Как сделать силумин в домашних условиях

Добавил пользователь Cypher
Обновлено: 05.10.2024

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.

Технология пайки силумина

Сварка силумина осуществляется методом аргонодугового сваривания с помощью аппарата, в конструкцию которого входят инвертор, баллон с защитным газом, горелка, осциллятор, не плавящиеся электроды из вольфрама. В работе задействуется особая, а именно силуминовая проволока.

Сварка силуминовых конструкций сопряжена с определенными трудностями:

сваривать можно лишь те детали, которые изготовлены из силумина литейных марок, так как в их состав входит цинк;
проведения сварных операций с таким металлом отличается высокой ресурсозатратностью.

Процесс аргоно-дуговой сварки силумина.

Важно! Чтобы получить максимально прочную и долговечную силуминовую конструкцию путем сварки, важно соблюдать ряд жестких требований по качеству предварительной подготовки изделия.

Технология аргонодуговой сварки предусматривает определенные подготовительные работы, без проведения которых сварные швы редко получаются качественными.

Такие операции позволят устранить оксидную пленку, для чего кромки соединяемых деталей нужно зачистить наждачкой. Также подойдет специальная пескоструйная машина или самодельная щетка по металлу.

Далее поверхности подвергают химической обработке с помощью бензина или любого растворителя. Также допускается использование для этого раствора из воды и каустической соды, но при таком положении дел изделие обязательно промывают по проточной водой.

При работе с силуминовыми деталями активно используют электроды марки ОК96.50, стержень которых изготавливаются из силумина, а обмазка ‒ из составов на основе солей и щелочей из хлора или фтора.

Точечная сварка сплавов.

Сварка силумина в аргоне электродом происходит следующим образом:

Чтобы изделие проплавлялось наилучшим образом, работы по сварке материала нужно осуществлять при обратной полярности тока с использованием короткой дуги.
Присадочную проволоку подают в сварную зону, где она расплавляется, а затем соединяется с металлом изделия. Это приводит к формированию жидкой однородной массы, которая по мере остывания становится монолитной.
Если быстро подать в сварную ванну присадочный материал, раскаленный металл начнет разбрызгиваться. В итоге, качество сварочного соединения, а также его прочность и долговечность снизятся.
Проволока должна аккуратно подаваться под углом непосредственно спереди горелки. Движение сварщика непременно должны быть плавными. Передвигать присадку поперек, отклонять ее в стороны нельзя, так как это скажется на качестве сварочного шва.

Важно! Помещение для проведения сварных работ с силумином нужно оборудовать эффективной вентиляционной системой. Это сведет к нулю риски отравиться выделяемыми при сварке данного металла газами.

Иные требования при работе с силуминовыми конструкциями аналогичны соединению алюминиевых изделий путем сваривания металлических изделий в аргоне:

поджигая электрод, касаться соединяемых деталей запрещено;
газа можно подать через четверть минуты после поджога электрода, что позволит достаточным образом прогреть воздух вокруг сопла газовой горелки;
нельзя прекращать подачу газа разу после завершения работы, а только спустя пятнадцать секунд после этого, что позволит металлу соединения остыть равномерно и не потрескаться.

Таблица режимов сварки алюминия.

Интересный факт! Соединения небольших по размеру деталей из силумина можно осуществить паяльником с мощностью не менее 100Вт. Если же работать приходится с крупными конструкциями, потребуется более мощный аппарат. Разогреть толстостенные детали можно только при использовании газобаллонного оборудования.

Среди достоинств электродуговой сварки в аргоне выделяют:

узконаправленное воздействие дуги, предотвращающее деформационные процессы на свариваемых элементах;
больший вес аргона по сравнению с воздухом, поэтому он способен вытеснять кислород из сварной зоны;
высокую скорость рабочего процесса;
наличие разных методик сварки различных составов.

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.

Преимущества полиуретановых клеев для алюминия

Представленные в ассортименте современных производителей клеящие составы на основе полиуретана имеют следующие важные качества:

Высокую прочность;
Широкий температурный диапазон эксплуатации стыка (от +30 до -80° С);
Стойкость к коррозии любого типа;
Быстрое затвердение;
Продолжительный срок эксплуатации;
Стойкость к статическим и динамическим нагрузкам.

Используя клеи на основе полиуретана, алюминий можно соединять не только с таким же алюминием, но и с другими материалами. Продукты, представленные на рынке, отлично приклеивают этот металл к стали, полимерным материалам и даже стеклу и камню.

Широко распространено мнение о том, что надежно связать две алюминиевые детали без сварки или крепежных элементов невозможно. Это не так – применение полиуретановых составов в авиации и судостроении говорит о том, что при помощи современных продуктов можно создавать надежные и долговечные стыки в изделиях высокой ответственности.
Полезные советы 20.09.2019 12:53:59

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.

Этапы сварки

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

После зажжения дуги и включения газа в рабочую зона начинается подаваться проволока. Она расплавляется и создаёт качественное соединение деталей.
При подаче проволоки её держат под углом перед соплом горелки.
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.

Сварка силумина, сварка дюраль электродом

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.

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.

Сварка деформацией особенности технологии

Когда алюминиевые заготовки соединяются при комнатной температуре, этот способ называется “холодная сварка”. Помимо использования клеевых составов, которые были описаны выше, существуют принцип деформации. Заключается эта технология в нескольких ключевых этапах:

Алюминиевые поверхности изначально обезжириваются.
Далее заготовки сближаются как можно ближе и сдавливаются под воздействием давления.

В во время процесса сдавливания, разрушается внешний окисленный слой. Между кристаллическими решётками металла образуются межмолекулярные связи. Таким образом получается надёжное соединение.

Алюминиево-кремниевый сплав легко поддается ковке и литейным работам. Изделия из него прочные, легкие и устойчивые к коррозии, внешне привлекательны.

Симулин используют во многих сферах деятельности:

машиностроении;
архитектуре;
изготовлении посуды;
деталей для сантехники и многих других.

Его физические свойства сравнивают со сталью, однако силумин гораздо легче. Он имеет низкую стоимость, поэтому стал более предпочтительным в производстве недорогой бытовой техники.

Чтобы восстановить или соединить силуминиевые детали используют сварку. Соединение этого сплава на практике имеет ряд сложностей и отличается от обычной сварки.

Поговорим подробнее о способах и технологии сварки силумина самостоятельно. Существует два способа соединения силумина в домашних условиях:

аргонодуговой;
плавящимися электродами.

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.

Припои для алюминия

Паять алюминий можно как обычными свинцово-оловянными припоями, так и специальными, имеющими в своем составе алюминий, цинк, серебро и др. металлы и даже неметаллы (к примеру, кремний). Припои ПОС, как и специальные для алюминия, имеют различные температуры плавления, что необходимо учитывать как при работе с ними, так и при эксплуатации отремонтированного изделия.

Если вы решили паять посуду, контактирующую с пищей (канистра, фляга, трубка дистиллятора и пр.), то припои, содержащие свинец, использовать нельзя. Придется заняться высокотемпературной пайкой, используя, к примеру, припой 34A, содержащий медь, кремний и, конечно, алюминий. Подойдет ЦОП-40, содержащий цинк.

Припои 34A (слева) и ЦОП-40

Из зарубежных можно порекомендовать Aluminium-13, который, по сути, является аналогом 34А.

Припой для пайки алюминия Aluminium-13

Еще один вариант — пайка чистым оловом. Оно великолепно подходит для ремонта пищевой посуды и имеет низкую температуру плавления, а значит, работы можно производить при помощи паяльника. Но используя олово, следите за тем, чтобы место пайки сильно не нагревалось в процессе эксплуатации изделия. Вы, к примеру, можете запаять оловом донышко чайника (оно соприкасается с водой и выше 100 градусов не нагреется), а вот клювик того же чайника отвалится после первого же кипячения.

Для пайки пищевой посуды можно использовать олово

Особого внимания заслуживают так называемые офлюсованные, уже имеющие в своем составе специальный флюс (обычно в виде обмазки, но необязательно). Бытует мнение, что для работы с ними флюс вообще не нужен и, в принципе, это так. Тем не менее он очень желателен для защиты от окисления места пайки в процессе работы. Для этих целей подойдет любой пассивный флюс, который выдерживает температуру пайки. Идеальным решением здесь может быть обычное трансформаторное масло, которым пользуются электрики при пайке высоковольтных муфт.

Как правильно работать с клеевым составом

Соединение алюминиевых деталей при помощи клеевого состава в домашних условиях гораздо проще и потому чаще применяется, по сравнению со сваркой. Для того чтобы качественно склеить металлические поверхности, потребуется наждачная бумага, специальный состав и обезжиривающее средство (как правило для этих целей используется ацетон).

Эпокси металл Момент

Совет! Все работы проводите в хорошо проветриваемой комнате, надев перчатки и респиратор. В составе клеев зачастую имеются компоненты, способные спровоцировать серьезное раздражение слизистых оболочек органов дыхания и глаз.

Перед тем как ошкурить поверхности наждачной бумагой, очистите их от грязи, пыли и жирных пятен при помощи ершика или щетки с жесткой щетиной.

Инструкция по склеиванию поверхностей:

Освободите соединяемые участки от ржавчины и загрязнений, используя наждачную бумагу (лучше предпочесть мелкозернистый вариант).
Удалите жир, протерев поверхность ацетоном: замасливание под слоем клея уменьшает адгезию приблизительно на 20 %.
Дождитесь высыхания участка.
Соедините клей с отвердителем в специально предназначенной для этой цели емкости.
Перемешивайте получившуюся массу до тех пор, пока она не станет абсолютно однородной по цвету и вязкости. Готовую смесь необходимо использовать за 10—60 минут. Конкретное время указывается производителем на упаковке.
Нанесите клей на обе поверхности точечно или тоненькой полоской и соедините их, плотно прижав друг к другу. Слишком сильно прижимать поверхности не следует, так как это приведет к выдавливанию клеевой массы.
Излишки смеси удалите при помощи сухой ветоши. Допускается смочить ее в воде или растворителе.
Зафиксируйте положение до полного затвердевания состава (примерно на 15 минут).
В зависимости от марки клея и температуры окружающей среды окончательное застывание происходит через 2—24 часа.

Совет! Схватывание различных марок происходит в течение различного периода, который составляет от пяти минут до одного часа. Именно на такой промежуток времени необходимо оставить в покое изделие и не трогать его.

При выборе клея следует обращать внимание на следующие характеристики, указанные на упаковке:

термостойкость;
устойчивость к воздействию влаги;
время отвердения.

WURTH Liquid Metal

Группы сплавов

Сплавы из силумина подразделяются на несколько групп. Такое разграничение осуществляется по назначению материалов:

АК 12 – это эвтектический силумин, в его состав входит кремний в количестве 12%. При термообработке отливка не упрочняется и не становится твердой при усадке. Детали, выполненные из такого материала, конструктивно предназначены для герметичных приборов низкого уровня нагрузки.
Высоколегированный заэвтектический силумин маркируется, к примеру, АК4М5. Относится к поршневой группе, применяется при выполнении работ с высокотемпературными режимами. Обладает высокой устойчивостью к высоким температурам и износостойкостью. Применение этого сплава для особо важных изделий, работающих в условиях повышенных нагрузок. Это крупногабаритные и ответственные детали.

Как использовать смеси?

Тем, кто не знает, как склеить алюминий в домашних условиях, нужно придерживаться следующей поочередности действий:

С поверхности соединяемых участков при помощи мелкозернистой наждачной бумаги или щетки удаляются ржавчина и загрязнения.

Далее поверхности обрабатывают ацетоном.
После этого нужно некоторое время нужно подождать, чтобы участок высох.
В отдельной емкости смешать клей и отвердитель. Должна получиться однородная вязкая масса.
Клеящую смесь нужно нанести на поверхность в виде точек или тоненьких полосок. Затем детали плотно прижимают друг к другу. В такой позиции их нужно зафиксировать и оставить на 15-20 мин.

Если у вас образовались излишки, вы можете их удалить ветошью, предварительно смоченной в растворителе.

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.

Точечная технология

Данная технология, предполагающая соединение деталей из алюминия внахлест, является наиболее распространенным методом холодной сварки этого металла. Соединяемые заготовки сдавливаются в отдельных сварных точках, для чего используется специальный пуансон. По данной технологии детали преимущественно соединяют несколькими сварными точками, расположенными с некоторым интервалом друг относительно друга.

Схема холодной точечной сварки

Качество холодной сварки, выполняемой по точечной технологии, напрямую зависит от степени деформации алюминия в области сварной точки. В числовом выражении данный параметр характеризует соотношение между толщиной соединяемых деталей и глубиной, на которую в металл вдавливается пуансон. Существуют нормативы, согласно которым данный параметр для алюминия должен составлять 60–70%, а для сплавов на основе данного металла – 75–90%.

Точечная холодная сварка, с помощью которой можно соединять достаточно габаритные листы из алюминия и сплавов на основе данного металла, обладает рядом преимуществ.

Соединяемые детали не нуждаются в предварительной фиксации в специальных зажимных устройствах.
Алюминий деформируется на очень небольших локальных участках – сварных точках.

При наличии механического устройства, способного создавать значительное давление, холодную сварку по данной технологии можно выполнять и в домашних условиях.

Применение плавких электродов

В домашних условиях также произвести сварку изделий из силумина можно и без аппарата для аргоновой сварки. Для этого подходят плавкие электроды, представляющие собой сердечник из необходимого металла (в данном случае силумин) и щелочно-солевую оболочку.

При работе с плавящимися электродами требуется соблюдать некоторые условия:

прогревать детали до 200°С-300°С;
электроды нагреть перед применением до 150°С;
рабочее место обязательно должно иметь заземление;
должны отсутствовать легковоспламеняющиеся предметы;
использовать средства индивидуальной защиты: обувь, костюм, маску, рукавицы.

При работе с плавкими электродами необходимо неотрывно контролировать процесс, чтобы своевременно убрать со шва шлак от электрода. Качество соединения получается немного ниже, чем у аргоновой сварки, но этот метод более доступен и не требует больших затрат на оборудование.

Обобщая сказанное, стоит признать, что для новичка сваривание деталей из силумина довольно трудоемкий и требует соответствующих теоретических и практических знаний. При наличии опыта работы, сварка силумина не доставит особых хлопот и соединение получится качественным и прочным.

Сварка силумина аргоном и электродом: технология пайки в домашних условиях

Сварка силумина – способ соединения деталей сложной формы или конструкции путем сваривания их кромок в защитном газе. Реализация операции на практике не особенно сложна, если понимать специфику процесса.

При нагревании сплав окисляется, что значительным образом осложняет процесс соединения изделий. Вот почему в процессе сварки не обойтись без защитного газа.

Особенные свойства силумина

Силумин представляет собой алюминиевый сплав с добавлением кремния, среди достоинств которого выделяется небольшая удельная масса, высокая прочность, стойкость к химическому воздействию и коррозии.

Сварка силумина в среде защитного газа.

Интересный факт! Сплав не поддается коррозийным процессам, так как на его поверхности образуется защитная пленка из оксидных соединений. Даже крохотное повреждение поверхности металлической конструкции из силумина приводит к контакту молекул алюминия и кислорода из воздуха.

Также к специфическим характеристикам силумина причисляют: легкий вес, высокую пластичность, доступную стоимость, широкую распространенность.

Благодаря таким качествам материал может применяться для создания изделий со сложной формой, которые должны соответствовать жестким требованиям по прочности, устойчивости перед коррозией и износу.

Силуминовые конструкции нашли применение в авиа-, мото- и машиностроении, его активно используют при производстве бытовой техники, сантехники.

Для пайки силумина применяется та же технология, что и при работе с алюминием, ‒ сварка не плавящимся электродом в аргоновом облаке. Защитный газ необходим для предотвращения окисления металла при контакте с кислородом.

Если при сваривании силумина в домашних условиях пренебречь аргоном, кромки деталей окислятся, на них образуется прочная, жаростойкая пленка, мешающая нормальному свариванию поверхностей.

Технология пайки силумина

Сварка силуминовых конструкций сопряжена с определенными трудностями:

сваривать можно лишь те детали, которые изготовлены из силумина литейных марок, так как в их состав входит цинк;
проведения сварных операций с таким металлом отличается высокой ресурсозатратностью.

Процесс аргоно-дуговой сварки силумина.

При работе с силуминовыми деталями активно используют электроды марки ОК96.50, стержень которых изготавливаются из силумина, а обмазка ‒ из составов на основе солей и щелочей из хлора или фтора.

Сварка силумина в аргоне электродом происходит следующим образом:

Чтобы изделие проплавлялось наилучшим образом, работы по сварке материала нужно осуществлять при обратной полярности тока с использованием короткой дуги.
Присадочную проволоку подают в сварную зону, где она расплавляется, а затем соединяется с металлом изделия. Это приводит к формированию жидкой однородной массы, которая по мере остывания становится монолитной.
Если быстро подать в сварную ванну присадочный материал, раскаленный металл начнет разбрызгиваться. В итоге, качество сварочного соединения, а также его прочность и долговечность снизятся.
Проволока должна аккуратно подаваться под углом непосредственно спереди горелки. Движение сварщика непременно должны быть плавными. Передвигать присадку поперек, отклонять ее в стороны нельзя, так как это скажется на качестве сварочного шва.

поджигая электрод, касаться соединяемых деталей запрещено;
газа можно подать через четверть минуты после поджога электрода, что позволит достаточным образом прогреть воздух вокруг сопла газовой горелки;
нельзя прекращать подачу газа разу после завершения работы, а только спустя пятнадцать секунд после этого, что позволит металлу соединения остыть равномерно и не потрескаться.

Технология использования

При всей простоте и удобстве работы с нашим милым другом кое-какой порядок действий все-таки нужно знать и выполнять:

Очистка поверхностей, установка в нужном положении.
Вскрытие упаковки, при срыве контрольной ленты открыть крайний конец карандаша.
Перемещение металлической крышки к заднему концу, чтобы она стала рукояткой.
Надеть защитные перчатки из плотного материала и темные очки или защитную маску.
Разжечь зажигалкой оголенный конец – фитиль запала устройства.
Поднести горящий конец (это похоже на бенгальский огонь) к месту соединения и прижать. Удерживать в этом положении около трех секунд для достаточного прогрева.
Вести стержень справа налево по линии шва со средней скоростью, уверенно и ровно.
После формирования шва остаток карандаша поместить на негорючую поверхность, где он сам догорит и затухнет.

Перед началом манипуляций необходимо тщательно подготовить свое рабочее место. Например, те поверхности, которые будут поддаваться обработке, следует предварительно очистить от ржавчины, загрязнений, окислений, остатков краски, жирных пятен. Свариваемые материалы нужно соединить друг с другом очень плотно. С этой целью применяется струбцина.

Далее использование изделия производится в такой последовательности:

Подожгите карандаш. Поле достижения максимальной температуры из него начнут выделяться флюсы и припои, которые следует нанести на поврежденный участок.
Представленное изделие прекращает свое горение задолго до того, как это происходит с рабочей поверхностью. То есть она еще некоторое время продолжает гореть. Естественно, в это время следует соблюдать правила безопасности: не прикасайтесь к раскаленной поверхности руками.
Далее, постарайтесь ничего не делать на протяжении 20 секунд, после чего впаяйте расплавленную массу при помощи карандаша в подготовленную поверхность.

Учтите, что любые работы с карандашом требуют тщательного соблюдения правил безопасности. Перед работой постарайтесь надеть специальную одежду, защитные очки и перчатки. Ни в коем случае не берите изделие голыми руками. Кроме того, держать зажженный карандаш необходимо при помощи плоскогубцев или других инструментов на некотором расстоянии от себя. Это позволит вам избежать возможности получения ожогов.

Выполняем сварку силумина

Сварка материала силумина на первый взгляд представляет собой несложный способ соединения изделий, но в действительности может сопровождаться множеством трудностей. В процессе сварки происходит нагревание сплава до высоких температур, что значительно уменьшает возможность соединения заготовок из силумина. Поэтому в процессе сварки используется аргон, предупреждающий процедуру окисления. Соответственно, сплав восстанавливается лучше.

Силумин – сплав кремния и алюминия. Он предназначен для изготовления деталей сложной формы. Этот сплав отличается высокими механическими, литейными характеристиками.

Основные преимущества силумина

Износоустойчивый материал.
Не боится коррозии.
Высокопрочный металл.

Техника сварки силумина

Для соединения деталей из силумина возможно использование аргонодуговой методики сваривания. Оборудование включает инвертор, газовый баллон, горелку специального образца, осциллятор, неплавящиеся вольфрамовые электроды. Дополнительно, как присадочный материал, используется силуминовая проволока.

Силуминовые изделия перед соединением подвергаются предварительной подготовке.

В первую очередь устраняется оксидная пленка. Кромки соединяемых образцов зачищаются наждачной бумагой, специальной пескоструйной установкой, щеткой по металлу, прочими инструментами.
После этого поверхности изделий подвергаются химической обработке, для чего можно использовать бензин, любой растворитель. При использовании для этих целей раствора каустической соды заготовки необходимо обязательно промыть напором чистой воды.

