Чем спаять силумин в домашних условиях

Чем варить силумин

Силумином называют алюминиевый сплав с высоким содержанием кремния. Из него делают детали сложной конфигурации. Для их восстановления используют холодные и горячие методы.

Сварка силумина производится несколькими способами: плавящимися и тугоплавкими электродами. Металл легко окисляется, поэтому желательно использовать защитную атмосферу. Качество соединения без нее страдает. Виной всему жаропрочные оксиды алюминия. Как варить металл, какие тонкости важно учитывать, расскажут опытные сварщики.

Особенности сплава силумина

Он прочнее дюраля, устойчив к коррозии, пластичен – легко штампуется, поддается литью и ковке.

Его ценят за декоративность, износостойкость, легкость (у него низкий удельный вес). Силумин используют во многих отраслях, делают из него детали для машин и мотоциклов, накладные элементы для сантехники, оформления интерьеров.

Из-за окислительной активности сплав алюминия и кремния плохо поддается сварке. Вообще не варят сплавы с большим содержанием цинка, при нагревании он выгорает, металл становится хрупким. Литейный силумин с содержанием кремния от 5 до 22% горячим способом соединяют. При температурной обработке применяют инертные газы, преимущественно аргон, он тяжелее воздуха, оседает на заготовке, держится облаком.

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.

Технология сварки силумина

Соединение можно сделать двумя способами:

• с помощью плавящихся электродов, такой сваркой заделывают детали, работающие на сжатие;
• используя присадочную проволоку.

Прежде, чем сварить силумин, необходимо:

• зачистить стык до зеркального блеска;
• снять оксидную пленку растворителем или бензином, работать надо в перчатках, чтобы не оставлять потожировых следов.

Аргонодуговая сварка силумина

Для работы нужно подготовить:

• инвертор сварочный на 220В или 380 В (сила тока зависит от толщины ремонтируемого участка);
• осциллятор, подающий напряжение на электрод, он нужен для создания дуги;
• комплект газового оборудования;
• горелка;
• баллон с защитным газом;
• присадочный пруток.

У сварки силумина аргоном есть ряд особенностей:

1. Полярность должна быть обратная, к электроду подводится плюсовой контакт. Это необходимо для ионизации аргона, повышении его электропроводности.
2. Аргон должен поступать в рабочую зону только после розжига. Шов нужно охлаждать в защитной атмосфере не меньше 10 секунд, пока верхний слой металла не схватится.
3. Присадка вводится перед горелкой, со средней скоростью, под углом к электроду и диску. При быстрой подаче образуется много искр.
4. Электрод нужен для создания дуги, ближе, чем на 2,5 мм его к металлу не приближают.
5. Плавное движение горелки и прутка должны совпадать.
6. Диаметр присадочной проволоки всегда меньше размера электрода.

Под воздействием дуги присадка и кромки образуют однородный сплав. Важно поддерживать защитную атмосферу, следить, чтобы аргон не сдувало. Без него сразу начинается процесс окисления.

Сварка плавящимся электродом

Имея трансформатор или выпрямитель, заварить деталь можно плавящимся электродом ОК 96.50 – стержня из силумина, покрытого щелочной обмазкой. Перед работой его нагревают до 150°С. Восстанавливаемую зону детали тоже необходимо прогреть паяльной лампой или газовой горелкой до 300°С (на металле появятся темные пятна побежалости, если они желто-коричневые – температура 250°С). При этой же температуре делается наплавка. При такой сварке силумина в домашних условиях прочного шва не получится, частички шлака, а его при работе с плавящимся электродом образуется много, неизбежно остаются в расплаве.

Достоинства и недостатки аргонодуговой сварки силумина

• в отличие от других методов восстановления деталей из силумина, при дуговом в атмосфере аргона получают более прочные соединения;
• режим формирования шва – скоростной, сварка не отнимает много времени;
• не нужно предварительно прогревать детали и электрод;
• отработанная технология по силам начинающим;
• направленная дуга не перегревает деталь, она не деформируется.

• работы нельзя проводить на открытом пространстве, в закрытых помещениях необходимо избегать сквозняков, чтобы облако аргона оставалось над рабочей зоной;
• сложно сразу подобрать режим сварки;
• при работе с толстостенным металлом нужно продумывать способ теплоотведения;
• необходимо иметь специальное оборудование.

Тем, кто регулярно занимается ремонтными работами, недостатки аргоновой сварки не мешают создавать качественные и надежные соединения.

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:

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.

Склейка или сварка силумина?

Периодически сталкиваюсь с разрушением силуминовых элементов. Внешне детали изготовленные из силумина похожи на алюминий, но это только на первый взгляд. Хотя его достаточно легко отличить когда изделие повреждено. Невооруженным гразом можно видеть спекшиеся крупицы порошка. Но, как говорится, надежда умирает, последней. В телефонной книге ищешь номер знакомого аргонщика. Приносишь деталь и после первого «чварка» можно наблюдать кислое лицо этого аргонщика. И вот после очередных повреждений силуминовых деталей уже и не хочется предпринимать попытки обращения к аргонщикам.

И вот я решил погуглить в сети, действительно ли этот самый силумин на сваривается. Для начала заглядываю в википедию, чтобы узнать из чего же состоит этот самый силумин. Его схожесть с алюминием не случайна, посколько это основная составляющая этого сплава. Второй основной элемент это кремний, доля которого составляет от 4 до 22% в зависимости от его марки. Также в состав силумина входит небольшое количество примесей: железо, медь, марганец, титан и прочие. Исходят из того, что процентное соотношение кремния разное, то скорее всего шанс сваривания есть.

Итак, погрузившись в бурные обсуждения интернет-форумов я понял следующее, что сваривать (спаивать) стоит только лишь в том случае, если деталь представляет некую ценность и если она находится под действием определенных нагрузок. В противном случае все ратуют за склеивание деталей силумина.

ОК. Все равно хотелось бы тезисно изложить основные требования к свариванию. Источник Websvarka.ru.

• Использовать только аргон.
• Силумин бывает разный. Надо всегда пробовать. Откровенно китайские изделия не свариваются. Тупо расплавляются. А вот, к примеру, автомобильные детали от известных производителей без проблем поддаются свариванию.
• Для сваривания силумина рекомендуют использовать специальные припои типа Harris-52, НТS-2000, ER 4043. Они предназначены для сваривания алюминия.
• Перед сваркой необходимо детали предварительно разогреть до температуры 220 градусов цельсия. Для более эффективного отвода тепла рекомендуют использовать стальные прокладки. Насколько я понимаю это необходимо для недопущения расплавления силумина.
• Жесткие закрепления стараться избегать во избежаний трещинообразования.
• Перед сваркой попытаться попробовать на тестовом образце.

Теперь что касается склеивания силумина. Прежде чем клеять необходимо тщательно подготовить поверхность. Максимально очистить от грязи и масла. Заранее продумать чем зафиксировать изделия после нанесения клея. Самое распространенный клее — эпокситный. Также многие советуют всяческие пятиминутки. После застывания клея можно армировать места склеивания. Для этих целей подойдет шпатлевка с волоконным наполнителем. Да, если вы надеетесь найти специальный клей для силумина, не теряйте зря время. Но здесь можно пойти по логике сварщиков, которые ищут припои для алюминия. Так и здесь, существуют специальные клеи предназначенные для склеивания алюминия.

Двухкомпонентные клеи COSMOFEN DUO и AL-1. Применяется в строительстве для склеивания алюминиевых элементов окон и дверей.

Вот такой вот краткий анализ в помощь тем, кто ищет способы сваривания и склеивания силумина. Здесь подход должен быть творческий, когда сумма попыток рождает победу.

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.