Содержание
Силумином является легкий и хрупкий сплав алюминия с кремнием. Химический состав силумина приблизительно такой: от 4 до 22% Кремния, а основой сплава является алюминий. Также здесь присутствует незначительное количество примесей таких составляющих, как Fe, Ca, Zn, Ti, Cu и некоторые другие. В сравнении с алюминием данный сплав имеет лучшие механические свойства и повышенную плотность.
Из этого сплава делают сложные по конфигурации детали, что является одним из основных преимуществ данного материала. Силумин имеет высокие литейные свойства и достаточно высокие механические свойства.
Нередко его используют для изготовления дверных ручек, деталей для автомобилей, в авиастроении и для производства товаров народного использования. Основными марками силумина являются АЛ2, АЛ3, АЛ4, АЛ5, и АЛ9.
В силумине можно выделить следующие достоинства:
- — высокая прочность металла (твердость);
- — Износостойкость;
- — Не подвержен влиянию влаги (устойчив к коррозии);
На первый взгляд может показаться, что сварка силумина является простым способом ремонта деталей. Однако на практике при сваривании силумина может возникать много проблем. При сварке силумина он сильно нагревается и начинает покрываться оксидной пленкой. Это может привести к невозможности соединения частей силумина друг с другом. Однако сваривание силумина должно быть аргоновым, потому что этот газ позволяет защитить сварочный процесс от воздействия факторов окружающей среды. Применяя аргон при сваривании силумина, сплав будет намного лучше поддаваться восстановлению.
Ремонт любого изделия из силумина с использованием аргонодуговой сварки является доступным и простым способом ремонта изделий. Лучшим способом ремонта деталей из силумина является работа профессионалов.
Сваривать силумин можно и самому. Работа по ремонту деталей из силумина очень похожа на аргонодуговую сварку. Аргонодуговая сварка должна производиться в среде инертных газов. Чаще всего в этой роли выступает газ аргон, а немного реже – смесь аргона с гелием. Аргон тяжелее воздуха, что позволяет вытеснять его из сварочной ванны, изолируя ее от контакта с атмосферой.
Когда сваривание силумина окончено, полученные швы нужно дополнительно обработать. Тогда они практически исчезнут с поверхности изделия. Потом такое изделие можно красить, покрывать эмалью или наносить на него рисунок. Примечательно, что даже профессионалы порой не в силах определить, было ли сварено изделие или оно находится в первозданном виде.
Сваривание силумина – это достаточно сложный процесс, однако многие сварщики, которые имеют некоторый опыт в сваривании аргонодуговой сваркой. Научиться работать с аргонодуговым сварочным аппаратом не сложно, потому что подавляющее большинство сварщиков в последнее время используют именно этот способ ремонта металлических деталей в большинстве случаев, потому что он надежен, практичен и несет сравнительно небольшие затраты.
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.
Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.
Детали различных форм из сплава алюминия и кремния славятся повышенной износостойкостью и прочностью. Этот сплав называется силумином.
Что он представляет собой, какие существуют особенности сварки изделий в домашних условиях, чем спаять силуминовые детали? Ответы на эти вопросы рассмотрим в статье.
Особенности сплава
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.
Технология сваривания аргоном
Прежде чем начать работу нужно приготовить оборудование. Вам понадобится:
- инвертор;
- горелка с неплавящимся электродом;
- баллон с газом;
- осциллятор;
- присадочная проволока.
Подготовка деталей заключается в удалении оксидной пленки:
- Для этого наждачной бумагой или другими средствами зачищаются места соединения деталей.
- Далее края обрабатываются любым химическим средством: растворителем, каустической содой.
Важно! После применения каустической соды, заготовки обязательно промыть напором воды.
Технология сварки силумина аргоном напоминает процесс сваривания алюминия. Это самый надежный способ соединения силуминовых изделий.
При соединение деталей происходит их нагрев, образуется устойчивая к высокой температуре пленка, которая ограничивает надежность скрепления. Для избегания этого, применяется инертный газ — аргон. Он выталкивает воздух в сварочном пространстве, не позволяя окислятся деталям.
Требования к выполнению работ в домашних условиях:
- выполнять работу на открытом пространстве не рекомендуется, лучшим вариантом будет закрытое помещение (подойдет гараж или бытовая пристройка);
- в процессе сварочных работ нужно избегать перегревания газа, иначе аргон начнет разрушать элементы.
- Сварку производят с использованием короткой дуги на обратной полярности (подключение электрода к плюсу, а заготовки к минусу). При таком способе изделие плавится легче.
- Присадочная проволока подается в рабочую зону, где она плавится и соединяет изделия.
- Присадку нужно подавать постепенно, иначе велик риск разбрызгивания металла, что приведет к плохому соединению.
- Подача присадки происходит под углом к горелке, направления выполняются строго вдоль шва.
Выполнение этих условий гарантирует ровный и узкий шов.
В этом видео показывается, как отремонтировать (заварить дюралевый поддон):
Преимущества и недостатки аргоновой сварки
Плюсы метода:
- Этот вариант соединения элементов считается самым прочным.
- Сварка не занимает много времени.
- Технология подходит даже новичкам.
- Сварочный процесс, возможно, выполнить в домашних условиях.
- Деформация деталей исключена.
Минусы:
- Невозможность провести работу на открытом воздухе, ветер будет мешать правильному распределению газа над рабочей поверхностью.
- Необходимость иметь специальное оборудование.
- Высока вероятность со сложностью в настройках.
- Если работа производится трансформатором с высокой силой тока, то потребуется охлаждение.
Выполнение сварки в домашней обстановке требует соблюдения техники безопасности. В процессе работы применяют средства защиты, надевают:
- специальную одежду;
- маску;
- перчатки;
- обувь с резиновой подошвой.
Проводят работы по изоляции всех токопроводящих элементов. Исключают присутствие легковоспламеняющихся предметов возле рабочего пространства. Помещение должно быть хорошо вентилируемым.
Сварка плавящимся электродом
Второй способ соединения деталей при помощи плавящего электрода. Подготовка деталей осуществляется по такому же принципу, что и в предыдущем способе.
В этом случае используют электроды, покрытые щелочной оболочкой, с силуминовой сердцевиной. Качество такой сварки значительно ниже, чем аргоном.
Процесс происходит так:
- Свариваемую зону прогревают горелкой или паяльной лампой до температуры 250-300 градусов.
- Электроды тоже подвергаются нагреванию до температуры 150 градусов.
- Во время сваривания деталей на шве от электрода появляется шлак, его необходимо полностью счищать.
Смотрите видео, соединение алюминия электродом:
Чем спаять?
Пайку силумина можно произвести газовой горелкой или паяльником с мощным жалом. Запаивают детали, предварительно очистив и обезжирив поверхность.
Для разрушения оксидной пленки используют флюс Castolin 190 Flux и другие.
Смотрите видео по теме, припой HTS-2000 пайка алюминия без флюса:
На этом видео, показан крутой способ пайки алюминия паяльником:
Наименее эффективный способ сваривания деталей происходит с помощью холодной сварки. Окончательный результат такого способа зависит от качества обработки поверхности склейки.
Можно ли заварить холодной сваркой крупные трещины? Нет, такой способ применяется только для микротрещин в деталях.
Заключение
Сварка силумина – процесс трудоемкий, требующий навыков и умений в этом деле. Правильно выполнить процесс поможет изучение свойств, технологий, принципов работы с ним. А также разобраться в вопросе, чем варить силумин в зависимости от проблемы.
Выполнив все эти условия, отремонтировать детали из силумина сможет даже начинающий мастер.
