Зачем
Алюминий без оксидной плёнки варится легко — с ней невозможно: AC-ток разрушает Al₂O₃ в отрицательный полупериод, делая ТИГ единственным ручным процессом, который гарантированно пробивает плёнку.
Главная проблема: оксидная плёнка Al₂O₃
Алюминий мгновенно покрывается оксидной плёнкой (Al₂O₃) на воздухе. Температура плавления плёнки — 2050°C, алюминия — 660°C. Плёнка плавает поверх ванны, мешает сплавлению, вызывает поры.
Переменный ток решает это физически: в отрицательный полупериод (DC+) электрод бомбардирует поверхность ионами аргона, которые механически разрушают плёнку — это называется катодное распыление (cleaning action). В положительный полупериод (DC−) идёт основное проплавление.
Поэтому алюминий варят только на AC, не DC.
Режимы сварки алюминия по ГОСТ 14806-80
| Толщина, мм | Ток AC, А | Диаметр электрода, мм | Присадка | Газ |
|---|---|---|---|---|
| 1–2 | 40–80 | 1,6–2,4 (WP/WZ) | ER4043 | Ar 99,99% |
| 3–4 | 90–140 | 2,4–3,2 | ER4043 / ER5356 | Ar 99,99% |
| 5–6 | 140–200 | 3,2–4,0 | ER5356 | Ar 99,99% |
| >6 | 200–300+ | 4,0 | ER5356 | Ar или Ar+He |
Форма кончика электрода на AC
На AC вольфрамовый электрод (WP или WZ) формирует шарообразный конец под действием тока — это нормально. Конус не нужен. Диаметр «шарика» не должен превышать диаметра электрода: если растёт — ток слишком высок.
Важно
На AC нельзя работать заточенным конусным электродом (как для DC). Острый кончик разрушится при первом поджиге: кусок вольфрама уйдёт в ванну, шов — в брак.
Разобранный пример
Варишь АД31, электрод WP 2,4 мм, ток 130 А (AC). Через 20 секунд «шарик» на торце
электрода вырос до 3,5 мм — больше диаметра самого электрода.
По таблице: WP 2,4 мм, AC → диапазон 60–150 А. 130 А в пределах, но у верхней границы.
Диагноз: ток у верхней границы — шарик нестабилен и растёт.
Решение А: снизить ток до 100–110 А — шарик стабилизируется на нормальном диаметре.
Решение Б: взять WZ-8 диаметром 3,2 мм (диапазон AC 100–220 А) — держит шарик
лучше при высоком токе.
Если шарик уже «пустил каплю» вольфрама в ванну: в шве вольфрамовое включение —
брак по ГОСТ Р ИСО 5817 (группа 403). Вырубай место, переваривай.
Подготовка алюминия
Алюминий загрязняется маслом и водой охлаждения. Порядок подготовки:
- Обезжирь ацетоном или изопропиловым спиртом — всегда первым.
- Зачисти щёткой из нержавеющей проволоки (только для алюминия) — одним движением, не «пилящим».
- Вари в течение 4 часов после зачистки — плёнка нарастает снова.
Совет
Алюминий хорошо проводит тепло — изделие прогревается быстро и долго не остывает. Начни сварку на чуть повышенном токе, а потом снижай педалью. На длинных швах последние сантиметры варят при токе на 20–30% меньше начального — иначе ванна «утопает».
Присадочные проволоки: ER4043 vs ER5356
| Марка | Состав | Применение |
|---|---|---|
| ER4043 (Св-АК5) | Al+5%Si | Литейные сплавы, конструкции с анодированием (шов белеет после) |
| ER5356 (Св-АМг5) | Al+5%Mg | Деформируемые сплавы (АМг, АД31), морская среда, высокопрочные конструкции |
ER5356 нельзя использовать для сплавов с содержанием меди >0,5% (серии 2xxx) — риск горячих трещин.
Что читать в нормативах
ГОСТ 14806-80 содержит таблицы конструктивных элементов сварных соединений алюминия в инертных газах: типы С (стыковые), Т (тавровые), У (угловые) с размерами разделки и допустимыми зазорами. Открывай когда на чертеже стоит обозначение (например, С2 ГОСТ 14806) и нужен угол разделки или допустимый зазор. Также в нём ориентировочные режимы по толщине — хорошая стартовая точка при отсутствии ПТД.
ГОСТ 7871-2019 — стандарт на сварочную проволоку из алюминия и его сплавов. Основная польза: таблица сличения российских и международных обозначений. Св-АМг5 = ER5356, Св-АК5 = ER4043. Когда получаешь материал от разных поставщиков (один даёт в российских марках, другой — в AWS) — этот ГОСТ позволяет убедиться, что проволока та же самая.
Проверь себя
- Почему алюминий нельзя варить ТИГ на DC−, а только на AC?
- Что происходит с вольфрамовым электродом на AC и почему кончик должен быть круглым?
- В каком порядке готовят поверхность алюминия перед сваркой и почему сначала обезжиривают?
- В чём разница между присадками ER4043 и ER5356 — как выбрать нужную?
Документы и ресурсы
Обязательные
- Норматив ГОСТ 14806-80 — Дуговая сварка алюминия и алюминиевых сплавов в инертных газах. Соединения сварные таблицы соединений алюминия и ориентировочные режимы по толщине — стартовая точка без ПТД
Рекомендуемые
Практическое задание
Для трёх сплавов — АД31 (АМг0,5), АМг5, АК7 (силумин, литейный) — выбери присадочную проволоку (ER4043 или ER5356) и обоснуй выбор одним предложением для каждого. Затем напиши пошаговую инструкцию подготовки алюминиевой заготовки: обезжиривание → зачистка → тайминг (сколько часов до сварки). Объясни, почему нельзя использовать щётку, которой работали с углеродистой сталью, и что произойдёт, если нарушить последовательность — сначала зачистить, потом обезжирить. Запиши в рабочий журнал.
Отмечайте прогресс — заведите бесплатный аккаунт. Уже есть? Войти.