Что представляет собой холодная сварка для алюминия

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.

  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.
  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.

Читайте также:  Расшифровка маркировки шин, индекса нагрузки, скорости

Клей «Холодная сварка» – простой способ соединения разных материалов

Для склеивания изделий и конструкций из различных материалов в настоящее время используется клей «Холодная сварка», применение которого позволяет избегать стандартных сварочных работ, весьма трудоемких и совсем не дешевых.

1 Классическая холодная сварка для металла, алюминия, чугуна

Прежде чем рассказывать о клее, хотелось бы кратко напомнить суть классической «холодной» технологии выполнения сварочных мероприятий. Под таковой понимают методику соединения металлических изделий при комнатной температуре без процесса нагрева свариваемых деталей внешними источниками.

Рекомендована данная технология для тех ситуаций, когда обычную, например, электродуговую сварку, применять нецелесообразно (по экономическим либо сугубо физическим причинам), в частности, для следующих наиболее распространенных:

  • высокая вероятность коробления конструкций, подвергающихся свариванию;
  • образование существенных напряжений внутри соединяемых изделий;
  • крупные геометрические размеры деталей.

Сварка по металлу без нагрева осуществляется с использованием специальных установок, которые могут инициировать направленную одновременную деформацию поверхностей, прошедших предварительную тщательную очистку, в комбинации с их напряженным нарастающим состоянием. Подобное сочетание гарантирует создание высокопрочного монолитного соединения изделий.

Указанная технология идеальна для сварки разнородных металлов, которые:

  • характеризуются повышенным уровнем чувствительности к нагреву;
  • могут формировать интерметаллиды.

Чаще всего по «холодной» методике сваривают свинец, медь, кадмий, алюминий, серебро, никель, железо. Свариваемые изделия соединяются посредством вдавливания с двух или одной стороны пуансонов внахлест. Сварку допускается производить в виде отдельных точек либо непрерывного шва.

Увеличение напряженного состояния в сварочной области и снижение коробления изделий при этом обуславливается наличием возле вдавливаемого пуансона зоны обжатия.

«Минусом» описанной технологии принято считать то, что в процессе соединения возникают некоторые затруднения технического плана, связанные с образованием на небольшой площади поверхности двух значительных давлений, а также с необходимостью устранять протекания свариваемого материала между пуансоном и прижимом.

Других, сколько-нибудь серьезных недостатков «холодная» метода не имеет. Но, к сожалению, использовать ее допускается лишь для указанной выше номенклатуры материалов. В большинстве случаев точечная сварка без нагрева применяется:

  • в процессе изготовления приборов бытового назначения и теплообменных устройств;
  • для соединения медных наконечников и проводов из алюминия, а также непосредственно проводов из этих материалов;
  • в электромонтажной производственной сфере.

2 Клей Холодная сварка – как пользоваться, инструкция по применению

Интересующий нас клей представляет собой специальный состав, состоящий из двух основных компонентов. По консистенции и внешнему виду он похож на обычный пластилин. Особенность состава такова, что каждый из двух его компонентов по отдельности с химической точки зрения является абсолютно неактивным. А вот при смешивании ингредиентов стартует мощный химпроцесс, который позволяет надежно склеивать различные поверхности.

В описываемые клеящие составы, которые, по сути, являются своеобразной шпаклевкой, входит оксид железа, различные виды металлических порошков, кварц и другие материалы, характеризуемые очень высокой адгезией к всевозможным строительным материалам (керамика, стекло, металл, древесина, пластик и так далее). При помощи подобного клея можно сваривать без лишних затрат:

  • бытовые инженерные коммуникации, например, трубы, по которым подается вода в квартиру;
  • разнообразные инструменты, санитарно-технические приборы (унитазы, раковины), аквариумы и зеркала;
  • предметы меблировки;
  • элементы транспортных средств (аккумуляторные батареи, радиаторы, баки для горючего, головки блока цилиндров, глушители и многие другие).

Клей отлично противостоит влиянию любых агрессивных сред, по уровню прочности соединения его эффективность практически на все сто процентов идентична обычной горячей сварке. Рассматриваемые нами составы способны в процессе затвердевания увеличиваться в объеме. Благодаря этому свойству, их активно применяют при необходимости ремонта труб и каких-либо агрегатов, в которых имеется жидкость.

После высыхания сваренные поверхности разрешается окрашивать, обрабатывать на токарных установках, нарезать на них резьбы и просверливать отверстия. В зависимости от производителя клея и компонентов, входящих в его состав, могут изменяться некоторые нюансы его использования. Но в целом обобщенная инструкция применения клеящего состава выглядит следующим образом:

  • Перед соединением деталей следует обезжирить и тщательно зачистить их поверхности.
  • Сам процесс сваривания изделий, а также операцию соединения компонентов клея в одну массу, пригодную для эксплуатации, следует выполнять в хорошо проветриваемом помещении. Если вы не прислушаетесь к этому совету, есть очень высокая вероятность получить серьезные раздражения слизистых органов обоняния и зрения.
  • Смешивание ингредиентов клея осуществляется в емкости, специально выделенной для этой цели. Перемешивание компонентов производят до тех пор, пока масса не обретет однородную вязкость и цвет. Не забывайте, что готовый состав необходимо использовать достаточно быстро – в течение периода времени от 10 минут до 1 часа. Годность конкретного клея после его получения из двух отдельных компонентов указывается в инструкции производителя.
  • Готовую смесь наносят на поверхности соединяемых конструкций и прижимают их друг к другу без чрезмерных усилий. Выступившие излишки клеящей массы легко удаляются тряпкой, смоченной в воде или растворителе, либо сухой ветошью.
  • Сваренные изделия оставляют в состоянии покоя на 5–60 минут. За этот период (для каждой марки клея он будет разным) состав «схватится» (произойдет его первичное застывание). Полностью он застынет не раньше чем через 2–24 часа (все зависит от марки продукции и температуры воздуха в помещении).
Читайте также:  Машину эвакуировали, куда звонить 5 полезных номеров для поиска автомобиля

3 Популярные марки клея для сварки без нагрева

Сейчас в продаже имеется огромное количество составов (и импортных, и отечественных) для выполнения «холодных» сварочных работ. Мы составляли список некоторых из них, которые можно без труда найти на полках строительных магазинов:

  • «PERMATEX Cold Weld»: эффективный и по-настоящему универсальный клей, легко справляющийся с различными материалами. При испытаниях он продемонстрировал великолепное противодействие нагрузкам на отрыв и на сдвиг.
  • «Abro Steel»: рекомендуется для ремонта баков, в которых хранятся жидкости, санитарно-технических бытовых устройств. Гарантирует безупречный уровень герметичности сварки подобных конструкций.
  • «Титан»: справляется с любыми нагрузками механического характера, отличается доступной ценой.
  • «WURTH Liquid»: оптимален для склеивания металлических деталей.
  • «Cold Weld PERMATEX»: широко известный и достаточно-таки востребованный состав для выполнения сварочных работ в домашних условиях.

Как производить сварку силумина в домашних условиях?

Металл получил свое название по созвучию названий образующих его элементов.

Сил — кремний (силициум по латыни), плюс — алюминий (алуминиум). Результатом стал силумин — сплав алюминия с кремнием.

Прочность и соответственно стоимость сплава колеблется в разы. Дешевые изделия (различного рода фурнитура, украшения) иногда ломаются голыми руками. Вместе с тем, подобные по составу сплавы образуют корпуса двигателей, силовые элементы станков, технологического оборудования.

Что такое силумин чем можно сварить этот металл, мы рассмотрим в нашей статье.

  • 1 Особенные свойства
  • 2 Как происходит процесс?
  • 3 Основные требования
  • 4 Можно ли выполнять работы такого типа в бытовых условиях?
  • 5 При помощи аргона
  • 6 Достоинства и недостатки аргонодуговой
  • 7 Техника безопасности

Особенные свойства

Количество кремния в сплаве колеблется от 5 до 20%, что и приводит к разнообразию свойств. При том, что внешне это никак не заметно. Кроме того, на физические качества влияет дополнительное легирование. Это марганец, титан, цинк, некоторые другие металлы и галогены.

Внешне силумин представляет собой блестящий серебристый металл. Цвет излома серебристо серый с явно заметной зернистостью.

Технически, металл относится к литейным. Высокая текучесть позволяет точно заполнять мельчайшие детали формы. Она же мешает заварить стык — жидкий расплав легко вытекает из шва.

Кроме текучести, сварке силумина препятствуют:

  • склонность к образованию пор;
  • трещинообразование наплавленного металла, вызванное как высокими остаточными напряжениями, так неравномерной кристаллизацией;
  • высокая теплопроводность;
  • низкая температура плавления.

Все перечисленное приводит к тому, что задачу того, как сварить силумин приходится решать индивидуально, для каждого конкретного случая.

Силумины менее прочны чем дюралевые сплавы. Вместе с тем они практически не поддаются коррозии. Минус сплава — хрупкость. Она настолько высока, что при обработке металлорежущими станками он просто крошится, не образуя стружки.

Модификация натрием, либо литием позволяет довести процентное содержания кремния до 22%.

Как происходит процесс?

Защиту от коррозии у силумина обеспечивает прочная окисная пленка. Она же усложняет процесс сварки, препятствуя непосредственному соединению атомов.

Сварку неответственных (слабо нагруженных) деталей ведут на постоянном токе обратной полярности, используя покрытые электроды, либо на прямом токе с помощью неплавкого электрода, угольного либо вольфрамового.

Требуемое проплавление обеспечивают с помощью предварительного нагрева. Детали толщиной свариваемых частей менее 10 мм нагревают газовой горелкой до 250-300ºС, заготовки большей толщины до 400ºС.

Особое внимание обращают на силу сварочного тока. Лучше всего выполнить его подбор до начала сварки деталей, используя бросовые куски силумина сходной толщины. Для предварительного подбора пользуются соотношением: I≤60 A на 1 мм диаметра электрода, где I — сила сварочного тока.

Поскольку пленка шлаков после остывания не даст возможности зажечь дугу, работы ведут непрерывно одним электродом.

Скорость плавления алюминиевого электрода выше, чем стального, поэтому вести сварку нужно быстрее выше.

При использовании технологии неплавкого электрода используют присадочные прутки из алюминиевых сплавов. Детали, толщиной до 2,5 мм можно варить, не разделывая кромок. Изделия массивнее требуют разделки, либо сварки с зазором порядка 0,5-1 мм.

Читайте также:  Настройка универсального пульта ДУ; База знаний

Массивные заготовки сваривают за два прохода. Сначала от средины к краям шва выполняют проход для разогрева, а лишь затем ведут шов.

Присадочный пруток удерживают при этом в левой руке, перемещая позади угольного электрода на расстоянии 7-10 мм (в зависимости от силы дуги).

Плавление прутка не должно происходить каплями, поскольку каждая из них окажется в своеобразном «мешочке» из окислов. При этом силумин будет разбрызгиваться, не образуя шва.

Чтобы этого не происходило, присадка плавится непосредственно в сварочной ванночке. Для предохранения вытекания из нее силумина, используют стальные подкладочные пластины.

Готовый шов должен остывать как можно медленнее.

Основные требования

Для сварки силумина используют электроды типа А1Ф, либо А1 покрытие которых содержит литий. Поскольку такие электроды гигроскопичны, до начала работы их рекомендуется просушить не менее 2-х часов при температуре 150-180oС.

Флюсы для газовой сварки деталей из силумина, не важно углекислота это или инертный газ, должны обеспечивать растворение оксида, и выдерживать температуру не менее 600 градусов.

Не зависимо от применяемого метода сварки до начала работы, место шва на ширину до 10 мм в обе стороны обезжиривают ацетоном, бензином, уайт-спиритом и т.п.

Для удаления пленки оксидов, мешающей заваривать металл, выполняют травление поверхности детали, а также присадочной проволоки (прутков). Для этого используют водный раствор едкого натра и фторида натрия. По окончанию обработки поверхность обрабатывают азотной кислотой, промывают в проточной воде. Аналогичными способами подготавливают присадочный материал.

Заменить травление можно очисткой сварной зоны стальной щеткой, либо (что лучше) пескоструйной обработкой.

Независимо от способа очистки, выполняют ее не более чем за 2-2,5 часа до начала сварки.

Можно ли выполнять работы такого типа в бытовых условиях?

Сварить детали из силумина дома возможно при наличии соответствующего оборудования. Если от изделия не требуется особой прочности можно использовать ручную электродную сварку электродом ALSi12. Для получения прочного стыка потребуется полуавтомат и присадочная проволока типа Св-AK5 (Св-АК6).

Оптимальный вариант сварка в аргоновой среде с использованием присадочного прутка ER-4047. Однако подобное оборудование по карману далеко не каждому домашнему мастеру.

В кустарных условиях энтузиастам сварки нередко удается добиться прочности соединения силуминов, превосходящих качеством профессиональные мастерские. Правда, по затратам подобные технологии как правило убыточны.

Альтернативным вариантом соединения в домашних условиях может выступить пайка силумина. Для этого используют флюс типа Castolin 190 Flux, Ф-34А и высокотемпературные припои на основе свинца либо олова: 34А либо Aluminium-13.

Задач у флюса, как и при сварке две:

  • разрушение оксидной пленки, оказывающей основное препятствие надежному стыку;
  • предохранения окисления алюминия до тех пор, пока не будет выполнено соединение.

Паять нужно нагревая изделия до температуры 600-610oС. При этом используют мощный паяльник, либо газовую горелку.

Еще один вариант соединения холодная сварка для силумина. Наиболее распространенный вариант: эпоксидный состав, насыщенный порошком алюминия.

При помощи аргона

Ответственные детали соединяют сваркой в среде инертного газа. В качестве газа используют аргон, к которому специалисты советуют добавлять до 30% гелия.

Работают на короткой дуге (3-3,5 мм) инвертором с обратной полярностью. Аппарат обязательно должен иметь осциллятор, обеспечивающий стабильность горения дуги.

Подготовка выполняется как было описано. Обязательным условием является обезжиривание и предварительная зачистка.

Подачу газа начинают приблизительно через 10-15 секунд после предварительно прогрева

Достоинства и недостатки аргонодуговой

Аргонодуговая сварка единственный на сегодня метод получить стык деталей из силумина, не уступающий прочностью основному металлу.

К другим ее преимуществам относят:

  • скорость;
  • возможность регулировки и подстройки под любой тип сплава;
  • надежность и простота предотвращения образования оксида алюминия.

Серьезных минусов два:

  • цена аппаратов с помощью которых получается успешная сварка силумина начинается от 40-45 тыс. руб.;
  • высокие квалификационные требования к сварщику.

Кроме того, сам процесс недешев, поэтому использовать его имеет смысл для ремонта уникальных изделий.

Техника безопасности

Работа с силумином сопряжена с обычными для любой сварки травматическими факторами:

  • электрический ток;
  • высокая температура;
  • выделение вредных веществ в виде газов и аэрозолей;
  • световое и УФ излучение.

Кроме того, силумин содержит ряд примесей, в частности цинк, пары соединений которых более токсичны чем при сварке стали.

Для предотвращения вреда здоровью варить необходимо в проветриваемом помещении. Сварщик должен быть обеспечен обычным набором средств индивидуальной защиты: сварочная маска, перчатки, одежда, обувь.

При работе в замкнутом пространстве, при невозможности проветривания используют изолированный противогаз.

И в завершение, интересное видео о сварке алюминиевых сплавов:

Ссылка на основную публикацию
Что можно забирать из отеля
С какого возраста хозяева отдают маленьких щенков время отлучения от матери Завести питомца – это ответственный шаг, ведь собака станет...
Что делать, если свистит печка Форд Фокус 2
Отзывы владельцев автомобилей Lifan Х60, Х50, Smily Здесь мы собираем только реальные отзывы владельцев автомобилей Lifan. Если Вы владелец автомобиля...
Что делать, если сигнализация StarLine не реагирует на брелок и причины, почему не срабатывает и не
Как быть, если сигнализация Старлайн не срабатывает от брелка При несомненном удобстве использования радиоканала для управления автосигнализацией у него есть...
Что можно изготовить из старого жесткого диска
Как из старого жесткого диска HDD сделать часы, зеркало или сейф Новости Apple Не торопитесь выбрасывать жесткие диски, оставшиеся после...
Adblock detector