Чем сварить силуминовую деталь

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.

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

Особенности сплава

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

Среди особенностей силумина следует отметить следующее:

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

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

Изделие из силумина, требующее сварки

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

Технология сварки силумина

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

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

Результат сварки силумина

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

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

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

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

Аргонодуговая сварка силумина

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

Технология сварки аргоном предполагает наличие следующего оборудования:

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

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

Аргонодуговая сварка силумина

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

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

Процесс аргонодуговой сварки протекает следующим образом:

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

Достоинства и недостатки сварки аргоном силумина

Среди достоинств выделяются:

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

• 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.

Процесс сварки силумина — каким оборудованием выполняется, особенности техники, расходники

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.

Силуминовая сварка с применением аргона

По технологии процесс варки силумина почти аналогичный алюминиевой сварке. В ней одновременно применяется электрическая и газовая технологии, вследствие чего эта технология называется аргонодуговой.

Таким образом, работы по свариванию проходят в защитном облаке из аргона с применением нерасходуемого электрода.

Выше мы упоминали, что аргон во время сваривания отыгрывает защитную роль от окислительных процессов. Он выталкивает массы воздуха из зоны сварки, так как воздух легче аргона.

Другая отличительная черта этого химического элемента заключается в его инертности. То есть, аргон никогда не вступит в реакцию с воздухом либо иными газами.

Начинающим сварщикам, первый раз сваривающим силумин, рекомендуем быть осторожными и следить за температурой газа, чтобы не перегреть его.

Если производится сварка с обратной полярностью (когда осуществляется присоединение заготовки к минусовой стороне, электрода к плюсовой), будет происходить отсоединение электродов от атомов газа.

Вследствие чего аргон ионизируется и пропускает электроток сквозь себя. Таким образом, следует удостовериться, что газ доведен до требуемой температуры, так как в случае его перегрева, он своей мощностью начнет ломать элементы из силумина, а не скреплять их.

Важно заметить! Для сварки подходит только металл, с составом кремния от 5 до 20 процентов (литейный). Но если в сплаве есть довольно много примесей цинка, этот металл запрещается сваривать.

Как правильно сварить силумин

Для работ со сплавом применяют аргонодуговую сварку. Работы предполагают применение следующего оснащения: горелочное устройство, инвертор, осциллятор, а также газовый баллон.

Нерасходуемый вольфрамовый электрод закрепляется в горелочном аппарате, а силуминовая проволока отыгрывает роль присадки.

До начала сварочных работ с силумином нужно:

1. Пескоструйным аппаратом, наждачкой, либо металлической щеткой следует зачистить края элементов из сплава, предназначенных для сваривания.
2. Следующий этап – обработка деталей специальным химическим веществом, таким как растворитель либо бензин.

Такая технология предусматривает работы на обратной полярности с короткой дугой. Эти параметры предоставят лучшие условия для плавки сплава.

В сварочной зоне следует разместить присадочную проволоку, чтобы она расплавилась и соединилась с силумином. В итоге получится жидкое вещество однородной консистенции, которое станет монолитом после охлаждения.

Для образования сварочного шва высокого качества, проволоку следует подавать перед горелочным устройством, а сам горелку удерживать под углом.

От скорости, постоянности и точности подачи сварочной проволоки по шву зависит его качество. В случае очень быстрой подачи металл разлетится, а шов будет не ровным.

Важно придерживаться следующих советов и правил сваривания сплава в домашних условиях:

• Нельзя прикасаться к заготовкам из металла при поджигании электрода;
• Лишь после разжигания электрода из вольфрама должен вводиться аргон;
• Чтобы деталь остывала равномерно, не следует сразу перекрывать поступление газа. Нужно выключать подачу аргона через 10 с после того, как будет прекращено поступление электроэнергии на электрод.

Сварка силумина аргонодуговым методом: все «за» и «против»

Такой способ обладает массой преимуществ, из которых мы хотим выделить следующие:

• Эта технология одна из немногих, которая позволяет сварить детали из силумина;
• Процесс варки не займет много времени, если работать на короткой дуге;
• Применяя аргон в качестве защитного газа, вы обезопасите металл от окисления. Таким образом, если сваривать сплав по всем правилам, получится надежный крепкий шов;
• Даже на дому можно успешно осуществлять такого рода сварочные работы, но от опыта также многое зависит.

Конечно, как и у любого другого метода, у этого помимо плюсов найдутся и минусы:

• Аргонодуговую сварку металла не желательно производить на улице. Причина в том, что есть вероятность сдувания защитного газа ветром из зоны сварки. Таким образом, для сваривания рекомендуют выбирать закрытые помещения.
• При использовании аргонодуговой сварки важно собрать все нужное оснащение;
• Есть вероятность появления трудностей при регулировке сварочного режима;
• Детали из силумина нужно будет предварительно охлаждать, если вы используете трансформатор для сварки.

Подытоживая скажем, что процесс сварки силумина довольно кропотливый, он требует точности, аккуратности и немного опыта. Если вам важен итоговый результат, а не набор практических навыков, советуем вызвать профессионала.

Сварка силумина

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

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

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

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

Как заварить силумин

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

Перед началом сварочного процесса силуминовые заготовки необходимо подготовить. Основное правило – это удалить оксидную пленку.

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

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

Подавать быстро присадку в сварочную ванну нельзя. Это приведет к разбрызгиванию металла, что снизит качество сварного шва. Проволоку надо подавать перед горелкой, при этом держать под углом. Движение и подача должны быть равномерными точно вдоль шва. Нельзя отклонять присадочный стержень, двигать его поперек. Ровный и узкий шов – вот высокое качество соединения.

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

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

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

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

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

Плюсы и минусы аргонодуговой сварки силумина

К достоинствам этой технологии можно отнести следующее.

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

Есть у этого способа соединения и свои отрицательные стороны.

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

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

4 комментария к “Сварка силумина”

Статья гласит о том, что все это можно сделать в “домашних условиях”, представим что я нашел в подвале инвертор, баллон с газом, осциллятор и специальную горелку, но вот электрод из вольфрама не могу найти… что делать ? Можно ли использовать пищевую соду ?