покрытие позволяет легко избавляться от кислорода в металле. Шов, выполненный электродом с основным покрытием не будет иметь горячих трещин. Чтобы в соединении не появлялось пор, электроды нужно прокаливать.

Поддерживать стабильное горение с таким покрытием сложно. Поэтому для большинства подобных электродов потребуется постоянный ток обратной полярности.

Основное покрытие подходит для сварки изделий и конструкций, сделанных из закаливающейся стали, в которых могут появляться холодные трещины. Такими электродами выполняется сварка материалов с большим содержанием серы и фосфора.

Стержни с такой обмазкой часто используются при сварке в несколько слоев для конструкций с повышенными требованиями жесткости.

Кислое

Кислое покрытие позволяют почти полностью исключить возможность образования пор в швах. Поэтому стержни с такой обмазкой применяют при сварке ржавых поверхностей. Данное покрытие обеспечивает стабильное горение дуги и ее легкое зажигание.

Такие электроды применяют, когда к конструкциям и деталям предъявлены минимальные требования. Их можно использовать как при постоянном, так и при переменном токе. Среди основных недостатков можно отметить: большие брызги, токсичные испарения, возможность появления горячих трещин.

Целлюлозное

Электроды с таким покрытием отличаются качественным горением дуги. Зачастую их используют с постоянным током. Их применяют при установке корневых швов в трубопроводах, сделанных из стали с небольшим содержанием углерода.

Стержни с данным покрытием используются для односторонней сварки с хорошим проплавлением корневых швов. Ими можно эффективно работать в вертикальном положении.

Целлюлозное покрытие не подходит для работы с металлами с большим содержанием углерода и легирующих компонентов. Также оно плохо переносит большую температуру и дает много брызг во время работы.

Рутиловое

Это очень распространенная обмазка. Она позволяет без проблем варить даже стали со ржавчиной и следами окалины. Шов, образуемый при работе такими электродами, полностью защищен от горячих трещин.

Рутиловое покрытие дает возможность соединять даже загрунтованные поверхности. Шов будет прочным и надежным. Стержни с такой обмазкой дают возможность работать с любым типом тока и обеспечивают стабильную дугу. Брызги во время сварки практически отсутствуют, что экономит материал и защищает сварщика от ожогов. При работе рутиловыми электродами, в швах не появляются поры.

При работе средними и толстыми стержнями, сварка допускается в любом положении. Если свариваемый материал имеет очень большую толщину, его сварку следует проводить в нижнем положении.

Конструкции и изделия, к которым предъявлены требования стойкости к высоким температурам не желательно варить рутиловыми электродами.

Заключение

Покрытие сварочных электродов напрямую влияет на эффективность работы и качество соединения. Кроме того обмазка определяет функции и назначение электродов.

Покрытия и изделия в целом, создаются в соответствии с правилами ГОСТа, написанными для конкретных сварочных работ и электродов. Стержни с разной обмазкой могут отличаться по цене и параметрам. Это зависит от сферы применения и задач, которые они должны выполнять.

Источник: http://instrument-blog.ru/svarka/pokrytie-svarochnyh-elektrodov-osobennosti-i-vidy.html

Электроды по алюминию для дуговой сварки — виды и особенности применения

Скрепление (раскрой) металлов производится различными способами. Наиболее эффективная технология – с помощью сварочного аппарата. Применительно к алюминию эта работа существенно осложняется, и в первую очередь, из-за быстрого образования толстого слоя оксида на поверхностях деталей. Процесс этот происходит беспрерывно, что и затрудняет сплавление образцов.

Какие электроды следует использовать для дуговой сварки алюминия, как добиться качественного шва, что учесть – об этом и не только подробно расскажет предлагаемая статья.

Типы электродов

Вольфрамовые

1. ОЗА-1 (ОЗАНА-1). Используются при работе с алюминием, характеризующимся технической чистотой. Особенности сварки – обратная полярность постоянного тока, предварительный нагрев металла.

1. ОЗА-2 (ОЗАНА-2).

   Эти модификации сварочных стержней применяется в основном для наплавки деталей, а также для обработки бракованных участков (их заваривания). По отзывам профессионалов, прежде чем приступать к работе, эти электроды необходимо прокалить.

1. УАНА. Электроды, которыми производится сваривание сплавов на основе алюминия:

• первая серия (УАНА-1) – для марок АД (0, 00, 1);
• вторая (УАНА-2) – для АД31 (33, 35), АЛ9 (11, 34);
• третья (УАНА-3) – для АЛ2 (4, 30);
• четвертая (УАНА-4) – для марок сплавов ММ, АМЦ, АМцС;
• пятая (УАНА-5) – Амг (2 – 5);
• шестая (УАНА-6) – для сплавов Амг (3 – 6), а также чистого алюминия.

Угольные

Об их особенностях и специфике ведения сварки подробно рассказывается здесь.

Графитовые

Для сваривания алюминия и сплавов из него они используются гораздо реже, и в основном специалистами. Они нашли более широкое применение в промышленности, а для ручной дуговой сварки – лишь при работе с медными проводами.

Рекомендация по выбору диаметра электродов

Он зависит в основном от силы тока, и приведенными данными можно руководствоваться при ручной  аргонодуговой сварке. Для нее целесообразно выбирать вольфрамовые электроды или их лантанируемую модификацию сечением от 0,8 до 8 мм, в зависимости от силы тока (А).

• до 10 А – 1 мм;
• 20±10 – 2;
• 30±10 – 3;
• 60±20 – 4;
• 80±20 – 5;
• 105±25 – 6.

Более толстыми электродами работают лишь профессионалы.

Практические рекомендации по дуговой сварке алюминия

• Первичная зачистка образца делается с помощью органических растворителей (РС 1 или 2, уайт-спирит, ацетон технический). С их помощью легко удаляется грязь, а также производится обезжиривание поверхностей.
• Для снятия оксидной пленки с алюминия используются щетки с металлическими ворсинками. Их толщина – до 0,1 мм. После этого производится повторная обработка образца растворителем.
• Для дуговой сварки алюминия лучше использовать сварочный аппарат инверторного типа. Ток – постоянный, полярность – обратная. Ориентировочные данные по выбору сечения стержней приведены выше.
• Просушка электродов ведется при температуре 210±10 ºС. Ее продолжительность – не менее 2-х часов.
• Для получения качественного шва алюминий или его сплав подогревается до 280 – 420 ºС. Такой диапазон объясняется тем, что температура подбирается в зависимости от толщины заготовки. Чем она больше, тем интенсивнее должен быть разогрев образца. Если он характеризуется значительными габаритами, то практикуется точечный (локальный) нагрев, в области рабочей зоны.
• На последнем этапе производится удаление шлака, после чего шов поливается горячей водой, и далее он обрабатывается все той же металлической щеткой.

В статье изложена общая (ознакомительная) информация по электродам по алюминию.

Дуговая сварка ведется по нескольким технологиям – при помощи автомата или вручную, в облаке инертного газа (аргон или его смесь с гелием). Как разновидность последнего способа – сварка плазменная.

Только зная и учитывая все нюансы предстоящей работы, можно правильно подобрать оптимальный тип электрода и его диаметр.

Источник: https://ismith.ru/welding-equip/elektrody-po-alyuminiyu-dlya-dugovoj-svarki/

Технология сварки электродом алюминия

Сварка электродом алюминия – довольно редкое явление, но все же встречающееся. Обычно такая сварка используется в полевых условиях, где нет специального оборудования, предназначенного для соединения такого металла, как алюминий. Иногда применяется в небольших мастерских, где нет существенного бюджета, а применение электродов значительно сокращает расходы и время.

Схема сварки алюминия электродом.

Сварка электродами должна осуществляться только опытным мастером, поскольку здесь требуются некоторые знания о процессе и технологии. Следует знать технические характеристики и свойства металла алюминия для достижения положительного результата в работе. Перед сваркой необходимо подготовить все требуемые элементы и инструменты.

Электроды по алюминию

Чтобы соединить детали из алюминия правильно и качественно, необходимо подобрать электроды, которые в точности подойдут для представленного процесса. Стоит отметить тот факт, что соединять детали с помощью тока можно только те, чья толщина не превышает 2 мм. В остальных случая используют совершенно иные способы.

Режимы сварки алюминия неплавящимися электродами.

Произвести сварку алюминия электродами вполне возможно, нужно лишь правильно подобрать материал в любом специализированном магазине. Кроме того, электроды можно смастерить самостоятельно, что сэкономит внушительную сумму денежных средств.

Для этого следует взять алюминиевую проволоку толщиной в 3-4 мм и разрезать ее на куски по 25-35 см. Затем берут обычный школьный мел и измельчают его в порошок. В сыпучий материал необходимо добавить силикатный клей и весь состав тщательно перемешать до однородной массы.

Нанести полученную смесь на проволоку слоем, не превышающем 1-2 мм в толщину. Полученным электродам дают высохнуть и используют их в сварке.

Среди покупных электродов выделяют следующие марки:

1. ОК – электроды по алюминию с примесью марганца или магния. Следует беречь от влаги, поэтому не стоит вынимать все стержни из упаковки.
2. ОЗАНА – здесь имеются две разновидности, которые немного отличаются в применении в зависимости от типа и сплава металла. Такие стержни применяются для горизонтальной и вертикальной сварки.
3. ОЗА – полностью состоят из алюминия и по производству похожи на самодельные стержни. Используются для соединения сплава алюминия с кремнием.
4. УАНА – по своему происхождению и свойствам предназначены для сварки алюминиевых сплавов, поддаются деформации.
5. ЭВЧ – применяются для сварки в среде, где в качестве защиты применяется аргон. Эти электроды полностью состоят из вольфрама.

Электроды для сварки алюминия могут значительно отличаться в стоимости, поэтому при подборе обращайте внимание на их характеристики и свойства, чтобы не потратить зря свои денежные средства.

Источник: https://expertsvarki.ru/tehnologii/svarka-elektrodom-alyuminiya.html

Сварочные электроды по алюминию для инвертора

Ручная дуговая сварка для соединения двух алюминиевых заготовок используется не часто.

Но это самый дешевый и простой вариант, поэтому электроды по алюминию с обмазкой применяют в небольших мастерских или в полевых условиях, где нет возможности использовать другой более дорогой вид сварки, требующий наличие сложного оборудования.

В состав обмазки таких электродов входят фториды или хлориды щелочноземельных металлов, которые вступая в соединение с оксидом алюминия, превращаются в газы и шлаки. Оксид алюминия – это тугоплавкая пленка, которая всегда находится на поверхности алюминиевых деталей.

Дуговую сварку можно использовать для соединения алюминиевых заготовок толщиною не меньше 4 мм. При этом диаметр используемых электродов составляет 4-5 мм, меньше не стоит, потому что скорость плавления стержня электрода в три раза быстрее, чем у стального, отсюда и трудности сварочного процесса. Они могут привести к непровариванию металла на всю глубину сварочного шва.

Чаще всего электроды с покрытием используются для сваривания чистого алюминия, или его сплавов с добавлением кремния или марганца, при этом их процентное содержание не должно превышать 5%.

Список сварочных электродов, с помощью которых можно варить алюминиевые сплавы или чистый металл, не так уж и много.

ОЗАНА

Здесь две позиции:

• ОЗАНА-1, с помощью этих электродов можно варить чистый алюминий марки А0-А3. Шов получается ровным и аккуратным, коррозионная стойкость его высокая. Если варить детали толщиной до 10 мм, то подогревать электроды не надо. В остальных случаях прокалка обязательна до температуры 200С в течение получаса. Особое внимание чистоте соединяемых кромок. Сварка производится переменным током обратной полярности. Обмазка – солевая. Варить можно в нижнем положении и в вертикальном.
• ОЗАНА-2. Применяется для сваривания только алюминиевых сплавов. Все остальные характеристики и условия проводимого процесса точно такие же, как и у предыдущего вида.

ОЗА

Эта разновидность электродов используется для сваривания, как чистого алюминия, так и сплавов. При этом толщина соединяемых деталей – 3-16 мм. В основе расходника лежит металлический стержень, покрытый соляной обмазкой. Режим работы:

• Ток – постоянный;
• Полярность – обратная;
• Положение – нижнее и вертикальное;
• Предварительный подогрев сварочного элемента или свариваемых поверхностей до +250С;
• Обязательная зачистка кромок до металлического блеска.

В настоящее время производители предлагают электроды диаметром 4; 5 и 6 мм.

УАНА

Данный вид применяется для сваривания заготовок из деформируемых и литейных сплавов алюминия. Все остальные позиции, а это режим сварки, способы подготовки в точности повторяют марку ОЗА. Единственное отличие – это положение электрода. Оно может быть только нижним и верхним (потолочным).

Электроды от шведской компании ESAB

Шведы предлагают марку электродов ОК, специально для сваривания и наплавки алюминиевых деталей в среде защитного инертного газа аргона. Здесь несколько позиций.

• ОК 96.10. Отличительной чертой этой модели является новая обмазка, сделанная из солей фтора и хлора, как композитный материал. Именно такая обмазка позволяет держать сварную дугу в стабильном состоянии, разбрызгивание металла практически отсутствует, шлаки легко отделяются от поверхности сварочного шва. Сам шов очень ровный и аккуратный. Предназначен электрод для сваривания чистого алюминия. Нагрев расходника не обязателен, но предпочтителен. От этого качество шва не меняется, но нагрев уменьшает расход электродов. Сильно зачищать кромки нет необходимости, надо их просто промыть горячей водой. Обмазка – щелочно-солевая.
• ОК 96.20. Используют его, если сборная конструкция или детали не подвергаются большим нагрузкам, то есть, требование к ним минимальные. Сваривать можно только сплавы, в которых присутствует магний или марганец, их содержание не должно превышает 3%. Покрытие стержня – солевое. Положение сварки – любое. По всем остальным позициям полное совпадение с предыдущим видом.
• ОК 96.50. Применяется только для соединения сплавов алюминия (марганцевых, магниевых и медных). Стержень электрода изготовлен тоже из сплава: алюминия и марганца, поэтому можно его использовать в качестве присадочного прутка в автогенной сварке. Обмазка – щелочно-солевая.

Все перечисленные виды можно отнести к категории – электроды для сварки алюминия инвертором. Но этот металл и его сплавы можно соединять и неплавящимися вольфрамовыми электродами в среде инертного газа. Для этого необходимо использовать присадочную проволоку. Она может быть алюминиевой или циркониевой. Марка таких электродов – ЭВЧ.

Новичкам иногда сложно сделать выбор, потому что в алюминиевых сплавах присутствуют разные компоненты, от которых зависит качество конечного результата соединения. Поэтому стоит прислушаться к рекомендациям профессионалов.

• Хорошо, если электрод по своему составу точно подходил под состав сплава. Многие производители это указывают на упаковке или в маркировке, что облегчает процесс подбора.
• Выбор толщины расходника также является немаловажным. Нельзя варить толстым электродом тонкие детали. Это гарантия появления прожога основного металла.
• Нельзя в сварке использовать расходники, которые просушивались дважды или трижды. У них снижено качество.
• Предварительная обработка кромок сваривания – обязательное условие. Надо из зачистить сначала металлической щеткой, а затем обработать растворителем. Только таким образом можно удалить оксидное покрытие.
• Новичку не стоит браться за тонкие заготовки, лучше опыта набираться на толстых деталях. Все дело в скорости сварочного процесса. Он проходит быстро, так что прожечь тонкий металл несложно. Плюс появляется вероятность образования толстого сварного шва за счет большой текучести алюминия.
• Чем толще металл свариваемых изделий, тем длительнее процесс прокалки электродов.
• Варить лучше при умеренных токах, что позволит хорошо проплавить основной металл.
• Если варятся толстые детали, то оптимальный вариант – это локальный нагрев по участкам. Закончили сварку, удалили своими руками шлак, промыли шов горячей водой и зачистили его металлической щеткой. Переходите к следующему участку.
• При дуговой сварке необходимо точно подобрать величину сварочного тока. Здесь можно использовать вот такое соотношение: на один миллиметр толщины свариваемых деталей применять ток силой 25-30 ампер. К примеру, если толщина заготовок равна 5 мм, то для их соединения необходим ток, равный 150 амперам.

Любой сварщик скажет, что варить алюминиевые сплавы достаточно сложно. У каждого свой опыт, который набит большим количеством испорченных стыков. И все дело в текучести металла и оксидной пленке, которая является тугоплавким материалом. Поэтому у данного процесса свой собственный технологический подход.

• Поделись с друзьями
• 0
• 0
• 0
• 0

Источник: https://svarkalegko.com/materials/elektrodi-aluminiy.html