Как происходит сварочный процесс?

Сварочные работы осуществляются с использованием короткой дуги на обратной полярности. В данном случае металл будет лучше проплавляться.

В сварочную зону подается присадочная проволока, где осуществляется ее расплавление, соединение с металлом изделия. В конечном итоге формируется жидкая однородная масса, которая после охлаждения становится монолитной.
Нельзя быстро подавать в сварочную ванну присадку, так как раскаленный металл будет разбрызгиваться, и в результате качество соединения будет низким.
Подача проволоки производится под углом перед горелкой, при этом движения должны осуществляться равномерно вдоль шовного соединения.
Нельзя передвигать присадочный стержень поперек, отклонять в стороны.

Основные требования

Остальные требования аналогичны, как при соединении алюминиевых образцов.

Поджигая электрод, запрещено касаться соединяемых изделий из металла.
Подача газа осуществляется спустя пятнадцать секунд после поджога электрода. Это предоставит возможность разогреть пространство сопла горелки.
При завершении сварочных работ подачу газа прекращать нельзя. Это действие нужно выполнить спустя десять секунд после прекращения подачи на электрод электрического тока. Это даст возможность металлу сварного шва остывать равномерно.

Можно ли выполнять сварочные работы такого типа в бытовых условиях?

В бытовых условиях сварка силумина может осуществляться с помощью плавящихся электродов, но существуют некоторые нюансы.

Обязательно проводится предварительная подготовка соединяемых элементов конструкции.
Материалы подвергаются предварительному нагреванию до температуры 250-300 градусов.
Электроды разогреваются до 150 градусов.

Небольшая область разогрева силумина, в результате чего деформация изделий полностью исключается.
Аргон характеризуется большим удельным весом в отличие от воздуха. Поэтому он предупреждает попадание из воздуха на свариваемые поверхности кислорода.
Повышенная скорость выполнения сварочных работ за счет тепловой энергии сварной дуги.
Общедоступная методика соединения образцов из силумина.
Возможность сваривания элементов конструкций, которые нельзя заварить, используя другие техники сварки.

Недостатки

Защита швов при сильном ветре существенно снижается, так как его интенсивный поток будет просто сдувать напор газа.
При использовании для сварочной дуги высоких значений токовой силы требуется дополнительное охлаждение.
Для произведения работ требуется достаточно сложное оснащение.
Настройки оборудования сопровождаются некоторыми трудностями.

Техника безопасности

При выполнение сварочных работ обязательное применение средств индивидуальной защиты: маски, перчаток, обуви с прорезиненной подошвой, полотна из асбестового, брезентового материала, стального листа.
Все токопроводящие элементы должны быть надежно заизолированы.
Запрещено осуществлять сварочные работы в помещениях, в которых находятся легковоспламеняющиеся жидкости, различного рода предметы.

Сергей Одинцов

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.

Сварка силумина

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.

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.

Сделать своими руками

Устройство сварочного карандаша.
Конечно, карандаш для сварки металла можно купить, стоят они не очень дорого. Но можно изготовить его и самостоятельно. Для этого нужно найти всего лишь подходящую основу – проволоку из углеродистой стали.

В этом деле может подойти и стержень сварочного электрода с диаметром 3 – 5 мм. Только сначала это стержень нужно тщательно очистить от обмазки – легонько постучать молотком вдоль всей длины электрода. Затем проволоку или электродный стержень следует разрезать на куски длиной по 150 мм.

Подготовка и выполнение процесса

Подготовка заготовок

Перед началом процесса места спаивания необходимо очистить от грязи, окислений и других посторонних наслоений. Сделать это можно механическим способом, применяя наждачную бумагу или металлическую щётку. Затем, используя специализированные химические составы, материал очищается от жирового налёта и оксидной плёнки. В качестве очистителя можно применять ацетон или растворитель.

Восстановление деталей пайкой

Первым шагом при спаивании деталей на места соединения наносится флюс. Затем, при помощи газовой горелки, заготовки нагреваются до необходимой температуры. Степень нагрева должна быть такой, чтобы можно было расплавить присадочную проволоку до жидкого состояния.

Что можно паять флюсом для алюминия Ф-64:

— скрутку алюминиевых проводов
— спайка алюминиевого и медного провода (прямой контакт этих металлов крайне не желателен)
— колбы конденсаторов
— Al провод в оцинкованную клемму
— алюминиевые радиаторы

Чем паять?

В зависимости от размеров деталей меняется их теплоёмкость. А так как речь идёт ещё и о материале применяемом для радиаторов, то тепла понадобится много. Для проводов сечением 1,5-2,5 мм2 достаточно будет 40 ватного паяльника. При более 2,5 мм2 уже понадобится 60 — 80 Ватт паяльник. От 4 мм лучше взять 100 Вт. Если речь пойдёт об уголках, то нужна будет горелка. Жидкий флюс, чтобы он не успел испариться наносят уже в самом конце.

Сегодня силумин применяют для производства всевозможных сложных элементов. Сварщики соединяют детали из силумина применяя этот метод сваривания.

Сложным этот способ не назовешь, но, когда дело доходит до практики, при работе со сплавом многие начинающие мастера встречаются с большим количеством трудностей.

Детали из этого металла, соединяются более сложно, так как при сварке сплав окисляется и нагревается. Учитывая такие особенности, для этого способа сваривания применяют аргон. Этот элемент препятствует окислительному процессу во время сварочных работ.

Примечание. Силумин – это кремнийсодержащий сплав в основе которого лежит алюминий. Из него производят разные изделия замысловатых форм.

Из физических свойств этого сплава следует выделить износоустойчивость, высокую прочность, а также не податливость коррозии и небольшой вес.

Силумин как один из свариваемых материалов

Силумин – это сплав, в основе которого (более 90% химического состава) лежит алюминий. Остальные 10% приходятся на кремний. Последний добавляется для того, чтобы повысить прочность итогового сплава, что позволяет использовать его более широко. В некоторых случаях в состав сплава могут входить медь, железо, марганец и цинк. В случае если в составе силумина цинк присутствует в достаточных значениях, данный сплав следует относить к литейным маркам сплава, что позволяет говорить о возможности его сварки при наличии острой необходимости в таком действии.

По некоторым своим характеристикам силумин схож с нержавеющей сталью, но отличается заметной легкостью за счет легкости основного металла, входящего в состав сплава. По своей прочности данный сплав практически не уступает нержавеющей стали, что достигается наличием кремния в его составе. Кроме того, силумин также хорошо противостоит коррозии за счет такого свойства алюминия.

Еще одним ключевым свойством силумина является его пластичность, что позволяет изготавливать из данного металла большое количество различных сложных по своей форме деталей, так как он достаточно легко льется, что позволяет ему качественно заполнять искомые формы.

Как производить сварку силумина в домашних условиях?

Металл получил свое название по созвучию названий образующих его элементов.

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

Оборудование для сварки

В связи с тем, что сварка производится двумя способами – с использованием плавящихся и неплавящихся электродов, оборудование будет различаться между собой.

В случае если речь идет о сварке плавящимся электродом, к оборудованию будут относиться:

трансформатор или выпрямитель (для подачи сварочного тока необходимого уровня напряжения);
паяльная лампа (для прогрева кромок свариваемых деталей);
газовая горелка (для подачи газа, который будет прогревать сварное соединение в процессе сварки);
держак для электрода (которым сварщик самостоятельно направляет электрод в сварочную ванну).

Если говорить об аргонодуговой сварке, то в перечень оборудования следует включить:

сварочный инверторный аппарат;
осциллятор для регулировки;
баллон или иной резервуар с аргоном;
газовая горелка, через которую подается защитный газ;
присадка в виде неплавящегося электрода;
шланги для подачи газа в горелку (ввиду особенностей конструкции горелки внутри таких шлангов находятся два рукава, один из которых предназначен для подачи газа, а внутри другого находится кабель, по которому подводится электрический ток).

Кроме того, потребуются также и средства защиты сварщика, а именно:

специальный костюм, который защитит кожу от попадания горящих искр от сварки (ткань такого костюма должна быть не просто плотной, а прошедшей специальную пропитку огнезащитного типа с целью исключения риска возгорания от попавшей искры);
маска с затемненными стеклами (используется для защиты лица и, в первую очередь, глаз, от негативного воздействия яркого света);
рукавицы-краги (предназначаются для защиты кожи рук от воздействия высокой температуры, а также для исключения возможности поражения электрическим током от свариваемых деталей);
защитная обувь (она одновременно выполняет две функции – защищает ноги сварщика от попадания капель расплавленного металла в виде искр от сварки в случае отсутствия специального сварочного стола и минимизирует риск полного прохода электрического тока через тело работника в случае наличия критической неисправности оборудования).

Технология аргонодуговой сварки

Общий процесс аргонодуговой сварки, выполняемой в отношении деталей из силумина, следует разделить на три больших этапа:

Подготовительный этап

На подготовительном этапе сварщику необходимо выполнить следующие действия:

зачистить кромки свариваемых деталей с использованием любого доступного механического способа;
обработать зачищенные кромки специализированными химическими составами с целью обезжиривания и полного удаления возможных окислов металлов.

Этап сварки

Сварочный этап состоит из следующих шагов:

подсоединение инвертора. Его лучше подключать с обратной полярностью, так как это позволит добиться лучшего качества сварки. В том случае, если подключить инвертор, соблюдая прямую полярность, происходит процесс ионизации газа, в результате чего образуется плазма, которая режет, а не плавит силумин в сварочной зоне;
электрод, произведенный из вольфрама, необходимо подвести к свариваемой поверхности из сварочной горелки на расстояние не более 2,5 мм, однако, не допуская касания его до поверхности свариваемых деталей;
подача аргона начинает осуществляться не ранее, чем через 15 секунд после появления сварочной дуги, так как это позволит обеспечить максимально качественный прогрев элементов, подлежащих сварке;
сварочная ванна заполняется путем введения силуминового прутка или проволоки. Механизм подачи выглядит следующим образом: сам пруток или проволока подается под небольшим углом к сварочной ванне и электроду, а скорость подачи должна быть установлена в зависимости от опыта работы сварщика, так как неоправданно высокая скорость подачи может негативным образом сказаться на качестве сварного шва из-за высокой степени разбрызгивания металла;
присадка (проволока или пруток) вводятся перед горелкой в соответствии с путем ее движения и перемещается только вдоль шва;
после завершения работы дуги (ее горения) аргон должен подаваться в течение не менее 10 секунд, так как это позволит дать металлу немного остыть, что позволяет минимизировать риск возникновения трещин и окислов тугоплавкого типа.

Завершающая обработка

Этап завершающей обработки предусматривает проверку соединения после завершения сварочного процесса на наличие трещин или непроваров, так как в случае их выявления может потребоваться повторная обработка соединения с целью упрочнения шва.

В случае если все манипуляции выполнены правильно, шов получается аккуратным, не требует очистки от шлака, а качество соединения остается максимально высоким.

В том случае, если были допущены технологические ошибки, может потребоваться разъединение только что сваренных деталей с последующим повторением всего процесса.

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.

Плюсы и минусы технологии

В отношении силумина как сплава достаточно сложно реализовывать различные сварочные технологии. Это связано с тем, что входящий в состав сплава второй элемент – кремний – оказывает негативное влияние на возможности сваривания материала. По этой причине наиболее распространенным способом сварки данного сплава при необходимости является аргонодуговая сварка, так как только она позволяет добиться наиболее высококачественных результатов.

К числу основных плюсов такого вида сварки указанного сплава следует отнести:

высокая скорость сварочного процесса;
наличие достаточно большого количества методик, которые можно использовать для осуществления сварки;
возможность за счет узконаправленного действия дуги избежать деформации всей свариваемой детали в связи с узкой площадью нагрева детали;
возможность максимально качественного выполнения сварных соединений за счет вытеснения кислорода из зоны проведения сварочных работ, что становится возможным за счет химико-физических свойств аргона, который тяжелее воздуха.

Несмотря на большое количество плюсов в использовании аргонодуговой сварки силумина, у этого способа имеются также и существенные минусы, к которым относятся:

высокая стоимость оборудования, которое может быть использовано для осуществления работ;
длительный процесс подбора наиболее оптимальных режимов сварки для того, чтобы качество соединений было максимально высоким;
возможность выполнения работ только в закрытых помещениях с целью исключения вероятности выдувания аргона из-под горелки порывами ветра;
наличие оборудования для дополнительного отведения тепла, образовываемого высокими мощностями сварочного тока.

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.

Негативно сказывается на сварочном процессе большая часть легирующих добавок. Особенно характерен с этой стороны цинк. Чем выше его содержание, тем сложнее сваривание, при 5% и выше, сварка связана с такими сложностями, что становится бессмысленной.

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%.

Читайте также: