Холодная сварка для алюминия

Сварка силумина в домашних условиях электродом и аргоном

Автор: Игорь

Дата: 26.01.2019

  • Статья
  • Фото
  • Видео

В предметах бытового использования, деталях автомобилей широко используется сплав на алюминиевой основе — силумин. Получается он при легировании основы кремнием в количестве 4-22%. Помимо главного критерия, благодаря которому он пользуется популярностью — красивым внешним видом, можно добавить и технические параметры:

  • высокие литейные свойства;
  • способность к выдерживанию статистических и динамических нагрузок;
  • химическая стойкость ко многим агрессивным веществам.

Высокий процент кремния придает прочность, одновременно повышая хрупкость материала, поэтому нередко требуется сварка силумина.

Стоит сразу отметить, что свариванию поддается только литейный алюминий, с содержанием кремния 4-22% и практически нулевым легированием цинком. Процедура достаточно сложная и требует профессионального подхода (соответственно, обходится дорого), поэтому сваривают такие детали только в случае, если они испытывают нагрузки. Что касается декоративных изделий, здесь достаточно применить склеивание одно- или двухкомпонентным клеем. Практикуется также пайка: она несколько прочнее. Но для нагруженных и ответственных деталей необходима все-таки полноценная сварка.

Отличительные особенности сплава силумин

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.
Читайте также:  Зоти Т600 2019 - фото, все минусы (отзывы владельцев), цены и комплектации, видео тест-драйв, характ

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.

Клей «Холодная сварка» – простой способ соединения разных материалов

Для склеивания изделий и конструкций из различных материалов в настоящее время используется клей «Холодная сварка», применение которого позволяет избегать стандартных сварочных работ, весьма трудоемких и совсем не дешевых.

1 Классическая холодная сварка для металла, алюминия, чугуна

Прежде чем рассказывать о клее, хотелось бы кратко напомнить суть классической «холодной» технологии выполнения сварочных мероприятий. Под таковой понимают методику соединения металлических изделий при комнатной температуре без процесса нагрева свариваемых деталей внешними источниками.

Рекомендована данная технология для тех ситуаций, когда обычную, например, электродуговую сварку, применять нецелесообразно (по экономическим либо сугубо физическим причинам), в частности, для следующих наиболее распространенных:

  • высокая вероятность коробления конструкций, подвергающихся свариванию;
  • образование существенных напряжений внутри соединяемых изделий;
  • крупные геометрические размеры деталей.

Сварка по металлу без нагрева осуществляется с использованием специальных установок, которые могут инициировать направленную одновременную деформацию поверхностей, прошедших предварительную тщательную очистку, в комбинации с их напряженным нарастающим состоянием. Подобное сочетание гарантирует создание высокопрочного монолитного соединения изделий.

Указанная технология идеальна для сварки разнородных металлов, которые:

  • характеризуются повышенным уровнем чувствительности к нагреву;
  • могут формировать интерметаллиды.

Чаще всего по «холодной» методике сваривают свинец, медь, кадмий, алюминий, серебро, никель, железо. Свариваемые изделия соединяются посредством вдавливания с двух или одной стороны пуансонов внахлест. Сварку допускается производить в виде отдельных точек либо непрерывного шва.

Увеличение напряженного состояния в сварочной области и снижение коробления изделий при этом обуславливается наличием возле вдавливаемого пуансона зоны обжатия.

«Минусом» описанной технологии принято считать то, что в процессе соединения возникают некоторые затруднения технического плана, связанные с образованием на небольшой площади поверхности двух значительных давлений, а также с необходимостью устранять протекания свариваемого материала между пуансоном и прижимом.

Других, сколько-нибудь серьезных недостатков «холодная» метода не имеет. Но, к сожалению, использовать ее допускается лишь для указанной выше номенклатуры материалов. В большинстве случаев точечная сварка без нагрева применяется:

  • в процессе изготовления приборов бытового назначения и теплообменных устройств;
  • для соединения медных наконечников и проводов из алюминия, а также непосредственно проводов из этих материалов;
  • в электромонтажной производственной сфере.

2 Клей Холодная сварка – как пользоваться, инструкция по применению

Интересующий нас клей представляет собой специальный состав, состоящий из двух основных компонентов. По консистенции и внешнему виду он похож на обычный пластилин. Особенность состава такова, что каждый из двух его компонентов по отдельности с химической точки зрения является абсолютно неактивным. А вот при смешивании ингредиентов стартует мощный химпроцесс, который позволяет надежно склеивать различные поверхности.

В описываемые клеящие составы, которые, по сути, являются своеобразной шпаклевкой, входит оксид железа, различные виды металлических порошков, кварц и другие материалы, характеризуемые очень высокой адгезией к всевозможным строительным материалам (керамика, стекло, металл, древесина, пластик и так далее). При помощи подобного клея можно сваривать без лишних затрат:

  • бытовые инженерные коммуникации, например, трубы, по которым подается вода в квартиру;
  • разнообразные инструменты, санитарно-технические приборы (унитазы, раковины), аквариумы и зеркала;
  • предметы меблировки;
  • элементы транспортных средств (аккумуляторные батареи, радиаторы, баки для горючего, головки блока цилиндров, глушители и многие другие).

Клей отлично противостоит влиянию любых агрессивных сред, по уровню прочности соединения его эффективность практически на все сто процентов идентична обычной горячей сварке. Рассматриваемые нами составы способны в процессе затвердевания увеличиваться в объеме. Благодаря этому свойству, их активно применяют при необходимости ремонта труб и каких-либо агрегатов, в которых имеется жидкость.

Читайте также:  Лада неВеста - подборка рекламы не Весты ( 8 фото) Глум

После высыхания сваренные поверхности разрешается окрашивать, обрабатывать на токарных установках, нарезать на них резьбы и просверливать отверстия. В зависимости от производителя клея и компонентов, входящих в его состав, могут изменяться некоторые нюансы его использования. Но в целом обобщенная инструкция применения клеящего состава выглядит следующим образом:

  • Перед соединением деталей следует обезжирить и тщательно зачистить их поверхности.
  • Сам процесс сваривания изделий, а также операцию соединения компонентов клея в одну массу, пригодную для эксплуатации, следует выполнять в хорошо проветриваемом помещении. Если вы не прислушаетесь к этому совету, есть очень высокая вероятность получить серьезные раздражения слизистых органов обоняния и зрения.
  • Смешивание ингредиентов клея осуществляется в емкости, специально выделенной для этой цели. Перемешивание компонентов производят до тех пор, пока масса не обретет однородную вязкость и цвет. Не забывайте, что готовый состав необходимо использовать достаточно быстро – в течение периода времени от 10 минут до 1 часа. Годность конкретного клея после его получения из двух отдельных компонентов указывается в инструкции производителя.
  • Готовую смесь наносят на поверхности соединяемых конструкций и прижимают их друг к другу без чрезмерных усилий. Выступившие излишки клеящей массы легко удаляются тряпкой, смоченной в воде или растворителе, либо сухой ветошью.
  • Сваренные изделия оставляют в состоянии покоя на 5–60 минут. За этот период (для каждой марки клея он будет разным) состав «схватится» (произойдет его первичное застывание). Полностью он застынет не раньше чем через 2–24 часа (все зависит от марки продукции и температуры воздуха в помещении).

3 Популярные марки клея для сварки без нагрева

Сейчас в продаже имеется огромное количество составов (и импортных, и отечественных) для выполнения «холодных» сварочных работ. Мы составляли список некоторых из них, которые можно без труда найти на полках строительных магазинов:

  • «PERMATEX Cold Weld»: эффективный и по-настоящему универсальный клей, легко справляющийся с различными материалами. При испытаниях он продемонстрировал великолепное противодействие нагрузкам на отрыв и на сдвиг.
  • «Abro Steel»: рекомендуется для ремонта баков, в которых хранятся жидкости, санитарно-технических бытовых устройств. Гарантирует безупречный уровень герметичности сварки подобных конструкций.
  • «Титан»: справляется с любыми нагрузками механического характера, отличается доступной ценой.
  • «WURTH Liquid»: оптимален для склеивания металлических деталей.
  • «Cold Weld PERMATEX»: широко известный и достаточно-таки востребованный состав для выполнения сварочных работ в домашних условиях.

Чем склеить алюминий с алюминием намертво

Алюминий пользуется популярностью для создания разных изделий, потому что имеет высокие показатели прочности, и устойчивости к воздействию природных факторов. Но соединение материала с деталями затрудняется его плохой сцепляемостью, поэтому к клеевым составам предъявляются особенные требования. Благо на рынке строительных материалов представлены разнообразные клеевые растворы, которые могут справиться с поставленной задачей. Но, чтобы получить желаемый качественный результат, нужно внимательно отнестись к выбору, чем склеить алюминий. Подробнее о существующих видах и об их характеристиках будет рассказано далее.

Как правильно выбрать клей для алюминия

Для соединения алюминиевых деталей можно применять сварку, но приклеивание более популярный метод, по причине более легкой методики работы. Клей для алюминия должен содержать в составе кислоты, которые способствуют разрушению пленки материала, тем самым повышая сцепляемость поверхности.

Специализированные составы помогают получить прочную фиксацию. Часто выбираются клеи для алюминия термостойкие, они отличаются способностью выдерживать высокотемпературное воздействие.

При выборе, чем заклеить алюминий, следует изучить инструкцию продукции. Важным будет наличие следующих свойств:

  • Термоустойчивость необходима, если изделия будут эксплуатироваться при повышенных температурах;
  • Водостойкое свойство нужно, если эксплуатация подразумевает частое воздействие воды;
  • Возможность приклеивать к разным плоскостям;
  • Время требующиеся для завершения процесса полимеризации;
  • Срок годности, если срок подходит к концу, то изделие нужно успеть использовать до этого момента, после оно потеряется свои характеристики.

Виды клея в зависимости от состава

На сегодняшний день популярностью пользуются составы полиуретановые на основе эпоксидной смолы. При этом выделяются два крупных вида, имеющие разные свойства: двухкомпонентный и однокомпонентный.

Читайте также:  Какое должно быть давление в шинах R16 зимой и летом

Однокомпонентные

Основой служит полиуретан, в составе не присутствуют растворители. Использование возможно на открытых элементах изделий, вначале их нужно смочить водой, так как клеевой раствор после нанесения реагирует на нее. И в итоге после происходящей реакции получают высокопрочную фиксацию деталей, которая достигается после высыхания.

Двухкомпонентные

Клей двухкомпонентный для алюминия включает, кроме полиуретана растворитель. Для работы с ним не требуется смачивать детали водой, применяются они чаще всего в закрытых помещениях. Они проявляют устойчивость к воздействию масел, препятствуют образованию грибков и плесени. Подходит как клей для склеивания алюминия с алюминием.

Выделяются термостойкими и эластичными свойствами, которые проявляются на высоком уровне.

Характеристики популярных марок

Чтобы склеивать алюминий с различными видами материалов, выпускается много составов. Перед выбором клея для силумина, либо простого алюминия, нужно рассмотреть наиболее востребованные марки. К ним относятся:

    Mastic, это холодная сварка, которую можно применять при температурных показателях от -50 до +145 градусов. Может применяться, как герметик для алюминия, создает надежную фиксацию деталей;

Общие правила работы с клеевым составом

Чтобы провести склеивание надежно, и при этом не навредить себе при работе, нужно выполнять ряд общих правил. Они заключаются в следующем:

  • В помещение, где будет проходить приклеивание, должна быть обеспечена хорошая вентиляция, из-за наличия в составах токсичных веществ;
  • Мастер должен защитить себя путем одевания респиратора, защитной одежды и очков;
  • Подготавливают необходимые инструменты и материалы.

Подготовка поверхности

Прежде, чем склеить дюралюминий, нужно подготовить его к данному процессу. Для этого материал чиститься:

  1. Ликвидируются участки с ржавчиной, для этой цели используют наждачку мелкозернистую.
  2. Поверхность обезжиривается, для этой цели подойдет ацетон.
  3. Проводят ошкуривание для лучшей сцепляемости.
  4. Поверхность должна полностью просохнуть перед нанесением клея.

Склеивание

Процесс склеивания несложен, можно выполнить его своими руками, следует действовать, соблюдая нижеперечисленные этапы:

  1. В отдельной емкости клеевой раствор соединяется с отвердителем.
  2. Тщательно перемешать компоненты до получения однородной массы, успеть использовать вещество нужно за 10-60 минут, точное данные можно узнать, изучив инструкцию от производителя.
  3. Клей наноситься на обе детали. Можно делать полосы, либо наносить его точечно в местах, где будут стыки. Детали прижимаются между собой, без усилия, чтобы клей не вышел за границы.
  4. Излишки протираются. Можно сделать это влажной ветошью, либо смоченной в растворители.
  5. Зафиксировав детали, их оставляют в таком положении до завершения процесс отверждения.

Время затвердевания бывает разным, смотрят его на упаковке, обычно процесс не занимает больше часа.

Как правильно склеить в домашних условиях

На процесс склеивания оказывает сильное влияние вид материала, к которому приклеиваются изделия. Чтобы в домашних условиях получить наилучший результат, нужно знать нюансы работы.

Алюминий между собой

Прежде, чем склеить алюминий с алюминием поверхность обрабатывается наждачкой и обезжиривается. Потом наносить раствор и детали плотно прижимаются, если работать составом Мастикс, то держать их в таком положении нужно 20 минут.

С деревом

Для фиксации с деревянными изделиями применяется двухкомпонентный раствор. Предварительно рекомендуется зашкурить поверхность.

С камнем

Для каменных изделий также выбирают двухкомпонентные составы, сначала приготавливается раствор, затем с помощью кисточки он наноситься на детали.

С пластиком и другими материалами

Прежде, чем приклеить алюминий к пластику, поверхность рекомендуется тщательно обезжирить. В остальном процесс ничем не отличается от работы с другими материалами. С фарфоровыми изделиями надежную фиксацию получают, используя составы из эпоксидной смолы.

Нанесение производиться кисточкой. Клеевые растворы могут справиться с соединением алюминиевых изделий и с другими видами материалов. Чтобы подобрать лучший вариант, лучше изучить инструкцию к конкретному продукту. В ней прописывается стыковка, каких деталей может производиться.

В продаже можно найти множество вариантов, чем склеить дюраль можно, но, чтобы получить максимально надежный результат, который произведет фиксацию намертво, нужно изучить инструкцию, указанную на упаковке. Производители пишут, для каких деталей подходит их продукция, также там можно будет прочитать время необходимое для схватывания. Это поможет рассчитать, сколько времени потребуется для работы. Важно соблюдать при работе меры безопасности, чтобы не получить проблем со здоровьем.

Видео: Эпоксидный клей для мощного склеивания алюминиевых углов

Ссылка на основную публикацию
Adblock detector