Assma.ru

Ремонт и стройка
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Пайка силумина в домашних условиях

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.

Пайка алюминия

Одним из наиболее известных способов соединения металлов, особенно в электротехнических работах, является пайка. Она обеспечивает меньшее сопротивление соединений, и, как следствие, их меньший нагрев под воздействием электрического тока. Поскольку алюминий наряду с медью — основной проводящий материал в электрических сетях и устройствах, необходимость в его пайке возникает достаточно часто.

Сложность в том, что «крылатый металл» на воздухе мгновенно покрывается плёнкой окисла, к которой расплавленный припой не пристаёт. Необходимо с помощью механической зачистки удалить слой окисла, но он практически мгновенно образуется снова.

Для того чтобы избежать повторного образования оксидной плёнки, разработаны множество методик. Среди них:

  1. Зачистка небольших деталей под слоем жидкого флюса.
  2. Применение флюсов совместно с абразивными материалами.
  3. Использование медного купороса для создания медной плёнки на алюминиевом изделии.
  4. Применение специальных флюсов и припоев.

Зачистка под слоем флюса

Небольшие алюминиевые детали, например, проводники, можно зачищать, опустив часть детали в жидкий флюс, которым может служить обычный раствор канифоли или паяльная кислота. Жидкий флюс предохранит зачищаемый участок от контакта с кислородом и образования плёнки. Тем же защитным эффектом обладает и обычное трансформаторное масло.

Абразивные материалы

Часто к флюсу (той же канифоли) добавляются железные опилки. В процессе пайки необходимо тереть нагреваемое место жалом паяльника. Под действием трения опилки сдирают слой окиси, а канифоль закрывает доступ кислорода к освобождённому металлу. Вместо опилок может быть использован любой крошащийся абразив: наждачная бумага или даже кирпич.

Использование медного купороса

Любопытный метод, использующий гальваностегию. Два алюминиевых электрода опускаются в раствор медного купороса и соединяются с полюсами электрической батареи. Электрод, присоединённый к плюсу, зачищается. На зачищенную поверхность в результате электролиза начинает осаждаться медь. Когда алюминий оказывается полностью покрыт медной плёнкой, деталь высушивается. После этого пайка проходит гораздо легче, ведь медь — прекрасный материал для этого типа соединений.

Как паять цветные металлы: медь, латунь и алюминий

Пайка цветных металлов происходит с использованием высоко- и низкотемпературных припоев. Помимо олова и свинца, в составе припоев для пайки цветных металлов могут содержаться висмут, сурьма, селен, а также серебро и другие компоненты.

Изделия из цветных металлов требуют более тщательной подготовки. Важная особенность любой пайки металлов заключается в том, чтобы избежать любой подвижности в процессе соединения металлов. Именно по этой причине заготовки во время пайки следует надежно фиксировать на столе, особенно если речь идёт о габаритных изделиях.

Способы соединения

Перед осуществлением каких-либо ремонтных работ стоит вспомнить, что для этого используется силумин только литейных марок, содержащий в своем составе цинк. Определить, что сломанное изделие из силумина, довольно просто — на поверхности сколов (разломов) имеются характерные крупицы. Устранить поломку можно тремя способами:

  1. Пайка — бытовой метод сварки без аргона. Соединить посредством пайки возможно только металлические детали с тонкими стенками. Помогут в этом специальные припои, предпочтительны для сварки алюминия, например ER4043, Harris 52, HTS 2000. Для эффективного скрепления стоит пользоваться мощным электрическим паяльником или иметь при себе компактную газовую горелку, баллон с газом (не аргон) и припой.
  2. Склеивание. Ремонт выполняется весьма и весьма редко. Причина в том, что склеить возможно только те изделия, которые выполняют в большей степени декоративную функцию. Для серьезных нагрузок этот тип ремонта не подходит.
  3. Сварочные работы.Самый надежный метод починки, но в то же время самый затратный по используемым ресурсам.

