Заваряване на алуминий – защо е трудно и как да се справим

Алуминият е лек, не ръждясва и е буквално навсякъде около нас, от дограмата до лодките и ремаркетата. Дойде ли обаче време да бъде заварен, се оказва сред най-капризните метали.

Повечето хора, опитали да го заварят с обикновен електрожен, се отказват още след първия опит, тъй като електродът залепва, металът се деформира, а шевът прилича на всичко друго, но не и на заварка. Проблемът не е в уменията, а в свойствата на самия метал, които изискват съвсем различен подход от този при стоманата.

Трите свойства, които усложняват всичко

Оксидният слой е основното препятствие. Алуминият реагира с кислорода за секунди и образува алуминиев оксид, който се топи при 2 072°C, докато самият алуминий поддава още при 660°C. На практика трябва да пробиете покритие, три пъти по-устойчиво на топлина от метала под него, а не отстраните ли го преди и по време на работа, той остава вътре в шева като примес.

Топлопроводимостта е три пъти по-висока от тази на стоманата, тоест топлината от дъгата се разсейва мигновено и металът не успява да се стопи локално. Оттам идва нуждата от значително по-висок ток или предварително загряване, отколкото бихте очаквали за същата дебелина стомана.

Линейното разширение е двойно по-голямо, което означава чувствително повече деформация след охлаждане. Тънките детайли се нагъват и усукват, ако не вземете мерки предварително.

Кой метод за каква работа

TIG заваряването с аргон и волфрамов електрод е стандартът за качествена работа. Аргонът създава инертна среда, а режимът на променлив ток разрушава оксидния слой с всеки полупериод, така че шевът излиза чист и плътен, без пори и включения. За тръби, съдове под налягане и декоративни елементи TIG апаратът с AC режим е единственият сериозен вариант. Цената е бавната работа и нуждата от координация на двете ръце, тъй като едната държи горелката, а другата подава добавъчната тел.

MIG заваряването с аргон и алуминиева тел върви значително по-бързо и се справя по-добре с дебели детайли и дълги шевове, тъй като телоподаващият апарат поема подаването автоматично. Тук трудността е друга, а именно че алуминиевата тел е мека и се заплита в подаващия механизъм за разлика от твърдата стоманена. За надеждна работа търсете апарат с четириролков механизъм и тефлонова вложка в маркуча. За автомобилен ремонт, ремаркета и конструкции MIG дава най-добрия баланс между скорост и качество.

ММА заваряването с покрит алуминиев електрод е възможно, но резултатът изостава чувствително. Обмазката не осигурява достатъчна защита срещу окисление и шевът излиза порест и с включения. Единственото предимство е, че минава без газова бутилка, с обикновен инверторен електрожен. За временен ремонт на ненатоварен детайл е приемливо, но за нещо, което ще носи натоварване, не го препоръчваме.

Подготовката решава половината работа

Свалете оксидния слой непосредствено преди заваряването с четка от неръждаема стомана, а не с обикновена стоманена, която оставя железни частици и замърсява алуминия. Тази четка се използва единствено за алуминий и за нищо друго. Ъглошлайфът с ламелен диск също върши работа бързо и чисто.

Обезмаслете с ацетон или изопропилов алкохол, тъй като мазнините по повърхността отделят газове при нагряване и водят право към пористост.

При материал над четири милиметра загрейте детайлите до 100–150°C, за да компенсирате високата топлопроводимост. Не надхвърляйте 200°C, защото при продължително нагряване алуминият губи якост.

Практически съвети

Работете бързо. Алуминият се топи внезапно, за разлика от стоманата, която минава постепенно през червено към стопено. Не сте ли готови да реагирате моментално, ваната пропада през метала и оставате с дупка.

Дръжте къса дъга. При TIG разстоянието между волфрамовия електрод и метала стои около един-два милиметра, тъй като при по-дълга дъга топлината се разсейва и оксидният слой остава непробит.

Заварявайте от двете страни при тънък материал. Два по-тънки шева от двете страни разпределят топлината по-балансирано от един дебел, който изкривява детайла.

Фиксирайте по-здраво от обичайното. Алуминият се деформира далеч повече от стоманата, така че използвайте повече прихватки и по-стегнато захващане, отколкото бихте сложили при стоманена конструкция.

Често задавани въпроси

Мога ли да заваря алуминий с обикновен електрожен?

Технически да, с алуминиеви електроди E4043, но качеството остава чувствително под това на TIG и MIG, тъй като шевът излиза порест и с включения. За временен ремонт на ненатоварена конструкция минава, а за нещо сериозно ще ви трябва TIG с AC режим или MIG с аргон.

Какъв газ се използва за алуминий?

Чист аргон и за TIG, и за MIG. За разлика от стоманата, при която работят CO₂ и смесите аргон с CO₂, алуминият изисква чист аргон, тъй като въглеродният диоксид реагира с него и причинява пористост.

TIG или MIG за алуминий?

TIG за тънък материал до три милиметра, прецизна работа и декоративни елементи, MIG за по-дебел метал, дълги шевове и производствено темпо. Ако ще имате само един апарат, TIG е по-универсалният избор, тъй като при достатъчен ток покрива и двата края на диапазона.

Защо шевът ми излиза черен и грапав?

Черният цвят издава окисление заради недостатъчна газова защита. Или течението е издухало газа, или дебитът е нисък, или дюзата стои прекалено далеч от шева. Вдигнете дебита на аргона и работете без течение в помещението.

Mashini.bg – заваръчна техника за алуминий

TIG апарати с AC режим за прецизно заваряване на алуминий. Аргонови апарати от професионалния клас. Телоподаващи апарати MIG/MAG за работа с алуминиева тел. Аксесоари за заваръчна техника с електроди, дюзи и вложки. За консултация: 0878 68 38 38.