MIG varjenje aluminija za začetnike – ali lahko varite aluminij z varilnim postopkom MIG?
Ko se učijo variti, večina začetnikov uporablja odpadne kose mehkega jekla. Z mehkim jeklom je enostavno delati, je razmeroma konsistenten, začetniške napake pa so precej manj vidne. Prav tako je precej pogost in bo običajna izbira za varjenje, zato je dobro, da se na njem naučite praktično variti.
Aluminij je po drugi strani povsem druga zgodba. Pojavlja se v gradbeništvu, avtomobilski industriji in še marsikje. Aluminij se uporablja praktično povsod, ker je odporen proti koroziji, razmeroma vzdržljiv glede na svojo težo in izjemno lahek. Prav tako precej uspešno tvori zlitine z drugimi kovinami, na splošno pa ima različne lastnosti, ki so lahko koristne pri določenih projektih.
Težava je v tem, da so številne prednosti aluminija tudi razlog, zakaj ga je lahko težko variti. Varjenje aluminija predstavlja več edinstvenih izzivov, vključno z:
- Kljub svojim lastnostim aluminij za pravilno varjenje potrebuje več toplote kot mehko jeklo.
- Varilna talina pri aluminiju izgleda zelo drugače kot pri jeklu, zato bodo vaši rezultati drugačni.
- Presenetljivo enostavno je pregreti aluminij in vaša varilna talina pade naravnost skozi material, zlasti pri tanjšem materialu.
- Različne zlitine zahtevajo različne vrste polnila za pravilno varjenje, zato je lahko izbira ustreznega polnila težavna.
Varjenje aluminija pogosto velja za težavno, vendar ni nujno tako zapleteno. Če ste navajeni delati z mehkim jeklom, boste morali varilni postopek malce spremeniit, da boste lahko pravilno varili aluminij.
Ali lahko MIG varjenje aluminija mogoče?
MIG varjenje aluminija je popolnoma možno. Večina strokovnjakov sicer za aluminij priporoča TIG varjenje, če je to mogoče, vendar je varjenje MIG popolnoma sprejemljivo, če se ga pravilno lotite.
Ta odločitev je v veliki meri odvisna od preferenc in izkušenosti varilca; če ste začetnik, je lahko TIG boljša alternativa, sploh če imate ustrezno opremo, tj.odličen TIG varilni aparat.
Ključna sta vrsta aluminija, ki ga varite, in vrsta varilnega aparata, ki ga imate. Aluminij je splošen izraz in se nanaša na številne vrste zlitin, ki jih bomo tukaj obravnavali malo kasneje. Če gre za zlitino, združljivo z varjenjem MIG, jo lahko varite z gorilnikom MIG.
Kakšna oprema je potrebna za MIG varjenje aluminija?
Če načrtujete MIG varjenje aluminija, morate pred začetkom konfigurirati nastavitve opreme in orodja. V nasprotnem primeru tvegate, da kovina ne bo reagirala tako, kot ste pričakovali, in rezultat celotnega projekta ne bo tak, kot ste ga želeli.
Orodja za čiščenje
Pomembno pri varjenju aluminija je, da zagotovite, da je površina, s katero delate, čista. Tega koraka pri določenih varilnih projektih sicer ni treba izvesti, pri varjenju aluminija pa je nujen.
Zakaj je pri varjenju aluminija nujna čista površina?
Aluminijevi oksidi so veliko bolj odporni na vročino kot navaden aluminij ali aluminijeve zlitine. Če so na vaši delovni površini oksidi, bo toplota vašega varilnega aparata stopila aluminij, ne pa tudi oksidov. Aluminij se tali pri približno 650°C, medtem ko se oksidi ne stopijo vse do 2037°C! Ti oksidi se bodo potopili v vašo varilno talino in ustvarili vključke, žepe in šibke točke v zvaru.
Čiščenje je tudi ključnega pomena pri varjenju aluminija, ker je zaradi oksidne prevleke na aluminiju težko prijeti. Za najboljše rezultate boste morda morali uporabiti žično krtačo ali brusni papir z žičnim kolesom. Po odstranitvi umazanije, korozije in premazov morate oba dela, ki jih želite spojiti, očistiti s topilom ali milnico.
Ne samo, da je bistveno očistiti površino pred varjenjem, ampak je prav tako pomembno, da jo očistite na pravi način. Na primer, jeklena krtača lahko kontaminira površino prav tako hitro, kot če bi jo pustili umazano. Priporočljiva je aluminijasta krtača, predvsem pa bodite previdni pri mehkejšem aluminiju. Pazite, da ne boste zmešali vključkov, namesto da bi jih odstranili.
Varilne palice iz ustrezne zlitine
Izbira prave varilne palice je lahko precej zahtevna. Zaradi napačne zlitine je lahko vaš zvar dovzeten za pokanje ali lomljenje, šibkejši, kot bi smel biti spoj, ali drugače neprimeren za delo.
Izbira ustreznega polnila iz zlitine je odvisna od odgovorov na več vprašanj:
- Kakšna je osnovna oznaka materialov?
- Ali mora vaš zvar prenesti dolgotrajne visoke temperature?
- Ali bo zvar anodiziran, ko bo dokončan?
- Ali ima vaš zvar posebne zahteve glede prožnosti, trdnosti ali žilavosti?
- Ali ga bo treba toplotno obdelati?
Odgovori na ta vprašanja in tabela, kot je spodnja, vam lahko pomagajo pri odločitvi, katero polnilo je najboljše za vaše delo.
Kljub temu je to vodnik za začetnike. To pomeni, da verjetno varite materiale za prakso ali se učite neposredno od mentorja z bolj specifičnimi, praktičnimi nasveti. Vsak, ki poučuje varjenje, ima svoj koncept, kaj je najpomembnejše, zato jih po potrebi vprašajte za podrobnosti.
Da bi vam olajšali izbiro – varilne palice 4043 in 5356 na splošno veljajo primerne za veliko večino aplikacij za varjenje aluminija. Niso popolne – v določenih situacijah bodo potrebne druge palice – toda če imate ti dve pri roki, boste pokrili večino projektov.
Če vas zanimajo oznake za varilne palice, je tukaj povzetek. V grobem:
- 1XXX je blizu čistemu aluminiju.
- 2XXX je bakrova zlitina, ki se uporablja predvsem pri toplotni obdelavi zvarov.
- 4XXX je silicijeva zlitina in je zelo pogosta v različnih oblikah.
- 5XXX je magnezijevo polnilo, ki se običajno uporablja pri zvarih visoke trdnosti.
Vsaka ima številne prednosti in slabosti, zato je izbira ustreznega polnila ključnega pomena pri številnih aplikacijah.
Izbira ustreznega plina
Tudi izbira pravega plina je ključna za varjenje aluminija. Vaša izbira zaščitnega plina bo glavni dejavnik pri kakovosti končnega spoja.
Za veliko večino projektov je najboljša izbira plin argon. 100 % čisti argon je dober zaščitni plin zaradi svojega ionizacijskega potenciala in sposobnosti ohranjanja čistega zvara.
Alternativa, ki jo uporabljajo številni profesionalni varilci, je mešanica argona in helija. Helij nudi večji ionizacijski potencial in toplotno prevodnost, kar omogoča širše in globlje zvare. Kot začetnik je veliko večja verjetnost, da bo širši, globlji aluminijev zvar pregorel, zato se držite argona, vse dokler vam bo ustrezal. Helij je najbolje dodati mešanici za obsežnejše, debelejše kose aluminija, kjer sta potrebni globina in penetracija zvara.
Pomembno je vedeti, da uporaba CO2 v mešanici plinov ne bo delovala, zato je veliko poskusov MIG varjenja aluminija neuspešnih.
Katere nastavitve so najboljše za MIG varjenje aluminija?
Pomembna je tudi pravilna konfiguracija opreme za MIG varjenje.
Najprej pravilno nastavite pretok plina. Potrebujete zadosten pretok plina, da pravilno zaščitite zvar.
Drugič, napetost vašga gorilnika za varjenje mora biti ustrezno konfigurirana. Običajno je idealna napetost okoli 21-24 V. Prav tako skušajte zagotoviti, da bo vaš MIG gorilnik za pravilen postopek nastavljen na polariteto DCEP (pozitivna elektroda z enosmernim tokom).
Ne nazadnje, varjenje aluminija je najbolje izvesti s postopkom varjenja z razprševanjem. S tem postopkom je vaš oblok konstanten, drobne kapljice staljenega polnila pa se iz vaše pištole razpršijo vzdolž obloka in na površino zvara.
Druga pogosta težava, s katero se srečujejo začetniki, je poceni gorilnik za varjenje, ki zagozdi, namesto da gladko dovaja polnilno žico. Vaš gorilnik potrebuje visoko hitrost podajanja za polnilo, da ta postopek deluje pravilno. Nastavitve podajanja žice se lahko razlikujejo tudi glede na debelino žice, ki jo uporabljate.
Kakšna je prava tehnika za MIG varjenje aluminija?
Varjenje aluminija je proces z visoko temperaturo. Aluminij se hitro tali, vendar je zelo toplotno prevoden, zato se toplota enako hitro odvaja. Ta lastnost pomeni, da je dovzeten za spremembe v gibanju, in če se premaknete v napačno smer, vaš zvar ne bo deloval.
Pravilno varjenje aluminija zahteva tri stvari
Najprej potrebujete visoko hitrost premikanja. Ta zahteva je posledica vključene toplote; če se med premikanjem zadržujete prepočasi, boste v svoje materiale vnesli preveč toplote in tvegali opekline. Ta scenarij je pogost pri novincih, ki poskušajo variti aluminij. Zahtevana hitrost je veliko večja kot pri jeklu in občutek boste imeli, da je prehitra, dokler se je ne navadite.
Druga zahteva je uporaba tehnike “forehand”. Kadar tehnika “backhand” nagne gorilnik stran od smeri podajanja, to ne omogoča dobre pokritosti z zaščitnim plinom, ko se premikate tako hitro, kot je potrebno. To pomeni, da bo navaden zrak prišel v varilno talino in jo onesnažil. Tehnika “forehand”, kjer gorilnik nagnete za 15 stopinj proti gibanju, zagotavlja ustrezno zaščito.
Tretjič, med varjenjem uporabite preproste zvare. Uporaba cik-cak, zank ali drugih varilnih vzorcev je tehnika, ki se uporablja na jeklu za razširitev zvara in pusti, da se toplota zadrži nekoliko dlje, da se poveča globina. Oboje je slabo pri varjenju aluminija in dramatično poveča tveganje pregretja
Moj zvar je slab: kaj je šlo narobe?
Če ste preizkusili nekaj zvarov aluminija s postopkom MIG in ste imeli mešane rezultate, obstaja veliko možnih točk neuspeha. Nekaj najbolj pogostih:
1. Vaši zvari so se pregreli
Pregrevanje ali taljenje je posledica prekomerne toplote na enem mestu. Obstaja veliko možnih vzrokov, vendar je pri začetnikih najpogostejši prepočasno premikanje po spoju. Tudi če mislite, da se premikate dovolj hitro, je verjetnost, da se ne. Možno je tudi, da vrsta materiala ni primerna za projekt. Namesto robnega spoja vam bo morda koristil kotni spoj ali obratno. Vendar je ta odločitev zelo odvisna od situacije. Podobno bi lahko bila primerna uporaba debelejših materialov kot podlage, čeprav nimate vedno izbire.
Za pomembnejše zvare boste morda morali delati v krajših zaporedjih, da omogočite materialu, da med potjo odvede nekaj toplote.
2. Vaši zvari so umazani
Reakcije ali vključki v varilni talini običajno povzročijo umazane zvare.
Najprej preverite, ali uporabljate pravilno tehniko. Čelno ali potisno varjenje je potrebno za ustrezno zaščito vašega zvara med premikanjem, in če nimate pravilnega kota, boste verjetno imeli zelo umazane zvare. Če uporabljate pravilno tehniko, je možno, da mora biti vaša napetost višja, zlasti glede na vašo amperažo. Brez zadostne napetosti ne boste dobili pršilnega prenosa in vaš zvar ne bo deloval.
Prepričajte se tudi, da ste površino pravilno očistili z orodji samo za aluminij. Napačna vrsta orodij bo za seboj pustila delce, ki bodo povzročili vključke v vašem zvaru.
Na koncu še enkrat preverite, ali uporabljate ustrezen zaščitni plin in varilno palico. Če je karkoli od tega napačno, bodo vaši zvari na koncu precej slabi.
3. Vaš gorilnik za varjenje se dvigne
Pojavita se lahko dve pogosti težavi, zlasti pri nizkokakovostnih MIG varilnikih.
Najprej se polnilni material vžge nazaj v pištolo in povzroči težave. Ta scenarij se običajno zgodi, če niste vzdrževali ustrezne razdalje od konice do dela vzdolž zvara ali na koncu zvara. Obstaja nekaj trikov, ki jih lahko uporabite, da to naredite pravilno, zato se o tem pogovorite s svojim mentorjem.
Drugi je, ko je postopek dodajanja vaše polnilne žice nestabilen ali nagnjen k zvijanju, kar je znano kot ptičje gnezdenje. Za to obstaja več pogostih vzrokov.
Zaključek
Mnogi trdijo, da MIG varjenje aluminija ni mogoče. Nekateri zato nikoli niso poskušali variti aluminija; drugi so imeli slabe izkušnje s poskušanjem. Resnica je, da je MIG varjenje aluminija mogoče; je pa zapleteno in zahteva ustrezne nastavitve in tehniko, vendar je lažje, kot se mogoče zdi na začetku.
Zakaj ne bi poskusili? Kontaktirajte nas za kakovostno varilno opremo, z veseljem vam bomo svetovali!
