Сварка силумина в домашних условиях: чем варить и как спаять
alexxlab | 19.01.2021 | 0 | Разное
Сварка силумина в домашних условиях. Особенности электродуговой сварки.
Екатерина
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.
Похожие публикации
Сварка силумина в домашних условиях электродом и аргоном
В предметах бытового использования, деталях автомобилей широко используется сплав на алюминиевой основе — силумин. Получается он при легировании основы кремнием в количестве 4-22%. Помимо главного критерия, благодаря которому он пользуется популярностью — красивым внешним видом, можно добавить и технические параметры:
- высокие литейные свойства;
- способность к выдерживанию статистических и динамических нагрузок;
- химическая стойкость ко многим агрессивным веществам.
Высокий процент кремния придает прочность, одновременно повышая хрупкость материала, поэтому нередко требуется сварка силумина.
Стоит сразу отметить, что свариванию поддается только литейный алюминий, с содержанием кремния 4-22% и практически нулевым легированием цинком. Процедура достаточно сложная и требует профессионального подхода (соответственно, обходится дорого), поэтому сваривают такие детали только в случае, если они испытывают нагрузки. Что касается декоративных изделий, здесь достаточно применить склеивание одно- или двухкомпонентным клеем. Практикуется также пайка: она несколько прочнее. Но для нагруженных и ответственных деталей необходима все-таки полноценная сварка.
Отличительные особенности сплава силумин
Несмотря на высокое легирование прочным кремнием, силумин имеет все характеристики, присущие алюминию: этот элемент является первым металлом по сродству с кислородом, поэтому среди всех прочих собратьев он будет первым входить в реакцию с ним.
В холодном состоянии алюминий образует на поверхности плотную оксидную пленку, которая исключает проникновение кислорода и дальнейшее окисление металла. Любая царапина запускает повторную реакцию: «чистый» алюминий образует новый оксид Al2O3, который, в свою очередь, восстанавливает потерянную защиту.
В расплавленном виде, из-за близкого сродства к кислороду, алюминий активно окисляется, образуя шлак — плотную жаропрочную пленку, исключающую взаимосвязь между его молекулами. Из-за этого сварка силумина в домашних условиях очень сложная. Стоит также отметить, что в химический состав входят более тугоплавкие вещества, одним из самых влиятельных оказывается цинк — при его большом содержании сплав свариванию не поддается. Соединить такие элементы можно только механическим способом.
На сегодня рассматриваются 2 метода сваривания алюминия и его сплавов. Каждый из них имеет свои недостатки и используется для ограниченного количества сплавов:
- Электродный. Применяется силуминовая фаза с щелочно-солевой обмазкой.
- Электродуговой. Наиболее рационален за счет использования защитной инертной среды.
Сварка силумина электродом
Технология сварочного процесса
Важно! Проводить сваривание алюминия можно только на обратной полярности при «невысокой» температуре нагрева газа, поскольку ионизация аргона при сильном разогреве может привести к резке металла
В домашних условиях проводится сварка силумина электродом марки ОК96.50. Его принцип работы аналогичен использованию припоев. Основой фазы служит силуминовый сплав, поверх которого наносится солевая, щелочная обмазка производных фтора или хлора. При расплавлении электрода обмазка образует защитную оболочку (шлак) для получаемого расплава. Однородный (или близкий к нему) химический состав стержня восполняет окислившиеся элементы и объем расплава.
Чтобы провести сварку электродами, нужно подготовить поверхности: зачистить от окислов, разделать кромки, после чего нагреть. Сварку электродами проводят при температуре металла 250-300 °С. Для этого используется обычная газовая горелка. Способ очень пожароопасен, поэтому в помещении должны находиться средства тушения (песок, огнетушитель).
Наряду с клеем и пайкой используется еще один метод — холодная сварка для силумина. Представляет собой пластичную смесь, которая при взаимодействии с кислородом упрочняет структуру. Ее синтетическая основа не предназначена для перепадов температур, также она «не любит» отрицательной t, ею можно заделать только небольшие трещины.
Самый результативный способ, применяемый для нагруженных деталей, — сварка силумина аргоном и вольфрамовым (неплавящимся) электродом. Используется для толстостенных деталей (толщиной более 3 мм). Для этих целей нужен сварочный инвертор, который подключается по обратной полярности на короткой дуге.
Инвертор должен оснащаться осциллятором (поскольку электрод находится на расстоянии не менее 2,5 мм от металла и не должен соприкасаться с ним). В качестве присадки используется наплавляемая силуминовая проволока. Подготовка состоит из таких этапов:
- Кромки обрабатываются по одинаковой схеме: можно использовать пескоструйную машину, болгарку с металлической насадкой.
- После механической очистки проводят химическую, которая позволяет проникнуть на молекулярный уровень. Обрабатывают кромки бензином, раствором каустической соды, растворителем, после этого промывают напором воды.
- Газ подают после 15-секундного прогрева электрода, а отключают его подачу через 10 секунд после аргона.
Процесс сварки силумина аргоном
Достоинства и недостатки сварки аргоном
Правильный выбор метода основывается на знаниях принципа их работы. Преимущества аргонодугового переплава:
- Получение однородного шва с отличными физико-химическими показателями.
- Высокая скорость сварки.
- Полная защита от окисления.
- Легкая регулировка мощности благодаря использованию современного оборудования.
- Наличие разработанных методик для различных сплавов.
К минусам можно отнести:
- Дорогостоящее оборудование.
- Необходимость проведения пробных работ.
- Качественный сплав, соответствующий заявленному химическому составу.
- Необходимость постоянного повышения квалификации работника.
Заключение
Каждая технология сварки силумина подбирается в зависимости от назначения детали, ее ценности и производителя. Дешевые китайские изделия сварке не подлежат, поскольку не соответствуют химическому составу, для них лучше использовать клей. Что касается фирменных производителей, лучшим способом соединения является сварка аргоном, поскольку она устраняет самую главную проблему — окисление, а сварной шов обладает высокой прочностью и эстетичным видом.
Видео: Сварка силумина, сварка дюраль электродом
youtube.com/embed/zWuES9NSRxo” frameborder=”0″ allowfullscreen=”allowfullscreen”> Повторить поиск: Ваш поиск микроструктуры дал 45 совпадений… Прослежено перитектическое превращение L + Al6Mn(Fe) → α-Al + α-AlMnFeSi, происходящее в сплавах AlFeMnSi. Специфические микроструктурные эффекты в трансформированных первичных п… подробнее >> КОЛИЧЕСТВЕННЫЙ АНАЛИЗ МИКРОСТРУКТУРЫ ЧУГУНА В УСЛОВИЯХ ПРИБОРА И МЕТОДОЛОГИИ подробнее >> ВЛИЯНИЕ АЗОТА И БОРА НА СТРУКТУРНЫЕ ПРЕВРАЩЕНИЯ, ПРОИСХОДЯЩИЕ В ВИЛОЧНОМ ЧУГУНЕ ПРИ АУСТРОННОЙ ОБРАБОТКЕ подробнее >> ВЛИЯНИЕ УСЛОВИЙ ИСПЫТАНИЙ И ОКИСЛЕНИЯ НА СМАЧИВАНИЕ В СИСТЕМЕ Al/Ni Испытания на смачиваемость проводились в вакууме при 700°C в парах капля/подложка, где капля представляет собой чистый алюминий (99,999%), субстрат – Ni (99,8%) и Niox (окисленный). Проведены испытания… подробнее >> ИЗБРАННЫЕ ВОПРОСЫ ТЕХНОЛОГИИ ПЕРЕРАБОТКИ РАСПЛАВА AZ91 ИЗ МАГНИЕВОГО СПЛАВА подробнее >> ПЕРЕРАБОТКА ОТХОДОВ ЗОЛА-ЛЕСУХА, ОБРАЗУЮЩИХСЯ ПРИ СЖИГАНИИ КАМЕННОГО УГЛЯ, ДЛЯ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ В ПРОИЗВОДСТВЕ ФОРМООБРАЗНЫХ СМЕСИ сжигание каменного угля в качестве основного сыпучего материала … подробнее >> ВЛИЯНИЕ ДОБАВКИ Ca НА МИКРОСТРУКТУРУ И МЕХАНИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА AZ91 СПЛАВ подробнее >> ИЗМЕНЕНИЕ МИКРОСТРУКТУРЫ СПЛАВА ПА9 ПОД ДЕЙСТВИЕМ ДАВЛЕНИЯ ОТЖИМА подробнее >> ОЦЕНКА ИЗМЕНЕНИЯ СТРУКТУРЫ ВЧЧУГУНА В ЗАВИСИМОСТИ ОТ ВРЕМЕНИ И ТЕМПЕРАТУРЫ МЕТАЛЛУРГИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА подробнее >> подробнее >> СРАВНЕНИЕ МИКРОСТРУКТУРЫ И МЕХАНИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК АУСТЕНИРОВАННЫХ ВЧЧУГУНА И СТАЛИ, ПОДВЕРГНУТЫХ ДИНАМИЧЕСКОМУ ДЕФОРМИРОВАНИЮ, С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ТЕСТА ТЕЙЛОРА подробнее >> ВЛИЯНИЕ ОКИСЛЕНИЯ НИКЕЛЯ ПОДЛОЖКИ НА СМАЧИВАНИЕ ПРОМЫШЛЕННОГО СПЛАВА СИСТЕМЫ 226D/Ni подробнее >> Использование диаграмм ТТТ в системе CAPCAST подробнее >> Использование диаграмм ТТТ низколегированного высокопрочного чугуна для разработки технологии производства ДДИ подробнее >> Анализ химического состава интерметаллических фаз AlMnFe и AlFeMnSi в междендритной эвтектике алюминиевых сплавов подробнее >> Оптимизация параметров термической обработки отдельных литых сплавов AlZnMgCu(Mn) подробнее >> Исследование технологии абляционного литья алюминиевых сплавов подробнее >> Компьютерное моделирование напряжений, возникающих в результате примененной термической обработки подробнее >> Испытания для получения отливок из белого чугуна подробнее >> Формирование микроструктуры и свойств силуминовых отливок в изложницах, охлаждаемых водяным туманом подробнее >> Влияние вольфрама на процесс кристаллизации, микроструктуру и свойства силумина 226 подробнее >> Высокотемпературное оксидирование литой стали в водяном паре подробнее >> Микроструктура и свойства литейной легированной стали Г200ХНМ4-3-3 подробнее >> Новая ледебуритная литая сталь с дисперсионно-твердеющей матрицей подробнее >> Конкуренция интерметаллидов AlFeMnSi в междендритных эвтектиках в литейных сплавах AlSi под влиянием скорости охлаждения и содержания переходных металлов литейные сплавы AlSi с переходными металлами Fe и Mn. Утилита … подробнее >> Структурные детерминанты механических свойств композитов А359 + Al2O3 после многократного переплава подробнее >> Влияние молибдена на кристаллизацию, микроструктуру и свойства силумина 226 подробнее >> Микроструктура выбранных алюминиевых сплавов серии 7ххх, полученных полунепрерывным литьем подробнее >> Перспективы и направления развития бессвинцовых припоев нового поколения и возможности их применения в технологии бессвинцовой пайки бытовой электроники подробнее >> Анализ неметаллических включений в отливках из сплава АЗ91 с технологической отливкой при литье под высоким давлением отливки, изготовленные методом литья под высоким давлением, с особым учетом образования неметаллических… подробнее >> Оптимизация измельчения зерна и модификации эвтектики в гипо- и заэвтектических сплавах Al-Si подробнее >> Стабильность металлокерамического шлама после многократного переплава А359Композит на основе алюминиевого сплава, армированный частицами Al2O3 подробнее >> Влияние ванадия на процесс кристаллизации, микроструктуру и свойства сплава Al-Si EN AC-46000 подробнее >> введена лигатура АлВ10.Оценка микропористости и механических свойств в высокопрочных алюминиевых сплавах с применением численного анализа и компьютерной томографии подробнее >> Влияние наночастиц TiN на микроструктуру и твердость наплавленных слоев подробнее >> Электролитные покрытия хрома с наноалмазами на спеченных сталях подробнее >> Сравнение содержания кислорода, азота и водорода в отливках из ВЧШГ и их влияние на микроструктуру и механические свойства подробнее >> Трибологическая характеристика высокопористых композиционных материалов на основе алюминия. композиции и ре… подробнее >> Альтернативная технология получения аусферрита в матрице чугуна с шаровидным графитом подробнее >> Влияние хрома на процесс кристаллизации, микроструктуру и свойства доэвтектического сплава Al-Si подробнее >> Композитные зоны, получаемые in situ в стальных отливках битеров дробилки подробнее >> Формирование микроструктуры и измельчение зерна литейных сплавов Al-Mg-Si-Mn подробнее >> Микроструктура композиционных материалов в матрице сплава EN AW-2024, армированной частицами α-Al2O3 подробнее >> Карты ориентации кристаллической решетки в многофазных микрообластях как параметр изображения микроструктуры многокомпонентного металлического сплава Дифрактограммы EBS и использование отдельных функций коммерческих OIM-систем. |