Как сварить силумин: Сварка силумина в домашних условиях

alexxlab | 12.01.1971 | 0 | Разное

Сварка силумина в домашних условиях

Силумин – это алюминиевый сплав, в который добавлен кремний. Именно из него делают детали сложной формы, которым предъявляются жесткие требования по прочности, коррозионной стойкости и износостойкости. Что касается такого процесса, как сварка силумина, то необходимо отметить, что технология практически точно такая же, как сварка алюминия. То есть, сваривание неплавящимся электродом в защитном аргонном облаке. Все дело в окисле алюминия, который на поверхности сплава создает прочную и жаростойкую пленку. Поэтому на открытом воздухе такую сварку не провести.

Аргон в этом плане выполняет чисто защитные функции. Он, во-первых, тяжелее воздуха, поэтому легко вытесняет его из зоны сварки. Во-вторых, аргон является инертным газом, то есть, ни с воздухом, ни с другими газами, а тем более с алюминиевым сплавом он никогда ни под какими условиями взаимодействовать не будет.

Но есть в аргонодуговой сварке один момент, о котором новички могут и не знать.

Когда производится сварка на обратной полярности (электрод подключается к плюсу, а заготовка к минусу), от атомов аргона начинают отделяться электроны. Происходит ионизация газа, то есть, он начинает пропускать через себя электрический ток. Именно ионизированный аргон, если придать ему направление, становится плазмой. И здесь очень важно не перегреть газ, который своей силой и температурой будет не соединять силуминовые заготовки, а резать их.

Внимание! Варить можно только литейный силумин, в составе которого кремния 4-22%. Не вариться материал, в состав которого входит в большом процентном содержании цинк.

Как заварить силумин

Итак, для сварки силумина необходима аргонодуговая технология. В состав оборудования входит инвертор, баллон с газом, осциллятор и специальная горелка. В горелку устанавливается неплавящийся электрод из вольфрама. В качестве присадки здесь должна выступать силуминовая проволока.

Перед началом сварочного процесса силуминовые заготовки необходимо подготовить.

Основное правило – это удалить оксидную пленку.

• Сначала необходимо зачистить кромки свариваемых деталей с помощью наждачки, металлической щеткой, пескоструйной машиной или любым другим способом.
• Далее производится обработка химическим составом. Это может быть любой растворитель, бензин или раствор каустической соды. Если используется последний материал, то после обработки рекомендуется промыть металлические заготовки напором воды.

Сварка производится на обратной полярности при короткой дуге. Объяснить это можно лишь тем, что при короткой дуге металл проплавляется лучше. Присадочная проволока подается в зону сварки, где она также расплавляется и соединяется с основным металлом, что в конечном итоге образует единую однородную жидкую субстанцию. Она при остывании превращается в монолит.

Подавать быстро присадку в сварочную ванну нельзя. Это приведет к разбрызгиванию металла, что снизит качество сварного шва. Проволоку надо подавать перед горелкой, при этом держать под углом.

Движение и подача должны быть равномерными точно вдоль шва. Нельзя отклонять присадочный стержень, двигать его поперек. Ровный и узкий шов – вот высокое качество соединения.

Все остальное, в принципе, точно так же, как и при сварке алюминия. А именно:

• При поджиге электрода нельзя касаться свариваемых металлических заготовок.
• Подачу газа надо начинать после 15 секунд после розжига вольфрамового электрода. Что обеспечит нагрев пространства в сопле горелки.
• Заканчивая сварку, нельзя останавливать подачу газа. Отключение можно провести после 10 секунд, как отключится подача электроэнергии на электрод. Это обеспечит равномерное остывание металла в зазоре между заготовками.

В домашних условиях можно сварку силумина проводить плавящимся электродом. К примеру, расходником от известной шведской компании ESAB марки ОК 96.50. Но и здесь есть своя специфика.

• Точно также производится подготовка заготовок.
• Предварительно свариваемые детали подвергаются нагреву до 250-300С.
• Электроды также предварительно подогреваются до 150С.

Электроды этой марки состоят из силуминового стержня и щелочно-солевой обмазки. При сварке выделяется в большом количестве шлак, который необходимо тщательно удалять. И все же сварка аргоном является более качественной.

Плюсы и минусы аргонодуговой сварки силумина

К достоинствам этой технологии можно отнести следующее.

• Это практически единственный вариант соединить силуминовые заготовки.
• Температура нагрева сплава не очень высокая, так что при правильном подходе можно исключить деформацию свариваемых деталей.
• При короткой дуге можно убыстрить сварочный процесс.
• Аргон является надежной защитой, что обеспечивает качество конечного результата.
• Способ сваривания общедоступный, так что нет никаких ограничений или запретов. В данном случае важен опыт проведения данного вида сварочных работ.
• При правильном подходе сварной шов должен получиться аккуратным.

Есть у этого способа соединения и свои отрицательные стороны.

• Нельзя проводить сварку силумина аргоном при ветреной погоде. Ветер будет сдувать из зоны сварки защитный газ. Оптимальный вариант – варить в закрытых помещениях.
• Если используется сварочный трансформатор с большим током, то необходимо будет обеспечить дополнительное охлаждение силуминовых деталей.
• Сварка с аргоном требует наличие разного оборудования.
• Некоторые сложности с настройкой режима сварки.

На самом деле сварка силуминовых изделий – процесс непростой. Как показывает практика, осилить его может только тот сварщик, который выполнял эту операцию неоднократно. То есть, только опыт может справиться с поставленной задачей.

Поделись с друзьями

0

0

0

0

Сварка силумина аргоном в домашних условиях: технология

Сварка силумина сопряжена с некоторыми трудностями. В первую очередь, сварке поддается только силумин литейных марок, в состав которого входит цинк. Во-вторых, сварка этого материала в отличие от алюминия более ресурсозатратна.

Сварка силумина

Силумин – это двухкомпонентный сплав, в составе которого кроме алюминия и кремния присутствуют медь, железо, марганец и прочие элементы. Из него изготавливаются различные изделия методом литья. Хорошие литейные свойства позволяют получать тонкостенные или сложной конфигурации детали, к которым предъявляются повышенные прочностные требования.

Широко применяется силумин при производстве элементов и деталей в авиационной, корабле-, судостроительной отраслях.

Сломанное изделие из силумина легко узнать. На его сколе четко выделяются крупицы. На практике обычно ремонтом не занимаются. Но если возникает острая необходимость, то соединить детали можно несколькими способами: сваркой, пайкой и склеиванием.

Особенности сплава

Силумин – это сплав алюминия и кремния, а кремний влияет на плохую свариваемость. Но примеси железа и титана дают возможность качественного сварного соединения. Марки материала силумин различны. Дешевые составы из Китая буквально плавятся при воздействии высокой температуры. Но изделия известных торговых марок выполняются из более качественного материала.

Среди особенностей силумина следует отметить следующее:

• высокая прочность;
• высокая износостойкость;
• коррозионная стойкость.

У каждого изделия имеется ресурс работы, после которого происходит его разрушение. Соединить элементы можно методами, описанными выше. Склеиваются декоративные изделия. Если к изделию не будут прилагаться значительные внешние усилия, то соединение можно произвести пайкой. Пайка силумина осуществляется при помощи специальных припоев. В основном применяются припои для алюминия: ЕR4043, Harris52, HTS2000.

Изделие из силумина, требующее сварки

Пайку тонкостенных изделий производят мощным электрическим паяльником. Толстостенные же детали разогреть под силу только с использованием газобаллонного оборудования. Процесс протекает при температуре свыше 200°С. Но для предотвращения перегрева деталей используются металлические (стальные) подкладки.

Технология сварки силумина

Сварка силумина в домашних условиях проводится электродуговым методом, но двумя способами. Первый способ – это сварка плавящимися электродами. Широко применяются электроды марки ОК96.50. Стержень изготавливается из силумина, а в качестве обмазки используются составы на основе солей и щелочей из хлора или фтора.

Для соединения деталей плавящимися электродами требуются подготовительные работы. Кроме разделки кромок и удаления окислов с соединяемых поверхностей детали подвергаются предварительному нагреву. Сваривание производится в диапазоне температур от 250°С до 300°С. Для нагрева используется газовая горелка.

Результат сварки силумина

К тому же процесс проводится электродами, которые подвергаются нагреву. Печь настраивается на температуру 150°С. При сваривании силумина должны соблюдаться элементарные правила охраны труда. Для защиты должны использоваться:

• костюм;
• маска;
• рукавицы;
• защитная обувь.

Кроме того, в помещении должны присутствовать средства первичного пожаротушения и отсутствовать горящие и легковозгараемые предметы. Сварочное место должно иметь надежное заземление.

Второй способ – это сварка неплавящимся электродом в облаке инертного газа. Но не стоит забывать, что данный метод не подходит для работ в труднодоступных местах, на открытых пространствах, а также внутри резервуаров.

Аргонодуговая сварка силумина

В отличие от первого способа соединения деталей аргонодуговой метод оставляет после себя аккуратный шов и отсутствие шлака.

Технология сварки аргоном предполагает наличие следующего оборудования:

• сварочный инвертор;
• регулирующий осциллятор;
• баллон с аргоном;
• горелку для работы с защитными газами;
• присадку.

Конструкция горелки позволяет одновременно подавать в зону сварки ток для розжига дуги и защитный газ.

Аргонодуговая сварка силумина

 

Перед тем как подвергнуть силумин сварке его подготавливают. Для этого:

• кромки зачищаются от окислов механическим способом;
• обезжириваются химическим составом.

Процесс аргонодуговой сварки протекает следующим образом:

• Подсоединение инвертора производится в обратной полярности для лучшего плавления металла. При прямой полярности происходит ионизация газа и в сварочной зоне образуется плазма, которая силумин режет, а не плавит.
• Электрод горелки из вольфрама подводится к свариваемой поверхности на расстояние не более 2,5 мм. Соприкасаться им категорически запрещено.
• Аргон в зону сварки начинает подаваться по истечении четверти минуты (15 секунд) после образования дуги. Это обеспечивает лучший прогрев свариваемых элементов.
• Для заполнения сварочной ванны к дуге вводится силуминовый присадочный пруток или проволока. Ее подают под некоторым углом к сварочной ванне и электроду. Скорость подачи проволоки не должна быть быстрой, иначе большой объем расплава провоцирует разбрызгивание.
• Присадка вводится перед горелкой по пути ее движения. Все перемещения только вдоль шва.
• После окончания горения дуги аргон, подается еще в течение 10 секунд. За это время металл шва немного остывает, что предотвращает образование тугоплавких окислов и трещин.

Достоинства и недостатки сварки аргоном силумина

Среди достоинств выделяются:

• узконаправленное воздействие дуги предотвращает деформацию свариваемых элементов;
• аргон значительно тяжелее воздуха, поэтому он вытесняет кислород из сварочной зоны, увеличивая качество;
• высокая скорость процесса;
• наличие разнообразных разработанных методик для сварки различных составов.

Минусы метода:

• работы можно производить только в закрытых помещениях иначе порывы ветра будут сдувать аргон из-под горелки;
• высокие сварочные токи требуют дополнительного теплоотведения;
• дорогостоящее оборудование;
• долгий подбор режимов.

Процесс сварки силумина – занятие достаточно сложное. Для качественного выполнения необходим большой практический опыт.

Как сварить силумин в домашних условиях?

         В настоящее время для изготовления различных сложных деталей используется силумин. Сварка силумина – это способ, который применяется для соединения деталей. Несмотря на то, что такой метод не отличается сложностью, на практике осуществляя сварку силумина можно столкнуться с рядом трудностей. В процессе сваривания, происходит нагрев и окисление сплава, из-за этого элементы из силумина соединить намного сложнее. Именно поэтому для сварки используется аргон. Благодаря этому химическому элементу процесс сварки защищен от окисления.

На заметку! Силумин – это сплав алюминия и кремния, который предназначен для создания деталей сложной формы.

Такой металл характеризуется высокими показателями прочности, устойчивостью к коррозийным процессам и износостойкостью.

Содержание статьи

• Сварка силумина при помощи аргоном
• Как произвести сварку силумина
• Достоинства и недостатки аргонодуговой сварки силумина

Сварка силумина при помощи аргоном

Технология сварки силумина практически идентична процессу сваривания алюминия. Она получила название аргонодуговой, поскольку в ней объединились электрическая и газовая сварки. А именно, сварка осуществляется при помощи неплавящегося электрода в защитном аргоном облаке.

Как уже отмечалось, основная функция аргона заключается в защите сплава от процессов окисления. За счет того, что он тяжелее воздуха, он вытесняет воздушные массы из зоны сварки. Еще одна отличительная особенность аргона состоит в том, что он является инертным газом, а значит ни с воздухом, ни с другими газами он ни при каких обстоятельствах не будет вступать в реакцию.

Если вы новичок, и впервые производите сварку силумина в домашних условиях, следует быть очень внимательным и не перегреть газ.

В случае, когда осуществляется сварка на обратной полярности (электрод подсоединяется к плюсу, а заготовленная деталь к минусу), от атомов аргона будут отсоединяться электроды. Таким образом, происходит ионизация газа и он начнет пропускать через себя электроток. Поэтому очень важно довести аргон до нужной температуры, ведь если его перегреть, то своей силой он будет не соединять заготовки из силумина, а начнет их разрушать.

Обратите внимание! Сваривать можно исключительно литейный силумин, в котором находится 5-20% кремния. Если в составе много цинка. То варить такой материал нельзя.

Как произвести сварку силумина

Чтобы сварить силумин нужно прибегнуть к аргонодуговой технологии. Оборудование сконструировано из инвертора, газового баллона, осциллятора и горелки. В горелку монтируется неплавящийся вольфрамовый электрод, силуминовая проволока предстает в качестве присадки.

Перед тем как начать процесс сварки нужно:

• взять наждачку, металлическую щетку или пескоструйную машину и зачистить кромки свариваемых силуминовых деталей,
• затем нужно обработать их химическим составом. Для этого подойдут: бензин или любой растворитель.

Сварка осуществляется на обратной полярности при короткой дуге, поскольку так металл будет лучше плавиться. Присадочную проволоку нужно поместить в зону сварки, там она расплавится и совместится с основным металлом. В результате образуется однородная жидкая масса, которая после того как остынет превратится в монолит.

Чтобы сварной шов получился качественным, важно подавать проволоку перед горелкой и держать ее нужно пол углом. Соблюдайте точность и равномерность подачи проволоки вдоль шва, ведь если подать ее слишком быстро – металл разбрызгается и шов получится кривым.

Осуществляя сварку силумина в домашних условиях, соблюдайте все установленные правила и рекомендации, а именно:

• когда поджигаете электрод, ни в коем случае не касайтесь свариваемых металлических заготовок,
• подаваться газ должен только спустя 15 секунд после того как вольфрамовый электрод разожжется,
• в конце сварочного процесса нельзя прекращать подачу газа, отключать его разрешается лишь спустя 10 секунд после того, как прекратится подача электрической энергии на электрод. Так, металл будет остывать равномерно.

Достоинства и недостатки аргонодуговой сварки силумина

Данная технология отличается рядом достоинств, среди которых выделяются:

• во-первых, такой способ является практически единственной возможностью соединить силуминовые заготовки,
• во-вторых, при короткой дуге сварочный процесс не займет много времени,
• аргон зарекомендовал себя как надежный защитный элемент, поэтому при соблюдении всех правил сварки, в конечном итоге вы получите прочное соединение,
• сварочный процесс каждый может осуществить в домашних условиях, здесь большую роль сыграет опыт.

Несмотря на большое количество плюсов, есть у такого способа и некоторые недостатки:

• сварку силумина аргоном не рекомендуется проводить на улице, т.к. ветер будет сдувать из зоны сварки защитный газ, поэтому сварочные работы лучше производить в закрытых помещениях,
• для сварки с аргоном нужно обзавестись всем необходимым оборудованием,
• могут возникнуть сложности с настройкой режима сварки,
• в случае применения сварочного трансформатора с большим током, важно дополнительно охладить силуминовые детали.

Подводя итог, стоит отметить, что сварка силумина – достаточно трудоемкий процесс, требующий внимательности и определенных знаний. Для того, чтобы конечный результат был качественным, лучше доверить это дело опытному специалисту.

Склейка или сварка силумина? — Сделай Сам на YaProfi.Net

На чтение 3 мин. Просмотров 5.5k. Опубликовано 21 мая, 2014

Периодически сталкиваюсь с разрушением силуминовых элементов. Внешне детали изготовленные из силумина похожи на алюминий, но это только на первый взгляд. Хотя его достаточно легко отличить когда изделие повреждено. Невооруженным гразом можно видеть спекшиеся крупицы порошка. Но, как говорится, надежда умирает, последней. В телефонной книге ищешь номер знакомого аргонщика. Приносишь деталь и после первого «чварка» можно наблюдать кислое лицо этого аргонщика. И вот после очередных повреждений силуминовых деталей уже и не хочется предпринимать попытки обращения к аргонщикам.

И вот я решил погуглить в сети, действительно ли этот самый силумин на сваривается. Для начала заглядываю в википедию, чтобы узнать из чего же состоит этот самый силумин. Его схожесть с алюминием не случайна, посколько это основная составляющая этого сплава. Второй основной элемент это кремний, доля которого составляет от 4 до 22% в зависимости от его марки. Также в состав силумина входит небольшое количество примесей: железо, медь, марганец, титан и прочие. Исходят из того, что процентное соотношение кремния разное, то скорее всего шанс сваривания есть.
Итак, погрузившись в бурные обсуждения интернет-форумов я понял следующее, что сваривать (спаивать) стоит только лишь в том случае, если деталь представляет некую ценность и если она находится под действием определенных нагрузок. В противном случае все ратуют за склеивание деталей силумина.
ОК. Все равно хотелось бы тезисно изложить основные требования к свариванию.

• Использовать только аргон.
• Силумин бывает разный. Надо всегда пробовать. Откровенно китайские изделия не свариваются. Тупо расплавляются. А вот, к примеру, автомобильные детали от известных производителей без проблем поддаются свариванию.
• Для сваривания силумина рекомендуют использовать специальные припои типа Harris-52, НТS-2000, ER 4043. Они предназначены для сваривания алюминия.
• Перед сваркой необходимо детали предварительно разогреть до температуры 220 градусов цельсия. Для более эффективного отвода тепла рекомендуют использовать стальные прокладки. Насколько я понимаю это необходимо для недопущения расплавления силумина.
• Жесткие закрепления стараться избегать во избежаний трещинообразования.
• Перед сваркой попытаться попробовать на тестовом образце.

Теперь что касается склеивания силумина. Прежде чем клеять необходимо тщательно подготовить поверхность. Максимально очистить от грязи и масла. Заранее продумать чем зафиксировать изделия после нанесения клея. Самое распространенный клее — эпокситный. Также многие советуют всяческие пятиминутки. После застывания клея можно армировать места склеивания. Для этих целей подойдет шпатлевка с волоконным наполнителем. Да, если вы надеетесь найти специальный клей для силумина, не теряйте зря время. Но здесь можно пойти по логике сварщиков, которые ищут припои для алюминия. Так и здесь, существуют специальные клеи предназначенные для склеивания алюминия.
Двухкомпонентные клеи COSMOFEN DUO и AL-1. Применяется в строительстве для склеивания алюминиевых элементов окон и дверей.

Вот такой вот краткий анализ в помощь тем, кто ищет способы сваривания и склеивания силумина. Здесь подход должен быть творческий, когда сумма попыток рождает победу.
Удачи.
P.S. Совсем забыл про «холодную сварку».
 

Сварка силумина: технологии, оборудование, преимущества

Силумин представляет собой сплав на основе алюминия, который используется для изготовления деталей. При обработке этого материала следует учитывать некоторые особенности. Например, сварка силумина похожа на работу с алюминием, однако этот процесс считается более энергозатратным.

Сварка силумина

Техника

На производстве, в частных мастерских и автосервисах мастера часто задаются вопросом о том, как сварить силумин. Для соединения деталей из этого материала применяется аргонодуговая сварка. Технология представляет собой сваривание неплавящимся электродом. Чтобы сделать надёжное соединение, используется специальная силуминовая проволока, которая выступает в качестве присадочного материала.

Перед использованием сварочного оборудования следует провести подготовку детали. Необходимо снять оксидную пленку, образующуюся на поверхности материала. Для этого используют наждачную бумагу, щётку или пескоструйный аппарат. Для химической обработки используют растворитель.

Какое оборудование необходимо?

Прежде чем приступать к сварочным работам следует подготовить оборудование. Для соединения силуминовых заготовок важно подобрать качественный аппарат. Сварочный трансформатор для этого не подойдёт. Нужен инверторный аппарат и газовый баллон. Помимо них применяют: вольфрамовые электроды, специальная горелка и осциллятор.

Сваривать силуминовые детали можно полуавтоматом. Проволока подаётся под защитой инертных газов. При использовании полуавтомата важно учитывать некоторые особенности:

1. Если постоянный ток имеет минусовую полярность на электроде, качественный шов сделать не получится.
2. Чтобы соединяющая проволока не путалась при подаче, используют инструмент, оснащенный 4 роликами.

Преимущества и недостатки

У сварки силумина есть определённые преимущества и недостатки.

Сильные стороны:

1. Деформация заготовки практически отсутствует благодаря малой области обработки.
2. Аргон защищает обрабатываемую поверхность от попадания кислорода.
3. Высокая скорость выполнения работ.
4. С помощью этой технологии можно соединять конструкции, которые не поддаются другим методам сваривания.

Слабые стороны:

1. При работе на улице сильный ветер будет мешать проведению работ.
2. Если при создании дуги используется мощная токовая сила необходима дополнительная система охлаждения.
3. Оборудование, используемое для соединения силумина, очень дорого стоит.
4. Для работы с инструментами и создания качественного шва нужно обладать практическими навыками.

Требования

Заварить шов, используя сварочное оборудование, можно соблюдая определенные требования:

1. Нельзя прикасаться электродом к обрабатываемой поверхности при зажигании дуги.
2. Перед тем как подавать газ следует разогреть сопло горелки. Спустя 15 секунд можно открывать вентиль с газом.
3. После прекращения подачи электричества на электрод следует подождать 10 секунд и только после этого перекрывать газовый вентиль.

Если работы проводятся дома, можно использовать плавящийся, а не вольфрамовый электрод.

Можно ли выполнять сварку такого типа дома?

Иногда необходимо провести сварку силумина в домашних условиях. Этапы проведения:

1. Подготовить помещение, рабочее место и оборудование. При сварке аргоном нужно позаботиться о хорошей системе вентиляции. Для проведения работ подойдёт металлический стол.
2. Чтобы соединить детали из силумина, нужно использовать плавящиеся электроды.
3. Заготовки разогреваются до температуры в 300 градусов. Электроды нужно нагреть до 150 градусов.

Шов можно сделать плавкими электродами. Важно, чтобы они состояли из стержня силумина, который покрывается щелочно-солевым раствором. При проведении сварочных работ будет выделяться большое количество шлака. Его следует быстро убрать с поверхности заготовки.

Этапы сварки

Чтобы сделать качественное соединение силумина, сварка должна выполняться со строгим соблюдением технологии. Этапы:

1. После зажжения дуги и включения газа в рабочую зона начинается подаваться проволока. Она расплавляется и создаёт качественное соединение деталей.
2. При подаче проволоки её держат под углом перед соплом горелки.
3. Проволоку нужно подавать медленно. Иначе расплавленные металл будет разбрызгиваться по сторонам и качество шва ухудшается.

При использовании присадочного стержня нельзя выставлять его поперек или делать большие отклонения в стороны.

Техника безопасности

Перед тем как начать сваривать силуминовые детали нужно позаботиться о безопасности. Для этого понадобится:

1. Защитная экипировка — перчатки, маска, обувь, роба.
2. Сварочное оборудование должно быть исправным. При поломке нужно заменить аппарат или провести его ремонт.

Помещение, которое используется для сварки, должно хорошо проветриваться.

Сварка силумина — технологический процесс, похожий на соединение алюминиевых деталей. При этом нужно правильно выбирать оборудование и расходные материалы.

 

Сварка силумина аргоном в домашних условиях: интересные технологии

В наше время все чаще встречаются изделия из силумина. Силумин – это сплав алюминия с кремнием и еще с некоторыми примесями. Процент кремния в сплаве может составлять от 4% до 22%. По сравнению с алюминием, данный сплав имеет более высокую прочность одновременно с хорошими литейными свойствами.

Силумин, в отличие от алюминия, не имеет такой эластичности и является достаточно хрупким материалом.   Изделия из такого сплава при сильных механических нагрузках просто лопаются. В связи с этим, у многих людей возникает такой вопрос, как сварка силумина. Сварить силумин можно двумя способами:

1. Аргонодуговой сваркой;
2. Сваркой плавящимися электродами.

Неопытному человеку может показаться, что сварка силумина – простая задача. На самом деле это не так. Такая сварка имеет некоторые нюансы.

Аргонодуговая сварка

Сварка силумина аргоном является более крепкой, чем сваривание электродом. Сплав при нагревании окисляется и создает на поверхности жароустойчивую пленку, которая не позволяет надежно скреплять части между собой.

Для исключения возможности появления этой пленки применяется аргон. Аргон является инертным газом. Это значит, что он не входит в реакцию с другими газами, веществами и воздухом. Этот газ тяжелее воздуха, что позволяет ему вытеснять весь воздух из сварочной ванны во время сварки.

Важно: Выполнять сварку силумина при сильном ветре невозможно, так как ветер будет сдувать аргоновое облако, необходимое для нормального сварочного процесса. Идеальным местом для аргоновой сварки является закрытое помещение.

Технология сварки силумина аргоном требует наличия соответствующего оборудования. К такому оборудованию относятся:

1. Инвертор. Это сам сварочный аппарат для ручной дуговой сварки;
2. Баллон. Необходим для хранения и использования газа. В данном случае аргона;
3. Горелка. Для такой сварки нужна специальная горелка, совмещающая в себе дуговую и газовую сварку;
4. Редуктор. Он позволит выдерживать необходимое давление газа на выходе из баллона.

Также для сварки понадобится силуминовая проволока. Она нужна в качестве присадки.

Подготовка металла к свариванию

Перед началом процесса свариваемые заготовки необходимо подготовить. Для этого, в местах, которые будут прилегать друг к другу, края металла нужно зачистить. В этом случае, можно применять наждачную бумагу, щетку по металлу, шлифовальные круги и т. д. После зачистки следует обработать детали химическим составом для полного удаления оксидной пленки. Для этих целей подойдет бензин или любой растворитель.

Сварка производится путем расплавления металла и присадочной проволоки в единую жидкую массу, которая после остывания надежно скрепит детали между собой. Присадку во время процесса необходимо подавать под углом и вдоль шва. Продвижение горелки и подача проволоки должны быть плавными и одновременными.

Внимание: Нельзя подавать в сварочную ванну сразу много присадки. В таком случае, металл будет разбрызгиваться, и качество сварки заметно ухудшится.

Сварка плавким электродом

Сварка силумина в домашних условиях возможна и без оборудования для аргонодуговой сварки. Можно сварить детали при помощи плавящихся электродов. Такие электроды изготовлены из щелочно-солевой оболочки, внутри которой находится силуминовый сердечник. Такая сварка является мене качественной, чем аргоновая.

Перед сваркой плавким электродом необходимо не только зачистить заготовки, но и прогреть их примерно до 300 градусов. Электроды, желательно, нагреть до 150 градусов. При сварке от электрода на шве образуется много шлака. Его необходимо очищать с металла для нормального контроля над качеством шва.

Вывод

Сваривать силумин может научиться каждый человек. Качество сварки напрямую зависит от опыта работы сварщика с данным материалом. Только постоянно работая с таким сплавом, можно добиться качественной и прочной сварки.

Интересное видео

Сварка силумина: особенности материала, технология

Сварка силумина имеет некоторые технологические особенности, т.к. этот сплав алюминия с кремнием быстро окисляется при нагреве. Это затрудняет процесс соединения элементов, отличающихся сложной формой.

Сварка силумина – способ соединения деталей сложной формы.

Свариваемость сплава и возможные проблемы

Силумин прочен и устойчив к коррозии и хорошо поддается литью, штамповке и ковке. Однако сплав отличается высокой окислительной активностью, что затрудняет процесс сварки.

Удобнее работать с силуминовыми сплавами литейных марок, которые включают 5-22% кремния, но даже в этом случае требуются большие затраты ресурсов. Если в состав сплава входит много цинка, деталь варить нельзя, т.к. под действием температуры этот компонент выгорает, делая кромку ломкой.

При обработке силумина чаще используют инертные газы. Аргон, который тяжелее воздуха, оседает на обрабатываемой поверхности облаком. Таким образом, на открытом воздухе провести обработку этой области крайне сложно. Кроме того, в ряде случаев возможно плавление электродов.

Для сварки этого сплава применяют далеко не все припои, т.к. висмут, свинец, олово и кадмий плохо растворяются в алюминии, что делает полученное соединение ненадежным.

Однако при использовании флюса, отличающегося высокой активностью, и при тщательной обработке места шва используют припой на основе оловянно-свинцовой смеси. Полученный в этом случае шов отличается низкой устойчивостью к окислительным процессам, поэтому требует дополнительного покрытия лакокрасочным материалом.

Кремний в составе силумина плохо влияет на свариваемость.

Лучше всего для пайки и сварки алюминиевых элементов подходят припои на основе:

• серебра;
• алюминия;
• кремния;
• цинка;
• меди.

Расходные материалы часто включают сразу несколько компонентов в разных соотношениях. Лучшим являются припой 34А, содержащий около 6% кремния, 28% меди и 66% алюминия, а также ЦОП-40 с 40% цинка и около 60% олова.

Плюсы и минусы

Часто сварка и пайка силумина проводятся с использованием аргона. Этот метод имеет ряд преимуществ и недостатков.

К положительным сторонам такой обработки можно отнести:

• высокую прочность соединения;
• вытеснение кислорода со сварочной области;
• исключение деформации кромок;
• снижение затрат времени на формирование шва;
• исключение быстрого окисления материала.

Соединение силумина считается самым прочным.

Считается, что технология сварки силумина с применением аргона проста, поэтому более доступна новичкам.

Однако у этого способа имеется и ряд недостатков. Такая сварка невозможна на открытом воздухе, т.к. ветер мешает распределению инертного газа по рабочей поверхности. Кроме того, выполнять обработку можно только специальным оборудованием. Нередко возникают сложности с настройкой сварочных аппаратов. Если для обработки силумина используется трансформатор, дающий высокую силу тока, поверхности потребуется периодически охлаждать.

Предъявляемые требования

Для защиты силумина требуется создание прочной окисной пленки. Ее формирование усложняет процесс работы. Если обрабатываемая деталь не будет находиться под большой нагрузкой, сварку допустимо выполнять при постоянном токе, отличающемся обратной полярностью, с применением электрода. Кроме того, обработка таких изделий может быть выполнена прямым током и с применением неплавящегося вольфрамового или угольного электрода.

Особые требования предъявляются к нагреву деталей для проплавления. Для этого можно использовать газовую горелку. Если толщина материала менее 10 мм, нагревание проводится до 250-300°C. Если заготовка толще, производится нагрев до 400°C.

Поверхность алюминия всегда покрыта тугоплавким стойким оксидом.

Есть требования и к силе тока: его регулируют до начала сварки. Желательно провести тестирование на силумине схожей толщины. Сварочная работа должна проводиться непрерывно 1 электродом, т.к. формирующаяся при остывании пленка включает в себя шлаки, которые препятствуют повторному розжигу дуги. Таким нужно постараться сразу же заварить всю необходимую поверхность, т.к. преждевременное прекращение работы ухудшит качество шва.

Только массивные заготовки могут быть сварены в 2 прохода. Сначала разогреваются края, а затем ведется шов. При этом присадка держится в левой руке и перемещается позади электрода. Его необходимо помещать на расстоянии 7-10 мм. Нельзя допускать плавления припоя каплями, т.к. это приведет к разбрызгиванию силумина и отсутствию формирования шва.

Пайка силумина

Пайка силумина имеет свои особенности.

Чтобы спаять элементы из этого сплава, нужно придерживаться некоторых правил:

1. Сначала тщательно зачистить обрабатываемые поверхности, обеззаразить их.
2. Зафиксировать детали в нужном положении.
3. После этого проверить работу инструментов.
4. Газовой грелкой прогреть обрабатываемую область.
5. Прикасаться к разогретому месту припоем с включением активного флюса.

Пайку силумина осуществляют в специальных газовых средах.

Если для работы используется бесфлюсовый припой, крайне важно для разрушения оксидной пленки дополнительно нанести флюс.

Описание возможных способов сварки

Существует 2 главных метода сварки элементов из силумина. В первом случае соединение проводится аргонодуговым способом, а во втором используются плавкие электроды. Каждый вариант имеет свои особенности.

В аргоновой среде

Аргоновая сварка в большинстве случаев позволяет получить лучший результат. Однако этот способ соединения требует использования специального оборудования, например сварочного инвертора, рассчитанного на 220В или 380В.

Сила тока должна регулироваться в зависимости от толщины деталей. Кроме того, при работе задерживается осциллятор, который необходим для регуляции напряжения, поступающего на электрод при создании дуги. В процессе работы потребуются также баллон с газом и сварочное оборудование, присадочный пруток, горелка, расходные материалы.

Аргонная сварка – один из наиболее востребованных видов современной сварки.

Сварка силумина с аргоном требует использования обратной полярности. Таким образом, к электроду подводится плюсовой контакт. Это необходимо для ионизации инертного газа, повышения его электропроводности.

Инертный газ начинает подводиться к рабочей области только после розжига. Шов при этом охлаждается в защитной зоне не менее 10 секунд. В этом случае обеспечивается качественное схватывание верхнего слоя.

Припой необходимо вести со средней скоростью перед горелкой. Электрод не следует приближать к поверхности на расстояние менее 2,5 мм. Движения прутка и горелки должны совпадать. Необходимо, чтобы диаметр присадочной проволоки был меньше, чем диаметр электрода.

С использованием плавящихся электродов

Для сварки плавящимся электродом со стержнем из силумина можно проводить выпрямитель или трансформатор. Перед работой поверхность требуется нагреть до 150°C, саму область стыка прогреть до 300°C. В этом случае шва не будет, т.к. произойдет сплав поверхностей. Образовавшийся шлак нужно зачистить.

Как подготовить силуминовую поверхность

Поверхность из силумина требует специальной подготовки перед сваркой и пайкой:

1. Провести тщательную зачистку рабочей зоны для устранения оксидной пайки. Лучше всего использовать для этого металлическую щетку или наждачную бумагу.
2. Обеззаразить поверхность, используя бензин, ацетон или другой растворитель.

Поверхность из силумина требует специальной подготовки перед сваркой.

Настройки аппаратов для сварки

Настройка зависит от типа сварочного оборудования, которое будет использоваться для сварки силумина.

Лучше всего после подготовки всех аппаратов провести тестирование на отдельном куске материала и при необходимости выполнить подстройку.

Возможности холодной сварки

Детали, которые не будут подвергаться сильным нагрузкам, можно соединять холодной сваркой.

Для этого применяют специальные клеевые составы:

1. «Холодная сварка».
2. PERMATEX Cold Weld.
3. Abro Steel.
4. Cosmopur 819.
5. Mastix.
6. Cosmopur 819.
7. Abro Steel.

Каждый из этих материалов имеет особенности использования. Они указываются производителем на упаковке. Необходимо точно следовать представленным рекомендациям.

Что необходимо помнить

Крайне важно тщательно подготавливать поверхности к обработке. При сварке нельзя касаться электродом имеющихся заготовок. Подавать газ следует через 15 минут после розжига. После завершения работы не рекомендуется сразу же прекращать подачу газа: это обеспечит постепенное остывание поверхности.

Можно ли варить дома

В случае крайней необходимости сварку изделий из силумина можно проводить в домашних условиях. Однако необходимо соблюдать технику безопасности: надевать защитную одежду, перчатки и очки. Помещение должно проветриваться, но при этом не должно быть сквозняка. Кроме того, для проведения работ нужно иметь необходимые навыки. Новичкам не следует выполнять сварку дома.

Для чего нужен силумин?

С 1989 года: образование, Алоха и
самое интересное вы можете получить в отделке

Проблема? Решение? Звоните прямо!
– это сайт без регистрации.

—–

2007 г.

Привет, меня зовут Джесс, я 14-летний студент 9-го класса в Австралии, и в настоящее время изучаю химию.
Я надеялся, что вы поможете мне с некоторыми вопросами по моему заданию, поскольку я искал повсюду, но все равно безуспешно.

---

2007 г.

Хотя мы могли бы перечислить для вас несколько таких вещей, Джессика, я уверен, что цель задания состоит в том, чтобы вы выполнили упражнение по выяснению свойств силумина, а затем по поиску некоторых вещей, которые сделаны из него по порядку. чтобы понять, что материалы выбраны потому, что они имеют преимущества по сравнению с другими материалами, имеющими другие свойства.

Пожалуйста, опишите ваше понимание свойств силумина и почему вы думаете, что они могут быть полезными, и я буду очень рад назвать некоторые вещи, которые сделаны из силумина.

---

2007 г.

Силумин – это сплав алюминия с добавлением кремния в смеси. Это придает ему высокую текучесть в расплавленном состоянии, а также повышает устойчивость к коррозии.
Он также имеет меньшую тенденцию к образованию пузырей (пузырей).

(Что касается того, почему это может быть, я оставляю это вам, чтобы попытаться выяснить). Он также имеет хорошую прочность на разрыв (снова посмотрите его и сравните его с другими сплавами.)

Это делает его пригодным для изготовления прецизионных отливок. Некоторые применения были в корпусах 35-миллиметровых камер (от хороших производителей, таких как Nikon и Pentax), где литье делает его намного дешевле, чем обработка цельного блока, но он по-прежнему должен быть достаточно прочным, точно изготовленным, и потому что они, вероятно, для использования во всевозможных местах, где, например, они могут подвергаться воздействию соленой воды, они должны обладать хорошей устойчивостью к коррозии.

Для вашего задания вам нужно будет найти несколько статей, которые рассказывают вам об этом из авторитетного источника, если вы собираетесь получить лучшие оценки. Как только вы их найдете, вы можете добавить их в раздел «Ссылки» после основной статьи с маркерами, чтобы показать в отчете, из какого из упомянутых источников вы получили информацию.

Таким образом вы покажете, что действительно выполнили работу, и можете подтвердить то, что вы говорите, указав на ссылку и сказав, что эти люди говорят, и они должны знать!

Таким образом профессиональные ученые подкрепляют большую часть того, что они вкладывают в свои статьи, поскольку они почти всегда используют открытия других людей как часть своей работы.

Так работает наука, когда мы рассматриваем то, что мы уже знаем (или думаем, что знаем), и узнавая об этом немного больше. Иногда мы обнаруживаем, что то, что мы думали, что мы знали, было в чем-то неправильным, обычно не сильно, а иногда довольно сильно. Это не означает, что предыдущая работа была неправильной, это просто означает, что это было лучшее объяснение, которое у нас было до того, как мы узнали немного больше.

Попробуйте поищите сайты производителей сплавов и металлургических изделий. Возможно, вы даже обнаружите, что некоторые производители вещей, сделанных с использованием этого разрешения, скажут это в рамках своей коммерческой презентации.

finish.com стало возможным благодаря …
этот текст заменяется на bannerText

Заявление об ограничении ответственности: на этих страницах невозможно полностью диагностировать проблему отделки или опасности операции. Вся представленная информация предназначена для общего ознакомления и не отражает профессионального мнения или политики работодателя автора. Интернет в основном анонимный и непроверенный; некоторые имена могут быть вымышленными, а некоторые рекомендации могут быть вредными.

Если вы ищете продукт или услугу, связанную с отделкой металлов, посетите следующие каталоги:

О нас / Контакты – Политика конфиденциальности – © 1995-2021 finish.com, Pine Beach, New Jersey, USA

Как улучшается металлургический кремний промышленность алюминиевых сплавов

Использование металлического алюминия в строительстве значительно выросло за последние несколько десятилетий из-за растущей урбанизации и коммерциализации все более инновационных и адаптивных алюминиевых сплавов.

Алюминиевые сплавы – это химические составы, в которых к чистой алюминиевой основе добавляются элементы. Эти сплавы могут использоваться для многих уникальных промышленных применений благодаря гибкости алюминия в качестве литейного материала. Именно эта гибкость позволила алюминию стать одним из любимых металлов, используемых профессионалами в промышленности.

Алюминиево-кремниевые сплавы, или силумин, как его называют в просторечии, часто используют высокочистый металлургический кремний (98% или выше) для улучшения химических характеристик металла.

Силумин имеет меньший вес, чем обычный алюминий или другие конкурирующие традиционные металлы, такие как сталь или титан. Добавление кремния высокой чистоты к алюминию приводит к более медленному разрушению металла. Это также придает металлу более низкую температуру теплового расширения, улучшая текучесть литейного расплава. Наконец, кремний уменьшает усадку во время процесса затвердевания сплава, добавляя пластичность и прочность.

В автомобильной промышленности, в частности, силумин используется для замены стали в рамах автомобилей.(НАСА)

HPQ Silicon будет использовать собственную технологию PUREVAP ™ для производства кремния металлургического качества, часто используемого в алюминиевых сплавах. Полученный кремний будет иметь чистоту 98% или более, что позволяет отнести его к металлургическому классу и подготовить его для использования в сплаве.

Алюминиево-кремниевые сплавы стали очень практичным материалом в транспорте и инфраструктуре. В автомобильной промышленности, в частности, силумин используется в качестве замены стали в рамах автомобилей.Сталь может быть более прочной, чем алюминий, но она также невероятно плотная, что утяжеляет кузова транспортных средств и снижает топливную экономичность.

Замена тяжелых металлов алюминиево-кремниевым сплавом может немного снизить долговечность автомобиля, но не настолько, чтобы компенсировать промышленные преимущества снижения веса продукта. Алюминиевые сплавы особенно важны для электромобилей, которые полагаются на легкий вес, чтобы не мешать их батарее и мобильности.

Та же история в авиационной и железнодорожной отрасли.В японских сверхскоростных поездах Синкансэн в качестве основного производственного материала используются алюминиевые сплавы. Более легкий металл снижает аэробное трение, улучшает скорость, снижает затраты на топливо и выбросы парниковых газов. Даже космические корабли используют алюминиевые сплавы из-за очень эффективного соотношения прочности и веса.

Помимо транзита, алюминиевые сплавы используются во всех строительных целях. Алюминий устойчив к коррозии, что делает его идеальным для несущих конструкций. Более легкий вес металла также означает, что фундамент здания не нужно строить на такой глубине, поскольку требуется меньший вес для поддержки.Металл также относительно термически эффективен.

Рыночные перспективы отрасли алюминиевых сплавов весьма оптимистичны.

Прогноз рынка, проведенный Global Market Insights, предполагает, что значительный рост неизбежен, и согласно оценкам, чистая стоимость рынка алюминиевых сплавов к 2024 году превысит 150 миллиардов долларов США. урбанизация будет и впредь способствовать успеху индустрии алюминиевых сплавов.

Это дополнительно подкрепляется доминирующим положением отрасли в строительстве и транзитной инфраструктуре.

Инновации в отрасли производства алюминиевых сплавов, такие как использование металлического кремния металлургического качества, положительно влияют на рыночные условия во многих смежных отраслях. Повышение качества алюминиевых сплавов побуждает производителей переходить на алюминий, чтобы производить более качественные товары. Эти улучшенные продукты затем предлагают большее удовлетворение потребителям, что еще больше стимулирует спрос на алюминиевые сплавы.

Чтобы проиллюстрировать это на примере: производитель автомобилей переходит с производства автомобилей из стали на силумин, уменьшая вес автомобиля и повышая эффективность использования топлива. Потребители, воспользовавшись сниженными расходами на топливо, приобретают силуминовый автомобиль, что еще больше увеличивает спрос на алюминиевые сплавы.

Металлический кремний высокой чистоты, полученный металлургическим способом из кремния HPQ Silicon , обеспечивает превосходные преимущества для промышленности алюминиевых сплавов. Использование инновационных сплавов поможет обеспечить доминирование алюминиевой промышленности в строительстве на десятилетия вперед.

С 2015 года HPQ Silicon Resources Inc работает над разработкой нового одноэтапного процесса производства кремния высокой чистоты (Si) и преобразованием этого Si в наноразмерные порошки Si, которые необходимы производителям аккумуляторов.

Установите пользовательское содержимое вкладки HTML для автора на странице профиля

(PDF) 📄 Доэвтектический силумин для литья под давлением с ванадием и вольфрамом

1. Введение

Производство отливок из алюминиевого сплава оставалось на уровне

, что является высоким уровнем в последние годы .В 2012 году произведено 14 млн тонн отливок из алюминиевых сплавов

. Это 13,9% мирового производства отливок

. В 2013 и 2014 годах было произведено более 15

млн тонн и более 16 млн тонн отливок из алюминиевых сплавов

соответственно. На его долю приходилось 14,9%

и 15,5% мирового производства отливок [1-3]. Помимо сплавов железа

, алюминиевые сплавы чаще всего представляют собой сплавы группы

, используемые для литейного производства.Наибольший интерес к этим сплавам

вызван, в основном, выгодными механическими и

технологическими свойствами при низкой плотности. Они также

характеризуются относительно низкими производственными затратами, в основном

из-за относительно низкой температуры плавления. Силумины

– типичные представительные алюминиевые сплавы, используемые в литейном производстве

. Широкое применение силуминов

в промышленности требует постоянного улучшения их механических и

технологических свойств.Эти сплавы редко отливают в песчаные формы

или керамические формы, в основном из-за их тенденции к образованию

невыгодной крупнозернистой микроструктуры

из-за относительно низкой теплопередачи от отливки к форме

. Гораздо чаще силумины заливают в постоянные формы

или штампы для литья под давлением. Более интенсивный перенос тепла

от отливки к металлической форме приводит к более благоприятной мелкозернистой микроструктуре

.Увеличение на

теплопередачи от отливки также может быть достигнуто с использованием

подходящей охлаждающей среды к металлической форме [4]. Помимо увеличения скорости охлаждения

, микроструктура и свойства силуминов

также могут быть улучшены за счет их

рафинирования, модификации, термообработки, добавления легирующих

элементов или кристаллизации в магнитном поле [5-9 ].

Среди легирующих элементов можно выделить элементы с высокой температурой плавления

, такие как хром, молибден, ванадий

и вольфрам.Исследования алюминиевых сплавов

с этими добавками описаны в статьях [10-

19]. Согласно данным, содержащимся в этих статьях,

вышеуказанных элементов характеризуются отсутствием растворимости

в алюминии в твердом состоянии. Это приводит к выделению

интерметаллических фаз в микроструктуре

силуминов. Эти фазы значительно увеличивают хрупкость силумина

. Очень интенсивная теплопередача от литья снижает вероятность образования интерметаллических фаз

и уменьшает их количество и размер

.Это позволяет пересыщать твердый раствор

легирующими элементами. Самая быстрая передача тепла

от отливки позволяет литье под давлением. Это возможно

из-за тонкостенной отливки и использования стальных форм

с объемом, существенно превышающим объем отливки.

Перенасыщение твердых растворов и, в частности,

          

В целях настоящего исследования ванадий и вольфрам использовались в качестве легирующих добавок

.Соответственно, целью этого исследования было исследование

, чтобы изучить влияние ванадия и вольфрама на процесс кристаллизации

, микроструктуру и механические свойства

доэвтектического силумина при литье под давлением.

 №

Существует шесть перитектических превращений, приводящих к образованию

различных интерметаллических фаз. Типы этих фаз и их кристаллографические параметры

приведены в таблице 1.

 

Растворимость ванадия в алюминии незначительна и составляет

 

алюминия в ванадии составляет 54 ат.% При температуре около



увеличивает температуру кристаллизации сплава Al-V.

       

             

превращений, происходящих при температурах 697, 871 и

Arch.Металл. Mater., Vol. 61 (2016), No 4, с. 2103–2110

DOI: 10.1515 / amm-2016-0338

T. SZYMCZAK *, #, G. GUMIENNY *, T. PACYNIAK *

ГИПОЭВТЕКТИЧЕСКИЙ СИЛЮМИН ДЛЯ ЛИТЬЯ ПОД ДАВЛЕНИЕМ С ВАНАДИЕМ 9000 И ТУНГЕЛЕМ 9000 Это исследование направлено на изучение влияния ванадия и вольфрама на процесс кристаллизации, микроструктуру

и механические свойства силумина марки EN-AC 46000. Исследование включало производный термический анализ DTA процесса кристаллизации

, а также металлографический анализ как механические свойства.Металлографический анализ

был проведен на отливках под давлением с использованием датчика DTA. Ванадий и вольфрам добавляли одновременно к силумину

в количестве примерно 0,1; 0,2; 0,3 и 0,4%. Исследования методом ДТА показали схожую форму всех кривых кристаллизации.

Было показано, что добавки ванадия и вольфрама в силумин, отлитый под давлением, могут значительно повысить его прочность на разрыв

, а также удлинение.

Ключевые слова: Многокомпонентные силумины, литье под давлением, метод ДТА

   

# Адрес для корреспонденции: [email protected]

Без аутентификации

Дата загрузки | 20.01.17 21:17

Микроструктура и механические свойства легированной и обработанной электронным пучком поверхности заэвтектического сплава Al-11,1% Si

Аннотация

Эффект электровзрывного легирования в двух режимах с последующим интенсивным импульсным электронным пучком исследована обработка заэвтектического сплава Al-11,1% Si (силумин) на изменение его структуры и фазового состава, механических и трибологических свойств.Методами методов растровой электронной микроскопии, электронного микрозонда и рентгеноструктурного анализа проанализированы изменения структуры, фазового состава и морфологии модифицированной поверхности доэвтектического силумина, подвергнутого комплексной обработке. Оценено изменение триболого-механических свойств после комплексного энерговложения: микротвердость увеличивается в 3,2 раза (2,34 ГПа по сравнению с 0,73 ГПа в литом состоянии), параметр износа (обратный износостойкости) снижается на 18–8. 20 раз (от 49⋅10 ⁻⁴ мм ³ / Н⋅м до 2.5⋅10 ⁻⁴ мм ³ / Н⋅м) и коэффициент трения уменьшается в ≈1,5 раза (с 0,55 до 0,36). Выявлено, что комплексный режим обработки практически не влияет на исследуемые свойства, но сильно влияет на фазовый состав модифицированного слоя (содержание твердого раствора на основе алюминия снижается в 2,5 раза, а относительное содержание оксида кремния увеличивается в ≈2,2 раза). Многофазная субмикро- и нанокристаллическая структура, образующаяся в поверхностном слое, ответственна за изменение износостойкости и микротвердости, а особенности теплового воздействия интенсивным импульсным электронным пучком на поверхность определяют снижение коэффициента трения.

Ключевые слова

Заэвтектический сплав Al-Si

Электронный пучок

Электровзрывное легирование

Микроструктура

Износостойкость

Микротвердость

Рекомендуемые статьи Цитирующие статьи (0)

© 2019 Авторы. Опубликовано Elsevier B.V.

Рекомендуемые статьи

Цитирующие статьи

Ванная – Можно ли смешивать «бронзу и силумин» в шаровом кране?

В ванной комнате моей квартиры есть толстая стальная труба с горячей водой, идущей с пола внизу через мою ванную комнату в магазин наверху.В эту вертикальную трубу приварены две трубы и к ним подсоединена сушилка для полотенец (на самом деле это просто U-образная труба). На каждой из трубок, к которым подсоединяется полотенцесушитель, есть шаровой кран, чтобы сушилку можно было выключить.

Теперь коммунальная компания, обслуживающая дом, пытается угрожать мне, что эти шаровые краны ненадежны и могут сломаться в любой момент, что вызовет затопление моей квартиры и квартир внизу, и я буду нести за это ответственность. Выход – (конечно!) Заплатить им целое состояние за замену шаровых кранов и жить долго и счастливо.

AFAIK есть четыре основных металлических сплава, используемых для изготовления шаровых кранов и других подобных материалов – это чугун, латунь, бронза и силумин. Чугун используется очень редко, латунь и бронза используются в качественных материалах и довольно надежны, силумин используется для изготовления дешевых имитаций и легко ломается.

Так как мне было очень интересно, я попытался проверить, из чего сделаны эти шаровые краны. Я поцарапал одну из них кухонным ножом, и желтоватая поверхность стала серебряной, а примерно через две недели она снова стала желтоватой.Поэтому я предполагаю, что шаровой кран сделан из латуни – желтоватый цвет является типичным для латунных деталей.

Тем не менее, один военнослужащий из коммунальной компании недавно сказал мне, что эти шаровые краны «похожи на бронзу, но сделаны из силумина», и когда я рассказал ему о своих выводах об изменении цвета, он сказал: «Это эмммм … смесь бронзы и силумина». Поскольку латунь и бронза выглядят одинаково, я предполагаю, что он просто сбивает их с толку, а также изо всех сил пытается продать более дорогую замену.

У меня вопрос – действительно ли такая смесь «бронзы и силумина» когда-либо существует и используется для изготовления шаровых кранов, или коммунальная компания, вероятно, будет мне перепродавать?

Эвтектический силумин для колес – алюминиевая направляющая.com

Европейский алюминиево-кремниевый сплав Al Si11 (44000) с содержанием кремния несколько ниже эвтектического (от 10,0 до 11,8%) широко используется для изготовления колесных дисков методом литья под низким давлением. На этой основе специально для изготовления легкосплавных дисков были разработаны сплавы:

• силумин-каппа Sr (10,5-11,0% кремния) и
• Силумин-Бета Sr (кремний 9,0-10,5%).

Химический состав алюминиевого сплава показан на рисунке 1.

Рисунок 1 – Химический состав доэвтектического силумина для колес

Отливка доэвтектического силумина

Этих алюминиевых литейных сплавов:

• Обладает хорошей текучестью,
• высокая пластичность и
• хорошая коррозионная стойкость.

Литой сплав Силумин-Каппа Sr имеет оптимальное содержание кремния от 10,5 до 11,0%. В сплаве Силумин-Бета Sr интервальное содержание кремния составляет от 9,0 до 10,5%.

Рисунок 2 – Технологические и функциональные свойства
доэвтектический силумин

Рисунок 3 – Физические свойства силуминов

Рисунок 4 – Механические свойства силумина

Обычно эти сплавы модифицированы стронцием на стадии производства чушек, и поэтому они не требуют такой модификации непосредственно в литейной промышленности.Добавки стронция в эти сплавы составляют от 0,020 до 0,030%.

Модификация эвтектического кремния, то есть образование модифицированной микроструктуры, необходимой для улучшения пластичности колес с литой структурой, которая изготавливается из этих сплавов. Уровень сальника и других примесей сильно влияет на пластичность литой конструкции – характеристики удлинения.

Влияние магния на силумины

При необходимости эти сплавы можно лить с содержанием магния от 0,05 до 0,45%.С увеличением содержания магния прочность сплава незначительно увеличивается, а также немного снижается пластичность. С другой стороны, добавки магния улучшают обрабатываемость этих сплавов резанием, так как они способствуют образованию стружки и ее удалению при обработке колес.

Придает колесным дискам более привлекательный вид. Кроме того, Mg увеличивает коррозионную стойкость дисков, но снижает адгезию защитных лакокрасочных покрытий к поверхности обода колеса.

Термическая обработка силуминов бета и каппа

Только некоторые сплавы типа «силумин-бета» являются термически упрочняющими. Термически упрочняющие круги из сплавов силумин-каппа обычно не рекомендуются из-за возможного частичного охрупчивания, которое может снизить усталостную прочность материала.

Рисунок 5 – Термическая обработка отливок

Силумин Al Si7Mg для колесных дисков

Термически упрочненные алюминиевые диски изготовлены из алюминиевого сплава Al Si7Mg (коммерческое наименование – Pantal 7).затвердевание этого типа сплава – доэвтектическое. При застывании происходит переход от жидкого к пастообразному. При последующем затвердевании дендриты алюминия переходят в жидкий расплав. Они образуют переплетенную сеть, а полость между ними заполнена высокотекучей эвтектики AlSi, которая затем затвердевает. Если состав этих «пустот» по какой-либо причине недостаточен, то возникают такие дефекты, как микропористость. диапазон затвердевания составляет около 35-40 ° C.

Очистка расплава силумин

Очистка расплавов этого типа осуществляется продувкой только инертными газами или вакуумной обработкой.Обработка расплава материалов, содержащих хлор, не допускается, так как при этом происходит выщелачивание расплава стронция.

Рисунок 6 – Типовые технологические параметры литья

См. также

Сварка алюминиевых колес

Литые диски

Кованые легкосплавные диски

Модифицированные металлы для космической техники производятся за микросекунды – ScienceDaily

Ученые Томского политехнического университета (ТПУ) и Института сильноточной электроники СО РАН разработали метод нанесения износостойких покрытий на металлы с последующим их плавлением. подложки.Такие модифицированные материалы, благодаря сочетанию легкости, прочности и коррозионной стойкости, могут быть использованы в машиностроении, авиации и космической технике.

Новые материалы на основе алюминия и силумина – сплава алюминия и кремния.

«Эти металлы имеют малый вес, хорошую коррозионную стойкость. Для использования в авиационной и космической технике достаточно изменить их прочностные и трибологические свойства: повысить твердость и износостойкость», – говорит Мария Рыгина, аспирантка кафедры ТПУ. наноматериалов и нанотехнологий.

В качестве покрытий политехники используют титан, нитрид титана и силумин, содержащие 25% кремния. Особенность разработанного метода заключается в том, что покрытие не наносится на подложку, а вплавляется в нее с помощью интенсивного импульсного электронного пучка. Экспериментальные исследования показали, что это привело к увеличению твердости металла почти в шесть раз и износостойкости в три раза.

«Мировые специалисты по материаловедению отмечают, что сейчас главная проблема – адгезия между покрытием и основой.Если покрытие просто наносится, то его можно легко удалить. Зарубежные исследовательские группы ищут решение этой проблемы путем формирования многослойного покрытия. Однако многослойное напыление занимает много времени.

Предлагаем наплавленное покрытие в подложке: это занимает микросекунды и значительно улучшается адгезия », – говорит научный руководитель проекта, профессор кафедры наноматериалов и нанотехнологий ТПУ Юрий Иванов.

Формирование покрытий таким методом возможно благодаря специфическим электронно-ионно-плазменным установкам, созданным учеными ИВЦЭ СО РАН и ТПУ.По словам разработчиков, установки уникальны и поставляются в Японию, Китай, Канаду.

По словам Марии Рыгиной, модифицированные металлы могут быть использованы для изготовления деталей внутренних механизмов космических аппаратов: именно они самые носимые. В настоящее время этот метод применяется при производстве деревообрабатывающего инструмента и деталей для машиностроения ».

История Источник:

Материалы предоставлены Томским политехническим университетом (ТПУ) .