Как заварить силумин в домашних условиях? Доступные способы сварки и пайки

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.

Сварка силумина при помощи аргоном

Технология сварки силумина практически идентична процессу сваривания алюминия. Она получила название аргонодуговой, поскольку в ней объединились электрическая и газовая сварки. А именно, сварка осуществляется при помощи неплавящегося электрода в защитном аргоном облаке.

Как уже отмечалось, основная функция аргона заключается в защите сплава от процессов окисления. За счет того, что он тяжелее воздуха, он вытесняет воздушные массы из зоны сварки. Еще одна отличительная особенность аргона состоит в том, что он является инертным газом, а значит ни с воздухом, ни с другими газами он ни при каких обстоятельствах не будет вступать в реакцию.

Если вы новичок, и впервые производите сварку силумина в домашних условиях, следует быть очень внимательным и не перегреть газ.

В случае, когда осуществляется сварка на обратной полярности (электрод подсоединяется к плюсу, а заготовленная деталь к минусу), от атомов аргона будут отсоединяться электроды. Таким образом, происходит ионизация газа и он начнет пропускать через себя электроток. Поэтому очень важно довести аргон до нужной температуры, ведь если его перегреть, то своей силой он будет не соединять заготовки из силумина, а начнет их разрушать.

Обратите внимание! Сваривать можно исключительно литейный силумин, в котором находится 5-20% кремния. Если в составе много цинка. То варить такой материал нельзя.

Пайка силумина

Декоративные детали и те, которые не испытывают нагрузок, можно спаять газовой горелкой, металл нагревают до 200°С. Пайка силумина с тонкими стенками производится паяльником с мощным жалом. Для защиты от окисления применяют металлические накладки. Неприкрытой оставляют только рабочую зону.

  • ЕR4043 – присадка для литейного алюминия, легированного кремнием и магнием марки АД31, АД33, АД35;
  • Harris52 – припой для алюминия с флюсовыми присадками;
  • HTS2000 – китайский аналог Harris52.

Металл в месте пайки нагревают до 600°С, технология та же, что при работе с алюминием. Для разрушения оксидной пленки применяют флюс Castolin 190 Flux и его аналоги.

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.

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. [box type=”warning”]Важно! Чтобы получить максимально прочную и долговечную силуминовую конструкцию путем сварки, важно соблюдать ряд жестких требований по качеству предварительной подготовки изделия.[/box]

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:

  1. Чтобы изделие проплавлялось наилучшим образом, работы по сварке материала нужно осуществлять при обратной полярности тока с использованием короткой дуги.
  2. 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.
  3. Если быстро подать в сварную ванну присадочный материал, раскаленный металл начнет разбрызгиваться.
    В итоге, качество сварочного соединения, а также его прочность и долговечность снизятся.
  4. 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.

[box type=”fact”]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.[/box]

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.
Читайте также  Как замесить цемент для фундамента

Таблица режимов сварки алюминия. [box type=”info”]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.[/box]

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.

Сварка осуществляется на обратной полярности при короткой дуге, поскольку так металл будет лучше плавиться. Присадочную проволоку нужно поместить в зону сварки, там она расплавится и совместится с основным металлом. В результате образуется однородная жидкая масса, которая после того как остынет превратится в монолит.

Чтобы сварной шов получился качественным, важно подавать проволоку перед горелкой и держать ее нужно пол углом. Соблюдайте точность и равномерность подачи проволоки вдоль шва, ведь если подать ее слишком быстро – металл разбрызгается и шов получится кривым.

Осуществляя сварку силумина в домашних условиях, соблюдайте все установленные правила и рекомендации, а именно:

  • когда поджигаете электрод, ни в коем случае не касайтесь свариваемых металлических заготовок,
  • подаваться газ должен только спустя 15 секунд после того как вольфрамовый электрод разожжется,
  • в конце сварочного процесса нельзя прекращать подачу газа, отключать его разрешается лишь спустя 10 секунд после того, как прекратится подача электрической энергии на электрод. Так, металл будет остывать равномерно.

Пруток для пайки алюминия в домашних условиях

Всем привет! Многие знают, что алюминий паяют в основном в аргоновой среде специальным сварочным аппаратом, но есть еще вариант для работы с газовой горелкой, да даже турбозажигалкой в небольших масштабах можно пользоваться.

Вообще это не первое мое знакомство с данной проволокой, но опыт покупок не очень хороший, так что поделюсь не только результатом тестирования, но и проверенными местами для покупки, чтобы не получить образец №2, но начнем по порядку.

Содержание

  • Характеристики
  • Распаковка и внешний вид
  • Тестирование
  • Итоги
Характеристики

B-Zn98Al 381-400
Примерный состав (вес %): 2,4 Al – остальное Zn
Температура плавления ºС: 360
Прочность на разрыв (МПа): До 100 (Al)
Плотность (г/cм3): 7,0

Распаковка и внешний вид

Последним и самым выгодным приобретением был образец №3 из banggood.

Пришел в небольшом сером пакете

Пруток дополнительно упакован в прозрачный зип-пакет.

5 метров обошлись мне в $8 с поинтами, то есть $1.6 за метр — перейти в магазин

В центре виден белый порошковый флюс, пруток в меру жесткий, выглядит как алюминий без окисления

Сравнение

Первым был куплен крайний левый образец №1 в али. Он абсолютно идентичен по свойствам с образцом №3, но 3 метра обошлись мне в $12, то есть $4 за метр, что почти втрое дороже. проверить текущую цену

В центре образец №2. Он стоит $5 за 3 метра или $1.7 за метр, как и образец №3

Но как только берешь пакет в руку, понимаешь, что это ПОС с не очень густым флюсом внутри.

Еще два образца по $8 за 3 метра так и не были доставлены, вероятно их даже не отправили.

Тестирование

Алюминий со временем покрывается оксидной пленкой, из-за которой поверхность становится матовой, так вот, перед спаиванием поверхности обязательно нужно зачищать до блеска, иначе припой просто будет шариками скатываться по поверхности независимо от степени ее нагрева. Образец №1

Вообще правильно нагреть деталь до температуры около 400 градусов, а затем просто водить прутком, который будет плавиться и заполнять собой щели, но у меня мало опыта, поэтому чтобы не перегреть поверхность, я периодически вношу пруток в пламя горелки. Если температура низкая, припой скатится по поверхности шариком, если достаточная — залудит ее.

Проверка на излом показывает хороший результат — разрыв происходит не по шву

Образец №2. Плавится очень хорошо, выделяет много дыма, воняет горелым «аспирином». К алюминию липнет, но если перегреть, довольно быстро выгорает.

Работать неудобно из-за вони и необходимости контролировать температуру.

Образец №3. Решил спаять трубки внешними стенками

Пробуем разорвать шов. После того как трубка выскочила из тисков, я зажал ее выше, выведя из фокуса и заметил это только на стадии создания гифок

Но есть фото результата на котором видно, что шов не пострадал.

Ну и напоследок срастим алюминиевую трубку с куском «дюральки»

Тест на разрыв так же прошел успешно

Итоги

Занятная проволока — алюминий паяет отлично, заполняя собой даже мелкие щели, главное чтобы стыки не были загрязнены. К меди тоже липнет хорошо, но опытные люди говорят, что для работы с ней лучше использовать другие сплавы, хотя для экстренного полевого ремонта вполне сгодится и этот пруток.

Температура плавления алюминия около 660ºС, казалось бы, можно использовать прутки и на 450-500 градусов, но можно столкнуться с двумя проблемами:
1. Массивную деталь до 500 градусов нужно еще чем-то прогреть
2. Можно перегреть место пайки и испортить деталь

Самым оптимальным мне показался образец №3. Соответствует заявленным характеристикам и стоит дешевле остальных минимум вдвое. Так же на выбор есть лоты разной длины:
1 метр — $2.89
2 метра — $4.39
3 метра — $6.39
5 метров — $9.89

Припои, материалы, флюсы

Пайка алюминия оловом выполняется при условии применения высокоактивных флюсов, а также хорошей зачистки участков деталей. Такие оловянные соединения требуют дополнительного покрытия специальными составами, так как имеют невысокую прочность и слабую защиту от коррозионных процессов.

Чем паять алюминиевые элементы? Качественные паяные соединения получаются при использовании припоев с кремнием, алюминием, цинком, а также медью. Эти материалы выпускаются как отечественными, так и многими зарубежными фирмами-производителями. Отечественные марки прутков представлены наиболее использующимися припоями ЦОП40, которые по гост имеют в составе 60 % олова и 40 % цинка, а также 34А (алюминий – 66 %, кремний – 6 %, медь – 28 %). Используемый цинк придает высокую прочность месту контакта и обеспечивает хорошую коррозионную устойчивость. К импортным низкотемпературным сплавам с отличными характеристиками относится HTS-2000, который обеспечивает максимальное удобство в применении.

Эти сплавы применяются для работы с крупногабаритными деталями (радиаторы, трубы) с высоким теплоотводом при помощи грелки или же предметов из алюминиевых сплавов, имеющих довольно высокотемпературное плавление. Начинающие ремонтники могут ознакомиться с процессом спаивания, просмотрев обучающее видео. Это поможет избежать многих неприятных нюансов в процессе работы.

Читайте также  Blueweld prestige 164 ремонт

Помимо припоев, алюминиевая пайка требует применения специальных флюсов, имеющих в составе фторборат аммония, цинка, а также триэтаноламин и прочие элементы. К наиболее популярным относится отечественный Ф64, имеющий повышенную химическую активность. Его можно применять даже без предварительной зачистки изделий от оксидной пленки. Кроме него, используется 34А, содержащий хлориды лития, калия и цинка, а также фторид натрия.

Другие способы пайки

Существует еще несколько способов соединения алюминиевых деталей в домашних условиях. Например, можно воспользоваться надфилем и шкуркой. Покрыв стык канифолью, и воспользовавшись надфилем, можно соединить алюминиевые детали при помощи паяльника мощностью 50 Вт. Возможно, потребуется попрактиковаться, но в целом данный метод достаточно эффективен.

Многие умельцы приноровились использовать железные опилки. Они добавляются в канифоль, растворенную в этиловом спирте до тягучего состояния. Полученная смесь наносится на паяльник в небольшом количестве, после чего можно приступать к пайке алюминия.

Удивительно, но добиться желаемого результата помогает даже анальгин. Он используется вместо канифоли и втирается в место соединения. Поверхность залуживается припоем и горячим паяльником, а после соединения можно обработать поверхность ацетоном. Дополнительно прогрев стык паяльником, получаем качественное и прочное соединение.

Вот еще несколько советов, которые могут пригодиться при пайке алюминиевых деталей:

  • минеральное машинное масло, смешанное с абразивными веществами (например, с железными опилками) помогает добиться хороших результатов, причем припой должен содержать более 50% олова;
  • промышленные флюсы — верный способ получить качественный и крепкий шов, устойчивый к механическому воздействию;
  • если есть вакуумная камера, то можно обойтись без предварительной зачистки детали;
  • как вариант, можно создать своего рода гальваническую установку, используя медный купорос (алюминий покрывается медью и тщательно залуживается).

Припой и паяльная кислота

Каждый приведенный способ был опробован на практике, а эффективность пайки алюминия доказана богатым опытом. Обратите внимание, что в обычных условиях в ходе пайки алюминиевых деталей на поверхности образуется оксидная пленка, вследствие чего соединение получается менее прочным, ломким, хрупким. Избавиться от нее помогает аргон — инертный газ. С его помощью пайка алюминиевых деталей становится возможной, поэтому в промышленной сфере чаще применяется именно этот метод.

Не забывайте обезжиривать детали перед соединением. Простой обработки металлической щеткой может быть недостаточно (жирные пятна могут проникнуть глубоко в рубцы). Воспользуйтесь обезжиривающими веществами, и сможете добиться действительно качественного соединения.

Расскажите в комментарии о том, какой способ вы готовы применить на практике и каким уже успели воспользоваться. Поделитесь накопленным опытом с другими читателями.