Для ремонта конструкций из алюминиевых сплавов применяется электродуговой метод, который в свою очередь, включает в себя два способа сварки:

  • Аргонодуговая.
  • Работа плавкими электродами.

Процесс пайки

Газовой горелкой

Есть и другой способ. Пайка алюминия в домашних условиях газовой горелкой также вполне осуществима лампой GT-28 HTC. Как и в случае с паяльником, необходимо очистить место работы. Металл должен быть очищен от грязи и отшлифован.

Горелка равномерно нагревает поверхность металла, поэтому во время работы будет невозможно прикоснуться к нему даже в перчатках. Из-за этого необходимо расположить и зафиксировать детали так, чтобы их не трогать до завершения процесса пайки.

Также следует отметить, что использовать весь пруток припоя не получится из-за его нагрева, поэтому следует взять припой с запасом, чтобы не прерывать процесс нагревания. При нагреве алюминий примет оранжевый оттенок, дальнейший нагрев будет грозить плавлением, поэтому необходимо постоянно регулировать нагрев.

Как и при работе с паяльником, необходимо использовать канифоль. Хоть процесс пайки в домашних условиях достаточно прост, без должного опыта он может доставлять определенные трудности. И совершение неправильных действий может ещё больше повредить предмет вместо его восстановления. Потому к данной работе нужно подходить с пониманием того, что для её выполнения, возможно, придётся потратить большое количество сил.

Читать еще:  Выбираем паяльник для пластиковых труб: лучшие модели (2021)

Использование паяльника

Прежде чем приступить к пайке, необходимо включить паяльник и дать ему нагреться. В это время нужно обезжирить поверхность участка растворителем (например, ацетоном) и очистить поверхность металла наждачной бумагой либо напильником, чтобы пайка была более крепкой и надёжной. Долго и тщательно очищать не стоит, так как на месте старой тут же образуется новая плёнка, только тоньше и слабее — для чего и нужна зачистка.

Для начала следует очистить рабочее место, чтобы ничего не мешало. Подготовленный участок покрывается канифолью. Следует начать нагревание паяльником, постоянно касаясь поверхности участка прутком припоя. При увеличении температуры он будет плавиться, покрывая место соединения.

Использование припоя, созданного для работы без флюса, таит в себе некоторые нюансы. Необходимо совершать царапающие движения во время нанесения припоя. Так нарушается цельность оксидной плёнки, позволяя сплаву вступить в контакт с обрабатываемой поверхностью. Действуя таким образом, следует нанести припой на всю обрабатываемую поверхность.

Для высокого качества шва необходимо работать непрерывно. Если пришлось прервать процесс, то перед возобновлением работы необходимо заново хорошо прогреть весь участок с уже застывшим припоем.

Как удалить оксидную пленку

Пленку с поверхности металла удаляют несколькими способами, наиболее эффективными являются химический и механический. Оба метода для работы требуют безвоздушной среды, в которой нет кислорода.

Химический метод основан на осаждении на поверхности заготовки цинка или меди путем электролиза. На место, подготовленное к пайке, наносят медный купорос в виде концентрированного раствора. К чистому участку металла прикрепляют минусовую клемму аккумулятора или другого источника питания. Один конец медной проволоки подключают к плюсовой клемме, другой опускают в раствор на поверхности алюминия. В результате электролиза медь или цинк тонким слоем оседает на алюминии и крепко к нему прилипает. Теперь можно производить пайку алюминия оловом.

Для удаления оксида используют масляную пленку. Для этого способа лучше брать масло синтетическое или трансформаторное с малым содержанием воды. Другие виды масел нужно подержать при температуре +150…+200°С, вода испарится. При более высокой температуре содержимое начнет разбрызгиваться. Обезвоженное масло наносится на поверхность алюминиевой детали. Наждачной бумагой нужно под нанесенным слоем потереть алюминий для удаления оксида.

Наждачную шкурку заменяют скальпелем, зазубренным жалом паяльника или железной стружкой, полученной из натертого напильником гвоздя. Стружку насыпают на масло и жалом паяльника трут по поверхности, сдирая оксидный слой. Массивную деталь желательно подогреть горячей воздушной струей. Припой паяльником погружается в масляную капельку и растирается по месту пайки. Для лучшего прохождения процесса пайки добавляется канифоль или другой флюс.

Для пайки алюминиевых проводов созданы флюсы на основе ацетилсалициловой или ортофосфорной кислоты, солей борной или натриевой кислоты. Канифоль применяется редко, она малоэффективна в случае с алюминием. Флюсы применяются при пайке проводов, кастрюль и других вещей.

Определимся с материалами

Для соединения алюминиевых деталей достаточно воспользоваться подручными материалами, имеющимися в любом гараже или мастерской. Первое и основное — газовая горелка. Подойдет любая, главное, чтобы ее мощности было достаточно для плавки алюминия. Второй компонент — порошковая проволока. Она удобна в работе и отлично подходит для создания надежного и крепкого соединительного шва.

Если горелка отсутствует, можно воспользоваться стандартной насадкой на газовый баллон. Этого будет достаточно для работы с порошковой проволокой. Разумеется, работая с подобными приборами, необходимо соблюдать предельную осторожность, не забывая о технике безопасности.

Порошковая проволока играет роль припоя. В ее структуре содержатся мелкие крупицы, которые быстро плавятся и столь же быстро отвердевают, создавая крепкий шов. Такой припой отлично подходит для соединения алюминиевых деталей.

Где приобрести материалы

Все необходимое продается в специализированных магазинах. Можно спросить в салонах, продающих автозапчасти или на строительном рынке. Хозяйственные магазины так же реализуют материалы для пайки алюминия в домашних условиях. На крайний случай можно заказать горелку и порошковый припой с популярного китайского маркетплейса AliExpress, причем многие продавцы не берут плату за доставку.

Паяльная горелка с Алиэкспресс к содержанию ↑

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.
Читать еще:  Cпособы изготовления самодельной мормышки

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.

Читайте также: Ремонт сквозной коррозии кузова автомобиля без сварки

Пайка алюминия газовой горелкой

Алюминий довольно капризный материал для пайки. У многих домашних умельцев, которые впервые попробовали спаять между собой две алюминиевые детали, как правило, ничего не получается, и они отказываются от этой затеи.

А все потому, что этот металл довольно быстро окисляется при взаимодействии с воздухом (практически сразу после зачистки поверхности образуется оксидная пленка), и припой попросту скатывается в шарик.

Поэтому пайкой алюминия в домашних условиях мало кто занимается всерьез — по причине неэффективности этого процесса.

Но безвыходных ситуаций не бывает — всегда можно найти решение той или иной проблемы.

Цель данной статьи — рассказать о некоторых нюансах, а также поделиться с читателями полезными советами, как паять алюминий домашних условиях , чтобы все получилось если не с первого раза, то со второго точно.

Одним из важных условий успешной пайки алюминия является очень плотная подгонка деталей — зазор между ними должен быть минимальным, чтобы припой никуда не утек. Это не относится к тем случаям, когда надо запаять сквозную трещину.

Еще один немаловажный момент, на который нужно обращать внимание — это температура поверхности металла.

Нужно разогреть поверхность так, чтобы не перегреть деталь (алюминий начинает плавиться при температуре от 650 градусов по Цельсию), но при этом, чтобы температура была достаточной для того, чтобы припой работал.

Оптимально нагревать алюминиевые детали до температуры 500 градусов. Для определения температуры металла можно использовать мультиметр с термопарой.

Выбор горелки

Для пайки алюминия в условиях гаража или домашней мастерской чаще всего используют туристический газовый баллончик с газовой горелкой.

Как правило, газовая горелка приобретается отдельно от баллона, и тут крайне важно не прогадать.

Дело в том, что горелка с широким соплом для пайки алюминиевых трубок или других деталей не подойдет, потому что она разогревает большую площадь поверхности, тогда как нам требуется исключительно локальный нагрев — конкретно в месте пайки.

Поэтому лучше всего использовать газовую горелку с узким соплом (например, можно приобрести горелку для пайки меди). Как она выглядит, можно посмотреть на фото ниже.

Пайка китайским прутком

Один из способов пайки алюминия — использование специального припоя. Например, китайского. Можно использовать припой Castolin 192 или HTS2000.

Пруток представляет собой твердую цинковую трубку, которая наполнена порошковым флюсом. Последний-то как раз и нужен, чтобы «растворять» оксидную пленку на поверхности алюминия.

По утверждению производителя, при помощи данного припоя можно качественно паять алюминиевые детали, при этом не потребуется даже зачищать поверхность, чтобы избавиться от оксидной пленки.

Способ пайки очень прост. Максимально плотно прижимаем детали друг к другу (в данном случае это алюминиевые пластины), чтобы не было больших зазоров.

После этого разогреваем место соединения до температуры 500 градусов по Цельсию с помощью газовой горелки. Когда припой заполнит зазор между деталями и сформирует шов, нагрев прекращаем.

Точно таким же образом можно спаивать между собой алюминиевые трубки (стык в стык или под углом), а также можно припаять другие детали из разных металлов к алюминию .

В общем, китайский припой (несмотря на то, что китайский) со своей задачей справился. Поскольку припой обладает хорошей текучестью и отлично заполняет любые щели и пазы, можно использовать для пайки автомобильных радиаторов.

Подробно о том, как паять алюминий с помощью специального припоя, можно посмотреть на видео ниже. Своим опытом поделился автор YouTube канала voltNik.

Способ с щеткой-насадкой по металлу

Если нет возможности купить китайский пруток, есть простой способ, как можно паять алюминий оловом . Подойдет этот способ и для пайки дюралюминия (алюминиевого сплава ).

Для этого нам потребуется газовый баллончик с горелкой, оловянная палочка и шуруповерт или электродрель с проволочной щеткой по металлу — чтобы зачистить поверхность алюминиевой детали перед пайкой.

Многих людей интересует, как запаять сквозное отверстие в детали. Самое время осветить эту тему.

Рассмотрим данный способ на конкретном примере — в нашем случае необходимо запаять разрез на крыле автомобиля.

Первым делом потребуется зачистить и залудить поверхность алюминия.

Сначала разогреваем поверхность алюминия при помощи газовой горелки, и наносим небольшое количество олова. Оно сразу будет скатываться в шарики, но ничего страшного — это так и задумано.

Читать еще:  Как оборудовать вытяжку над сварочным столом

Далее снова нагреваем поверхность алюминия с помощью горелки, и одновременно зачищаем ее щеточной насадкой.

По мере необходимости добавляем еще немного олова, чтобы на поверхности алюминия образовался равномерный слой . После этого можно приступать непосредственно к самой пайке.

Когда алюминий полностью остынет, необходимо будет обработать место пайки углошлифовальной машинкой (болгаркой). Чтобы выровнять поверхность в идеал, надо будет пройтись мелкой наждачкой.

Более подробно об этом способе пайки алюминия вы можете посмотреть в авторском видеоролике ниже. Своим опытом поделился автор YouTube канала «АС МАСТЕР ремонт авто в омске».

Особенности сплава

Несмотря на высокое легирование прочным кремнием, силумин имеет все характеристики, присущие алюминию: этот элемент является первым металлом по сродству с кислородом, поэтому среди всех прочих собратьев он будет первым входить в реакцию с ним.

В холодном состоянии алюминий образует на поверхности плотную оксидную пленку, которая исключает проникновение кислорода и дальнейшее окисление металла. Любая царапина запускает повторную реакцию: «чистый» алюминий образует новый оксид Al2O3, который, в свою очередь, восстанавливает потерянную защиту.

В расплавленном виде, из-за близкого сродства к кислороду, алюминий активно окисляется, образуя шлак — плотную жаропрочную пленку, исключающую взаимосвязь между его молекулами. Из-за этого сварка силумина в домашних условиях очень сложная. Стоит также отметить, что в химический состав входят более тугоплавкие вещества, одним из самых влиятельных оказывается цинк — при его большом содержании сплав свариванию не поддается. Соединить такие элементы можно только механическим способом.

На сегодня рассматриваются 2 метода сваривания алюминия и его сплавов. Каждый из них имеет свои недостатки и используется для ограниченного количества сплавов:

  1. Электродный. Применяется силуминовая фаза с щелочно-солевой обмазкой.
  2. Электродуговой. Наиболее рационален за счет использования защитной инертной среды.

Сварка силумина электродом

Технология сварочного процесса

Важно! Проводить сваривание алюминия можно только на обратной полярности при «невысокой» температуре нагрева газа, поскольку ионизация аргона при сильном разогреве может привести к резке металла

В домашних условиях проводится сварка силумина электродом марки ОК96.50. Его принцип работы аналогичен использованию припоев. Основой фазы служит силуминовый сплав, поверх которого наносится солевая, щелочная обмазка производных фтора или хлора. При расплавлении электрода обмазка образует защитную оболочку (шлак) для получаемого расплава. Однородный (или близкий к нему) химический состав стержня восполняет окислившиеся элементы и объем расплава.

Чтобы провести сварку электродами, нужно подготовить поверхности: зачистить от окислов, разделать кромки, после чего нагреть. Сварку электродами проводят при температуре металла 250-300 °С. Для этого используется обычная газовая горелка. Способ очень пожароопасен, поэтому в помещении должны находиться средства тушения (песок, огнетушитель).

Наряду с клеем и пайкой используется еще один метод — холодная сварка для силумина. Представляет собой пластичную смесь, которая при взаимодействии с кислородом упрочняет структуру. Ее синтетическая основа не предназначена для перепадов температур, также она «не любит» отрицательной t, ею можно заделать только небольшие трещины.

Самый результативный способ, применяемый для нагруженных деталей, — сварка силумина аргоном и вольфрамовым (неплавящимся) электродом. Используется для толстостенных деталей (толщиной более 3 мм). Для этих целей нужен сварочный инвертор, который подключается по обратной полярности на короткой дуге.

Инвертор должен оснащаться осциллятором (поскольку электрод находится на расстоянии не менее 2,5 мм от металла и не должен соприкасаться с ним). В качестве присадки используется наплавляемая силуминовая проволока. Подготовка состоит из таких этапов:

  • Кромки обрабатываются по одинаковой схеме: можно использовать пескоструйную машину, болгарку с металлической насадкой.
  • После механической очистки проводят химическую, которая позволяет проникнуть на молекулярный уровень. Обрабатывают кромки бензином, раствором каустической соды, растворителем, после этого промывают напором воды.
  • Газ подают после 15-секундного прогрева электрода, а отключают его подачу через 10 секунд после аргона.

Процесс сварки силумина аргоном

Достоинства и недостатки сварки аргоном

Правильный выбор метода основывается на знаниях принципа их работы. Преимущества аргонодугового переплава:

  • Получение однородного шва с отличными физико-химическими показателями.
  • Высокая скорость сварки.
  • Полная защита от окисления.
  • Легкая регулировка мощности благодаря использованию современного оборудования.
  • Наличие разработанных методик для различных сплавов.

К минусам можно отнести:

  • Дорогостоящее оборудование.
  • Необходимость проведения пробных работ.
  • Качественный сплав, соответствующий заявленному химическому составу.
  • Необходимость постоянного повышения квалификации работника.

Заключение

Каждая технология сварки силумина подбирается в зависимости от назначения детали, ее ценности и производителя. Дешевые китайские изделия сварке не подлежат, поскольку не соответствуют химическому составу, для них лучше использовать клей. Что касается фирменных производителей, лучшим способом соединения является сварка аргоном, поскольку она устраняет самую главную проблему — окисление, а сварной шов обладает высокой прочностью и эстетичным видом.

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:

  1. Алюминиевые поверхности изначально обезжириваются.
  2. 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.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector