Tehnik-ast.ru

Электро Техник
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Как сваривать цветной металл и сплавы из него, необходимые инструменты и расходники

Как сваривать цветной металл и сплавы из него, необходимые инструменты и расходники

сварка цветных металлов

Цветной металл и его сплавы популярны в промышленности.

Работа с ними сложна, поэтому перед газовой сваркой изделий нужно узнать об особенностях материала.

В чем сложность сварки цветного металла

Цветмет подвержен окислению. В сварочный шов легко попадают тугоплавкие окислы, из-за которых появляются трещины.

Для сварки цветных металлов нужно много энергии и тщательная слежка за температурой – чуть остынет больше нормы, уже ничего не выйдет.

Во время работы из сплава удаляются «легкие» элементы, которые имеют более низкую температуру плавления, чем основные металлы.

Цветмет хорошо взаимодействует с газами. Оксидная пленка, появляющаяся в процессе сварки, препятствует созданию крепкого шва.

Работать приходится в помещении с ограниченным количеством кислорода.

В изделиях практически не бывает «чистых» цветных металлов, чаще всего приходится работать со плавами меди, алюминия, цинка и другими.

Как подготовиться к сварке

газосварка

Для начала готовят детали: удаляют жиры с поверхности, цветной металл зачищается от оксидной пленки. Части раскладываются на ровной поверхности на расстоянии не более двух миллиметров. Цветмет текуч, поэтому работать нужно максимально низко.

Нужно избегать попадания воздуха во время работы, поэтому варят с использованием гелия или азота – инертных газов. Электроды берут графитовые, угольные или вольфрамовые.

Особенности сварки алюминия и его сплавов

сварка металлов

Этот цветной металл часто применяется в чистом виде, но сплавов с ним очень много. Из-за своих свойств они используются в «стерильных» промышленностях, машиностроении и строительстве.

Перед сваркой изделия обезжиривают и очищают от пленки. Их опускают в раствор фтористого натра с водой (50:50), затем на 120 секунд опускают в азотную кислоту. После промывают сначала под горячей, затем под холодной водой.

Сварку нельзя откладывать дольше, чем на 4 часа. Такие же этапы подготовки проходит сварочная проволока. Кромки нельзя зачищать наждачной бумагой. Перед работой детали прочно фиксируются.

Элементы подбираются исходя из их толщины. При необходимости делают прихваточные швы для лучшего соединения.

Как варить медные и никелевые сплавы

Никель – жаростойкий материал, поэтому применяется в производстве ракет и газопровода. Рабочая температура для его сплава – 700−1000°С, материал прочный, пластичный, но очень придирчив к выбору газовой среды.

Из-за этой чувствительности швы могут получиться пористыми.

На никель не действует коррозия. Обезжиривать можно всем, кроме бензина. Для сварки выбирают металлические электроды и ток обратной полярности. При использовании аргонного варочного аппарата используют вольфрамовые электроды.

Из меди делают запчасти для машиностроения, а также в производстве труб. В работе применяют ток прямой полярности и угольные и графитовые электроды. При ручной сварке под нагревом до 400°С ток должен быть обратной полярности, размер дуги до 40 мм.

Для присадка берут бронзовую проволоку, гелий и аргон хорошо показали себя в качестве защитных газов. Во время подготовки к сварке нужно зачистить кромку так, чтобы цветной металл блестел.

Варить следует быстро, не останавливаясь. Если нет бронзы, для присадки можно взять медь.

Порошки или пар из флюсов используются для защиты сварочной ванны.

Основы сварки сплавов с магнием и титаном

медные трубы

Титан встречается нечасто – в машиностроении и самолетостроении. Это сложный цветной металл, чтобы изделия из него были качественными, во время обработки нужно максимально убрать из сплава составляющие воздуха.

Читайте так же:
Как загнуть ровно трубу

Для сварки используют аргон высшего или первого сорта при токе прямой полярности.

Для магния в составе сплава подходит аргоновая или гелиевая сварка с переменным током обратной полярности. На кромке располагает металлическая прокладка с малой теплопроводностью, края тщательно расплавляют.

Как сварить свинец с цветметом

сварка

Готовиться к работе со свинцом нужно так же, как и к сварке алюминия. Свинец – жидкотекучий, сам он плавится при более низкой температуре, чем его оксиды, отсюда − сложности в работе.

Для защиты сварочной зоны используют флюс (чистый стеарин или его смесь с канифолью), который наносят на края.

Как контролировать сварку цветных металлов

Сварной шов должен быть прочным, устойчивым к повреждениям, претерпеть минимальное количество исправлений и так далее. Этим определяется его качество – комплекс свойств, которые соответствуют целям, ради удовлетворения которых изделие было создано.

Контроль качества должен проходить на всех этапах производства. Так будут обнаружены дефекты и получено изделие высокого качества.

По способу воздействия на материю выделяют 2 метода контроля.

Разрушающие методы применяются только на образцах, которые полностью идентичны готовому изделию. Подвиды такого метода:

  1. Коррозийные.
  2. Механические.
  3. Металлографические.

Неразрушающие используются на самом изделии, при применении могут возникнуть некоторые повреждения, которые не влияют на качество в целом. К таким методам относят оптические, тепловые и другие воздействия.

2 интересных способа, как паять серебро в домашних условиях

Если случилась неприятность в виде разорвавшейся цепочки из серебра, не стоит отчаиваться и спешить избавляться от изделия. Поможет исправить положение ювелир. Однако возможность обратиться к нему за помощью есть не всегда.

Кроме того, подобная услуга будет стоить недешево и составит почти половину цены за сам предмет. Можно попытаться решить проблему самостоятельно и спаять серебряную цепочку в домашних условиях с применением доступных средств.

Как и с помощью чего спаять серебро?

Прежде, чем решиться припаять части серебряного изделия самостоятельно, нужно разобраться в физико-химических свойствах благородного металла. Температура плавления серебра составляет 960 градусов. Это средний показатель для различных металлов, из которых производятся ювелирные украшения.

Как и с помощью чего спаять серебро

Температура плавления зависит от того, какое количество чистого серебра содержится в сплаве. Чтобы паек получился качественным, нужно основательно подойти к выбору серебряного припоя.

Он представляет собой прочное паяное соединение и применятся для пайки как цветных, так и черных металлов, а также различных сплавов. Для удобства использования все припои подлежат маркировке, включающей буквенно-цифровой набор. Цифровой показатель определяет количество серебра в припое в процентном соотношении.

Любой шов, спаянный при помощи припоя, устойчив к коррозии, не деформируется, является прочным. Самый важный фактор из выше перечисленных – антикоррозийность. Чтобы данный момент соблюдался, следует выбирать припои, в которых повышенное содержание чистого серебра.

В случае невозможности приобрести припой в специальных торговых точках, можно сделать его самостоятельно. Самый распространенный и качественный состав, в который входят:

  • Серебро – 45%;
  • Медь – 25%;
  • Цинк – 30%.

Все компоненты расплавляются в муфельной печи. Смесь после плавки переливают на подложку и пропускают через станок, чтобы получились листы нужной толщины. Для спаивания применяют листы 1-3 мм. От них отрезают полоски необходимой длины.

Что необходимо иметь для спаивания изделия?

Чтобы спаянный шов был крепким, необходимо приготовить следующие материалы и инструменты:

Что необходимо иметь для спаивания изделия

  • Основание для основной работы (плита из асбеста или кирпичи), устойчивое к высоким температурам;
  • Припой из серебра;
  • Флюс;
  • Травильный раствор кислоты;
  • Серную печень;
  • Небольшую кисточку;
  • Пинцет или щипчики;
  • Кусачки;
  • Газовую горелку;
  • Щипцы из меди;
  • Чистый кусок материи светлого оттенка.
Читайте так же:
Клей для резьбовых соединений сильной фиксации

Как запаять изделие: основные способы

В домашних условиях можно воспользоваться одним из двух вариантов пайки, применимой для серебра:

1. Газовой горелкой. Этот метод не только прост, но и экономически выгоден. Действовать нужно следующим образом:

  • Зачистить всю поверхность, спаиваемых деталей, от видимых загрязнений и черноты;
  • Тонким слоем нанести на элементы флюс. Его можно приготовить самостоятельно. Для этого буру заливают водой и прогревают на водяной бане. Смесь остужают, а образовавшиеся кристаллы измельчают в ступке.
  • Положить в место спаивания заранее подготовленный необходимый кусочек припоя. Его можно отрезать кусачками;
  • Газовой горелкой следует прогревать изделие с боковой его части, обращая внимание на положение припоя. Он не должен сдуваться пламенем;
  • По мере плавления флюса пламя стоит увеличивать до того момента, как припой образует шов. При недостаточности материалов, их можно добавлять в ходе работы;
  • После того, как пайка завершена, дать изделию остыть и все части спаиваемого предмета в месте их соединения протереть наждачной бумагой для удаления следов флюса. Она же уберет лишний припой.

2. Паяльником. Чтобы спаять части изделия паяльником, следует выбрать прибор с тонким жалом. Припой для такой работы лучше купить ПОС-60. Он начинает плавиться при температуре в 180 градусов.

Как запаять изделие: основные способы

Данный припой несколько отличается от обычных видов. Он изготовлен в форме трубки, внутренняя часть которой заполняется смолой. Именно она является альтернативой флюса из буры и выполняет функцию защиты сплава от возможного окисления. Порядок действий будет следующим:

  • Зачищается поверхность изделия от окислов и прочих загрязнений;
  • Места соединения прогреваются до такой температуры, чтобы она стала выше температуры плавления;
  • На место плавки укладывается припой, с заложенным в него флюсом;
  • Паяльником прогревается поверхность изделия. Под воздействием высокой температуры припой начинает плавиться и равномерно распределяться по поверхности;
  • Изделию дают остыть и зачищают стыки наждачной бумагой.

При работе с горелкой и паяльником нужно соблюдать меры предосторожности, поскольку оба прибора могут стать причиной пожара.

Важно понимать, что любая некачественная работа может испортить изделие. Поэтому, если есть возможность, лучше доверить порванную цепочку или другое украшение из серебра профессионалам.

Пайка металлов

Пайка платы электронного устройства

Технология процесса пайки основана на взаимном растворении металла деталей и припоя, в результате чего образуется более прочный чем припой сплав.
Соединение происходит таким образом: расплавленный припой затекает в зазоры между деталями и диффундирует в металл этих деталей. Образование соединения без расплавления основного металла обеспечивает возможность распайки соединения, прочность, герметичность, надежность которого зависят от правильного выбора основного металла, припоя, флюса, способа нагрева и его типа.

Классификация видов пайки металлов достаточно сложна, так как в каждой категории приходится учитывать большое количество различных параметров. Имеет значения тип припоя, способ нагрева, наличие или отсутствие в зазоре давление, характеристики кристаллизации паяного шва. В зависимости от способа нагрева различают такие виды пайки:
– газовую;
– погружением (в металлическую или соляную ванну);
– электрическую (дуговая, индукционная, контактная);
– ультразвуковую.

В единичном и мелкосерийном производстве применяют пайку с местным нагревом посредством паяльника или газовой горелки. В крупносерийном и массовом производстве применяют нагрев в ваннах и газовых печах, электронагрев, импульсные паяльники, индукционный нагрев, нагрев токами высокой частоты.

Читайте так же:
Какие существуют сварочные аппараты

Перспективным направлением развития технологии пайки металлических (и неметаллических) материалов является использование ультразвука. Генератор ультразвуковой частоты и паяльник с ультразвуковым магнитострикционным вибратором применяются для бесфлюсовой пайки на воздухе и пайке алюминия. Оксидная пленка разрушается за счет колебаний ультразвуковой частоты.

Процесс пайки включает: подготовку сопрягаемых поверхностей деталей под пайку, сборку, нанесение флюса и припоя, нагрев места спая, промывку и зачистку шва.

Детали для пайки тщательно зачищают, промывают и обезжиривают. Зазор между сопрягаемыми поверхностями должен быть одинаков по всему сечению, он обеспечивает диффузионный обмен припоя с металлом детали и прочность соединения.

Припои для пайки
Задача припоя – хорошо растворять основной металл, обладать смачивающей способностью. Припои представляют собой сплавы цветных металлов сложного состава. По температуре плавления припои подразделяют на особо легкоплавкие (температура плавления ниже 145°С), легкоплавкие (145-450°С), среднеплавкие (450-1100°С) и тугоплавкие (выше 1050°С).
К особо легкоплавким и легкоплавким припоям относятся оловянно-свинцовые, на основе висмута, индия, олова, цинка, свинца. К среднеплавким и тугоплавким относятся припои медные, медно-цинковые, медно-никелевые, с благородными металлами (серебром, золотом, платиной). Припои изготавливают в виде прутков, листов, проволок, полос, спиралей, дисков, колец, зерен, которые закладывают в месте спаивания или наносят в расплавленном или пастообразном виде.

Флюсы для пайки
Для защиты места спая от окисления при нагреве сборочной единицы, обеспечения лучшей смачиваемости места спая расплавленным припоем и растворения металлических окислов применяются флюсы для пайки.
Температура плавления флюса должна быть ниже температуры плавления припоя. Флюсы могут быть твердые, пастообразные и жидкие. Наиболее распространенные флюсы: бура, плавиковый шпат, борная кислота, канифоль, хлористый цинк, фтористый калий.
Пайку высокоточных соединений производят без флюсов в защитной атмосфере или в вакууме.

Область применения
Пайка занимает второе место по применению в области соединения металлов после сварки, причем в некоторых областях производства технология главенствующую позицию: например, в производстве и ремонте компьютеров и другой электронной техники.

Пайка применяется для соединения медных трубок в производстве холодильников, теплообменников, при соединении твердосплавных деталей между собой, например – режущие пластины к резцам.

При проведении кузовных работ с помощи пайки присоединяют деталей к тонким металлическим листам. Для защиты различных конструкций от коррозии металлов используют лужение, которое является частью процесса пайки.

Если в каких-то ситуациях нельзя соединить две металлические заготовки между собой сваркой, болтовым соединением, заклепками, клеем или другими способами, на помощь, как правило, приходит именно пайка металла.

Как паять медь – секреты мастерства для домашних умельцев

Отопительные системы, а также водопроводные разводки обычно производятся из медных труб. Стоимость меди достаточно велика, однако по причине высоких прочностных и эксплуатационных характеристик именно медь чаще всего используется для подобных целей. Среди прочих достоинств обязательно следует выделить антибактериальные и антикоррозийные свойства, а также замечательную теплопроводность. Таким образом, медь нашла очень широкое применение. Поэтому следует научиться правильно паять трубы из меди, если вдруг такая необходимость возникнет.

Подготовка к пайке – что необходимо знать об этом процессе?

На данный момент паять медь можно двумя основными способами, которые отличаются друг от друга температурой нагрева. Высокотемпературный способ предусматривает повышение температуры до 900 градусов Цельсия, такой метод отлично зарекомендовал себя в трубопроводах, где давление на стенки максимальное. Чтобы припаять медные трубы при помощи высокотемпературного способа, потребуются специальные материалы, в том числе твердоплавкий флюс и твердый припой. Обычный припой здесь не подойдет, поскольку лишь у твердого аналога температура плавления достигает необходимых значений.

Читайте так же:
Крупнейший район добычи железной руды

Пайка меди

Пайка меди

Низкотемпературный метод пайки существенно проще, поскольку металл разогревается лишь до 500 градусов, хотя обычно вполне хватает и 380 градусов Цельсия. В домашних условиях именно таким методом обычно привариваются различные медные элементы. Для работы нам потребуется стандартный флюс, который плавится при указанных температурах, а также прут или проволока диаметром до 3 мм. Если же говорить о припое, то он должен быть мягким – отлично подойдет 97 процентный сплав олова с металлами, к примеру, с сурьмой, серебром или селеном.

Чтобы спаянные детали прочно и крепко были скреплены между собой, требуется подобрать соответствующий флюс. Флюс представляет собой специальное вещество, напоминающее пасту по своей консистенции, содержащее в своем составе хлорид цинка. Это вещество наносится достаточно толстым слоем на поверхность трубы или любой другой медной детали. Функции флюса достаточно разнообразны, среди самых важных можно выделить следующее:

  • Позволяет припою равномерно растекаться по месту спайки;
  • Своеобразный индикатор, который дает возможность определить нужный момент для поднесения припоя и начала процесса спаивания меди;
  • Существенно улучшает сцепление меди и припоя;
  • Практически полностью удаляет кислород, что предотвращает окисление металлических изделий.

Пайка представляет собой достаточно опасный процесс, поскольку приходится иметь дело с очень высокими температурами, даже при низкотемпературном спаивании. Поэтому требуется быть очень аккуратным, параллельно соблюдая все правила техники безопасности. Следует учитывать все нюансы в работе, ведь раскаленный металл точно так же опасен для здоровья человека, как и сама горелка. Кроме этого медь является отличным проводником тепла, что способствует нагреванию огромной площади трубы, а не только непосредственно спаиваемого участка.

В случае необходимости приваривания медных элементов, не встроенных в трубопроводную систему, требуется предварительно подготовиться к этому процессу. Для таких случаев предусмотрены специальные невозгораемые опоры, на которых медные элементы могут находиться в течение времени, нужного для их полного остывания.

Приспособления и материалы

Для выполнения задуманной нами задачи, потребуется небольшой список подручных средств и инструментов. Большинство из них должны быть в доме у любого домашнего умельца, остальные же можно приобрести в строительных магазинах или одолжить у знакомых. Вот список материалов:

  1. Припой.
  2. Паяльный флюс.
  3. Специальный экспандер, предназначенный для расширения труб.
  4. Фаскосниматель.
  5. Болгарка с тонким диском, ножовка по металлу или труборез.
  6. Паяльник для меди – для этих целей отлично подойдет пропановая горелка.
  7. Бумажные салфетки.
  8. Резиновые перчатки и защитные очки.

Перед началом пайки необходимо отрезать определенный участок медной трубы, для чего мы воспользуемся труборезами. Выбирать этот механизм следует исходя из диаметра труб, а также их расположения. Ведь в труднодоступных местах работать с крупным инструментом будет крайне неудобно. Болгарки и ножовки также могут подойти для этих целей, однако такого качественного среза, как при работе с труборезом не получится.

Следующий этап заключается в удалении на месте среза заусениц и шероховатостей. Заусеницы будут мешать качественному припаиванию, к тому же их отсутствие положительно сказывается на работе трубопровода. Дело в том, что оставшиеся после обрезания заусеницы создают завихрения водяного потока. Если же подобных явлений не возникает, то система трубопроводов не испытывает дополнительных нагрузок и работает без отклонений. Зачистка осуществляется обычной наждачной бумагой средней или высокой степени абразивности. Добиться идеальной гладкости вряд ли получится, но сделать так, чтобы срезанная поверхность не царапалась, под силу абсолютно любому человеку.

Читайте так же:
Как разобрать большой степлер для бумаги

Материалы для пайки меди

Материалы для пайки меди

После ручной шлифовки можно наносить флюс на наружную часть поверхности трубы.

Специалисты рекомендуют использовать флюс серого цвета. Особенность такого препарата заключается в том, что нагревание способствуют изменению цвета флюса с серого на оловянный. В таком случае определить степень нагревания металла становится несколько проще. Тот же белый флюс моментально становится прозрачным, соответственно, подобрать правильный момент для поднесения припоя существенно сложнее.

Техникой безопасности предусмотрены надежные и качественные резиновые перчатки, которые будут оберегать руки мастера от многочисленных заноз и заусениц, образующихся при обрезании металлических изделий. К тому же некоторые умельцы для шлифования пользуются дрелью с вращающимися насадками-ёршиками. Обычные тряпочные или матерчатые перчатки с легкостью зажёвываются при работе с такими насадками.

Есть некоторые особенности спаивания, о которых обязательно требуется упомянуть. К примеру, флюс можно наносить кисточками, которые не оставляют после себя волосков или ворсинок. Любой мусор, остающийся на поверхности медной трубы, ухудшает ее герметичность после спаивания, что в конечном итоге может привести к протеканию воды.

Что же делать, если щетинки от кисточки все же остались на трубе? Есть два способа устранения возможного дефекта:

  • Требуется тщательно очистить поверхность повторно, обработать ее ортофосфорной кислотой, после чего разогреть флюс паяльником и последним слоем нанести олово;
  • С использованием горелки. Для этого тонким слоем повторно наносим флюс на медь, после чего накладываем слой припоя, нагреваем до максимальных температур и расплавляем.

В любом случае, после нанесения флюса необходимо вставить медную трубу в раструб. Независимо от толщины флюса, обязательно появятся излишки. Однако вытирать их не придется, поскольку при спаивании срабатывает так называемый капиллярный эффект и припой вместе с флюсом затягивается внутрь. Нагревательный аппарат подносим к месту соединения, чтобы вся влага, оставшаяся на трубах, окончательно испарилась. После этого повторно нагреваем аппарат, на этот раз в течение достаточно продолжительного времени, чтобы медь успела нагреться, а флюс расплавиться до оловянного цвета.

В момент наивысшей температуры, то есть когда флюс приобрел нужный нам цвет, необходимо положить припой, после чего происходит непосредственно процесс спаивания. Требуется быть очень аккуратным, поскольку расплавленный металл может стекать по трубе и нанести ожог на коже или капнуть вниз. Правильно рассчитанное количество припоя позволит избежать появления излишков расплава.

Газовая горелка или паяльник – осо​бенности работы с каждым инструментом

Умелые мастера одинаково качественно приваривают медные элементы и газовой горелкой, и электрическим паяльником. В первом случае необходимо чуть больше мастерства и умения, поскольку работать с инструментом на первых порах бывает сложно. Особенно это касается труднодоступных мест, к примеру, пайка медного радиатора при ремонте автомобиля. В таких случаях используют мощные электропаяльники.

Необходимый материал для паяния медью

Необходимый материал для паяния медью

Сам же принцип работы всегда одинаков. Разве что паяльник выполняет работу значительно быстрее, поскольку скорость разогрева у него выше. Кроме этого, высокотемпературный метод спаивания может быть реализован исключительно при помощи паяльника, так как газовая горелка разогреть металлические изделия, в том числе и медь, не способна.

Так что устранить самостоятельно трещины или выполнить пайку медных труб в домашних условиях не составит труда. Это под силу абсолютно каждому.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector