Сварка силумин: Сварка силумина аргоном в домашних условиях: технология

alexxlab | 11.05.2023 | 0 | Разное

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.

Сахапов Сергей

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. 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. 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. 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.

Поделитесь этой статьей:

Еще информация по теме

Сварка металла

Сварка алюминия в домашних условиях

Сварочные работы необходимы не только на производстве, но и в небольших мастерских. Все чаще возникает потребность в соединении деталей. ..

Материаловедение

Силумин

Немногие знают о существовании такого сплава как силумин, но большинство встречает его в виде различных изделий. Из него производят вод…

Сварка металла

Сварка аргоном

Существует довольно обширный перечень металлов, для которых сварка в обычной атмосфере неприменима. Ввиду высокой химической активности…

Сварка металла

Сварка алюминия аргоном

За последние 193 года с момента своего открытия алюминий получил достаточно широкое распространение.Обладая такими достоинствами как: л…

Сварка силумина электродом и аргоном, технология холодной сварки

✅ Дата публикации статьи: 2021-12-21| 📌 Категория: Технологии сварки

Содержание статьи:

Сварка силумина электродом и аргоном — технология

Силумин широко применяется при изготовлении бытовых предметов. Также он часто используется в автомобилестроении для изготовления различных деталей авто.

Получают силумин путем легирования алюминия кремнием. По этой причине силумин обладает красивым внешним видом и имеет особые характеристики.

Кремний в составе силумина значительно повышает прочность этого сплава, делая при этом его очень хрупким. Всё это негативно отражается на сварке силумина, процедура которой обходится достаточно дорого и требует опыта.

Чем лучше варить силумин — аргоном или электродом? Что обходится дешевле и в чем заключается технология сварки силумина? Читайте на сайте про сварку для начинающих —  https://mmasvarka.ru.

Сварка силумина — особенности

Силумин сродни алюминию и, несмотря на высокое содержание кремния, который применялся для его легирования, он имеет всё те же характеристики что и алюминий. Поэтому в холодном состоянии на силумине образуется плотная тугоплавкая пленка оксидов, которая препятствует нормальной пайке и сварке силумина.

В расплавленном состоянии, пленка оксидов быстро окисляется, что приводит к возникновению шлака, который мешает соединению металлов. На сегодняшнее время существует две технологии сварки силумина, которые подразумевают использование электродов и инертного газа.

Технология сварки силумина электродом

Следует знать, что, как и большинство цветных металлов, сварку силумина осуществляют только на обратной полярности. Для этого к электрододержателю подсоединяется плюсовой вывод инвертора, а к изделию из силумина минусовой.

В гаражных условиях сварка силумина осуществляется специальными электродами марки ОК 96.50. Для изготовления этих электродов применяется все тот же силуминовый сплав, что позволяет получить прочное и надежное соединение.

Основной состав электродного покрытия силуминовых электродов включает: хлор, фтор, щелочную и солевую обмазку. При сгорании данных компонентов образуется защитная оболочка, которая восполняет объем расплава и окислившиеся элементы.

При сварке силумина электродами сначала производится подготовка поверхности с целью удаления окислов, разделки кромок и т. д. После этого силумин нагревается, после чего осуществляется его сварка электродами ОК 96.50, при температуре 250-300 градусов.

Холодная сварка силумина

Помимо сварки электродом применяется и холодная сварка силумина. Данный способ представляет собой соединение силумина пластичной смесью, которая при взаимодействии с воздухом превращается в твёрдую основу, образующую собой прочное соединение.

Однако холодная сварка силумина имеет один существенный недостаток. Синтетическая основа, которая образовывается после соединения силумина, плохо выдерживает отрицательные температуры. Заделывать таким способом можно лишь небольшие трещины в силумине.

Кроме того, можно осуществлять сварку силумина и аргоном. Для этих целей используют вольфрамовый электрод, которым формируют сварочное соединение. Аргонодуговой способ сварки силумина идеально подходит для толстостенных заготовок, толщина которых больше трех миллиметров.

---

Поделиться в соцсетях

Применение методов обработки давлением для переработки твердых отходов силуминовой стружки

КНЭ Материаловедение / IV Конгресс «Фундаментальные исследования и прикладные разработки процессов переработки и утилизации техногенных образований» Том 2020 / Страницы 560–566

В данной статье представлены различные технологические схемы переработки отходов в виде стружки сплава системы алюминий-кремний. Отмечено, что переработка мелких отходов типа стружки всегда сопровождается окислением металла из-за большой поверхности контакта с воздухом. Для исключения потерь металла на оксиды при переплаве в данной работе предлагается переработка стружки прессованием с получением брикетов (под прессованием понимается метод горячей экструзии). Переработка предполагает получение брикетов из прутков. Процессы холодного и горячего брикетирования проводились отдельно. В работе представлены результаты применения схемы с использованием реальных отходов производства. Достигнутый предел прочности при растяжении составил до 270 МПа. Относительное удлинение до разрыва составляло 10–25 %, а уменьшение площади после разрыва — 25–45 %. Больших различий в использовании брикетов, полученных холодной и горячей обработкой, не выявлено. Делается вывод об общей эффективности применения переработки отходов без использования плавки металла.

Ключевые слова: силумин, стружка, прессование, пластическая деформация, термообработка

[1] Аб Рахим, С. Н., Ладжис, М. А. и Ариффин, С. (2015). Обзор переработки алюминиевой стружки методом горячей экструзии. Представлено на 12-й Глобальной конференции по устойчивому производству. Сентябрь 2015 г., Хошимин, Вьетнам. Международная выставка и конференция Binh Duong, Хошимин, Вьетнам, Procedia CIRP. об. 26, с. 761 – 766.

[2] Шамсудин С., Ладжис М. и Чжун З.В. (2016). Эволюционные методы переработки алюминия в твердом состоянии: обзор. Труды CIRP, том. 40, стр. 256-261.

[3] Чиба, Р. и Йошимура, М. (2015). Твердотельная переработка стружки из алюминиевого сплава в c-канал методом горячей экструзии. Журнал производственных процессов, том. 17, стр. 1-8.

[4] Хаазе М. и Теккая А. Э. (2015). Хаазе М., Теккая и Эрман. (2015). Холодная экструзия горячепрессованной алюминиевой стружки. Журнал технологии обработки материалов, вып. 217, стр. 356–367.

[5] Загиров Н.Н., и соавт. (2018). Альтернативная технология изготовления катаночно-проволочных изделий из силумина АК12. Металлург, вып. 62(5-6), стр. 587-596.

[6] Загиров Н.Н., и соавт. (2017). Сравнительный анализ технологий производства сварочной проволоки из эвтектического силумина с применением комбинированных способов обработки. Цветные металлы, вып. 4, стр. 86-92.

[7] Ершов А.А., и соавт. (2016). Моделирование консолидации пористого материала в комбинированном процессе прокатки и экструзии. Металлург, вып. 60, вып. 5-6, стр. 561-565.

[8] Лела, Б. , Кроло, Дж. и Йозич, С. (2016). Математическое моделирование твердофазной переработки алюминиевой стружки. Международный журнал передовых производственных технологий, том. 87, вып. 1-4, стр. 1125-1133.

[9] Rady, M.H., et al. (2019). Влияние параметров горячего прессования на микротвердость и микроструктуру при прямой переработке алюминиевой стружки. Materialwissenschaft und Werkstofftechnik, vol. 50, вып. 6, стр. 718-723.

Модифицирование силумина электровзрывным способом

[1] Строганов Г.Б., Ротенберг В.А., Гершман Г.Б. Алюминиевые сплавы с кремнием (М.: Металлургия), 1977. С.272.

[2] Белов Н А, Савченко С В, Хван А В 2008 Фазовый состав и строение силуминов (Москва: МИСиС) с. 282.

[3] Поршневые силумины: Учебник. Ред. В.К. Афанасьев 2005 (Кемерово: Полиграф) с.161.

[4] Грибков В.А., Григорьев Ф.И., Калин Б.А., Якушин В.Л. 2001 Перспективные радиационно-лучевые технологии обработки металлов (М.: Круглый год) с.528.

[5] 2016 Эволюция структуры поверхностного слоя стали, подвергнутой электронно-ионно-плазменным методам обработки Коваль Эд Н. Н., Иванов Ю.Ф. (Томск: НТЛ) с.298.

[6] 2016 Электронно-ионно-плазменная модификация поверхности цветных металлов и сплавов Коваль Эд Н.Н., Иванов Ю.Ф. (Томск: НТЛ) с.312.

[7] Багаутдинов А.Я., Будовских Е.А., Иванов Ю.Ф., Громов В.Е. Физические основы электровзрывного легирования металлов и сплавов (Новокузнецк: СибГИУ) 2007. 301 с.

[8] Громов В. Е., Иванов Ю.Ф., Будовских Е.А. Структура, фазовый состав и свойства поверхностных слоев титановых сплавов после электровзрывного легирования и электронно-лучевой обработки 2012 (Новокузнецк: Интер-Кузбасс) с.435.

[9] Будовских Е.А., Сарычев В.Д., Громов В.Е., Носарев П.С., Мартусевич Е.В. 2002 Основы технологии обработки поверхности материалов импульсно-гетерогенной плазмой (Новокузнецк: СибГИУ) с.170.

[10] Золоторевский В.С., Белов Н.А. Металлургия алюминиевых литейных сплавов. М.: МИСиС, 2005. С.376.

[11] Лякишев Н. П. 1996-2000 Диаграммы состояния бинарных металлических систем (М.: Машиностроение) 1-3.

[12] Геск К.А., Гшнайднер-младший и Колдервуд Ф.В. 1988 Системы Al-RE (алюминий-редкоземельные элементы), Bull. Фазовые диаграммы сплавов 9 658-68.

DOI: 10.1007/bf02883161

[13] Массальский Т.В. 1986-1987 Диаграммы состояния бинарных сплавов. Американское общество металлов (Огайо: Metals Park) 1, 2 стр. 2224.

[14] Вилларс П. , Калверт Л.Д. Справочник Пирсона по кристаллографическим данным для интерметаллических фаз, 1985 г. (Огайо: Metals Park) 1, 2, 3, стр. 3258.

[15] Муравьева А. А. Фазовые равновесия и кристаллические структуры в тройных системах алюминий-кремний (германий)-редкоземельные элементы (укр.), Автореф. Дис. канд. хим., Автореф. дис., Наук Львов, 1-22.

[16] Янсон Т.И. Исследование кристаллических структур алюминий-силицидов и -германидов редкоземельных металлов, Автореф. Дис. канд. хим., Автореф. дис., Наук, Львов, 1-22.

[17] Муравьева А А, Заречнюк О С, Гладышевский Е И 1972 Соединения типа La2O2S в системах: редкоземельный металл-алюминий-кремний, Вестн. Львовск. ун-т сер. хим. 13 р 14-16.

[18] Дубенко И.С., Евдокимов А.А., Титов Ю.Н. Соединения Ln6Al3Si (1985). Дж. Неорг. Chem., 30 P 1707-09, пер. с Ж. неорг. хим. 30 2996-97.

[19] Дриц М.Е., Кузьмина В.И., Тылкина Н.И. Фазовые равновесия в сплавах с высоким содержанием алюминия системы алюминий-кремний-иттрий // Изв. Металл. 3 С 178-81, пер. с Изв. акад. АН СССР, Метр. 3 С 212-16.

[20] Ran Q 1987 Термодинамические расчеты диаграмм строения в системе Mg-Y-Al-C-Si-NO Thesis, Univ.