Tehnik-ast.ru

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

Электроды для сварки алюминия

Электроды для сварки алюминия

Какими электродами варить алюминий, дюралюминий и сплавы

Какими электродами варить алюминий, дюралюминий и сплавы

Алюминий относится к тем металлам, при сварке которых возникают определённого рода трудности. На поверхности алюминия присутствует оксидная плёнка, для расплавления которой нужна очень высокая температура, более 2000 градусов.

Кроме того, алюминий сильно растекается, поэтому получить цельный сварочный шов проблематично. Поэтому для сварки алюминия не подходят обычные электроды. Промышленностью с этой целью выпускаются специальные электроды по алюминию, такие как ОЗАНА и ОЗА, УАНА и ESAB.

В данном обзоре сайта про сварку и пайку svarkapajka.ru мы расскажем, какими электродами варить алюминий.

Сложности при сварке алюминия

Оксидная плёнка — на поверхности алюминия присутствует оксидная плёнка, которая сильно затрудняет сваривание этого металла. Чтобы расплавить оксидную плёнку на поверхности алюминия требуется очень высокая температура, намного выше, чем температура плавления самого алюминия.

Сильная текучесть — алюминий обладает высокой текучестью. Поэтому при его сварке необходимо использовать подкладки из теплоотводящих материалов, например, из меди.

Электроды для сварки алюминия

Высокое линейное расширение — вследствие воздействия больших температур, алюминий деформируется. По этой причине получить красивый сварочный шов достаточно трудно.

Кроме того, для сварки алюминия нужен гораздо больший ток, чем для других металлов. Применяются с этой целью и специализированные электроды по алюминию, о которых вы сможете узнать ниже.

Какими электродами варить алюминий и его сплавы

Электроды для сварки алюминия от обычных электродов для стали отличаются своим покрытием. В его составе имеются хлориды и фториды щелочных металлов. Именно они вступают в реакцию с оксидной плёнкой и разрушают её под воздействием высоких температур.

Какими электродами варить алюминий и его сплавы

В свою очередь, для низкотемпературной пайки алюминия используются специальные флюсы, которые выполняют такую же самую задачу по разрушению оксидной пленки. Подробно о том, как выполняется пайка алюминия в домашних условиях, вы можете почитать здесь: https://svarkapajka.ru/pajka-alyuminiya-v-domashnix-usloviyax.html

Наиболее популярными марками электродов для сварки алюминия считаются:

Электроды ОЗАНА и ОЗА — обмазка данных марок электродов имеет в своём составе фтористые и хлористые соли калия и лития, которые превращают оксидную плёнку на поверхности алюминия в шлак. Покрытие электродов ОЗА и ОЗАНА гигроскопично и обладает низкой прочностью.

Электроды ОЗА-1 и ОЗА-2 — используются для сварки чистого алюминия без каких-либо примесей. Для их изготовления служит проволока СвАК5 и СвАК3. В свою очередь электроды ОЗАНА-1 изготавливают из алюминиевой проволоки.

Какими электродами варить алюминий и его сплавы

ОК 96.10 — электроды шведской компании ESAB. Они имеют особый состав обмазки с высоким содержанием солей хлора и фтора. К сожалению, данная марка электродов не поставляется на сегодняшний день шведской компанией в страны СНГ, а на замену ей пришли такие электроды по алюминию, как ESAB OK AlMn1.

Электроды OK AlMn1 — это аналог сварочных электродов по алюминию ОК 96.10. Они имеют солевое покрытие стержня и идеально подходят для сварки алюминиевых сплавов с невысоким содержанием марганца с магнием, не более 3%.

Электроды для сварки дюралюминия

Практически все вышеописанные электроды по алюминию подходят и для сварки дюралюминия. Тем не менее, есть определённые марки электродов, которые предназначены для сварки только чистого алюминия, без каких-либо примесей.

Электроды для сварки дюралюминия

В первую очередь это, электроды ОК 96.10, которые применяются для сваривания изделий из чистого алюминия. В свою очередь, практически такие же электроды данного производителя, но другой марки (ОК 96.50) подходят для сварки алюминиевых сплавов, в том числе и дюралюминия.

Читайте так же:
Как подключить телефонную розетку к телефонному кабелю

Сварка алюминия без сварочного аппарата горелкой

Если проект, над которым вы работаете, требует работы с металлом, возможно, вы захотите использовать алюминий, если это уместно. Причина в том, что вам не требуется сварочное оборудование для сварки алюминиевых деталей. Вам просто нужен пропановая горелка.

Алюминий является легким и достаточно прочным для легких нагрузок и деформаций. Работать с алюминием также легко, потому что это мягкий металл, поэтому вы можете легко его отрезать. Вы можете делать много вещей, используя алюминий, который вы также можете делать с другими металлическими материалами.

Как «сварить» алюминий без сварщика — сделайте это, применив метод, показанный на видео. Что хорошо при работе с алюминием, так это требование низкой температуры плавления. Это облегчает сварку с использованием только пропановой горелки.

Алюминиевые стержни начинают плавиться при 700 градусах, что делает его идеальным сварочным материалом для соединения алюминиевых деталей. Большое спасибо ведущему YouTube «Дневник Механика».

Использование горелки и припоя Касталин — это быстрый способ соединения алюминия без использования сварки. Это делает очень прочную связь и с небольшой практикой можно быстро сделать с великолепными результатами.

Припой Касталин — трубочки из алюминия, которые плавятся при 300-400 градусах. Внутри флюс.





Ведущий сделал небольшую оговорку. На самом деле внутри припоя находится порошок — флюс.

Как паять алюминий

До недавнего времени я не знал, насколько легко паять алюминий пропановой горелкой. Горелка, которую я использую, имеет широкое пламя, поэтому она, вероятно, не так эффективна при нагреве определенной области для сварки. Факел с большим количеством острие будет лучше. В любом случае, если у вас есть пропановая горелка и паяльные стержни, вы можете сварить алюминий. Все это можно найти в вашем местном хозяйственном магазине.

Шаг 1: Купите правильный прут для пайки алюминия

Картина получить правильный стержень. Картина получить правильный стержень. Картина получить правильный стержень. Картина получить правильный стержень.
На том же месте, где все предназначено для дуговой сварки, вы найдете алюминиевую пайку. Мой прут имеет рабочую температуру от 370 до 400 градусов по Цельсию. Пропановая горелка горит достаточно горячо, чтобы выполнить работу.

Шаг 2: Очистите детали по месту соединения

Изображение Clean Your JointИзображение Clean Your JointИзображение Clean Your JointИзображение Clean Your Joint
Каждый раз, когда металл сплавляется, всегда лучше, чтобы вы его очистили. Я использую проволочную щетку на обеих поверхностях. Теперь детали готовы к теплу.

Шаг 3: Пайка алюминия

Изображение пайки алюминия.

Изображение пайки алюминия. Изображение пайки алюминия.

Изображение пайки алюминия.

Примените пламя к соединению, пока это не достаточно горячо, чтобы расплавить прут. Когда вы проведете кончиком стержня, он должен растаять. Если нет, нагреть шарнир еще раз и проверить его. Вам нужно, чтобы металл плавил прут, а не пламя. Когда все остынет, у вас будет крепкое соединение. Посмотрите на последнюю картину, где я пытался разорвать соединение в тисках. Металл согнулся, прежде чем произошел разрыв.
Источник

5 комментариев

Очень хороший метод. я не пробовал еще, но если возникнет такая необходимость, придется воспользоваться этим методом. Спасибо за идею.

Это лучшее, что я видел сегодня в интернете! Отлично придумал, молодец.

Читайте так же:
Диск для резки алюминия для болгарки 125

Вы можете увеличить прочность своих паяных соединений, поместив скос по краям, где они встречаются. Скос должен составлять половину шарнира, поэтому, если у вас есть стыковое соединение (180 градусов), то два скоса под углом 45 градусов. Не режьте скосы до конца — примерно половина толщины материала должна быть хорошей. Это позволяет большему количеству наполнителя проникать в соединение.

по моему опыту:
1) удаление оксида намного лучше, если щетка материальная — из нержавеющей стали.
2) ВНИМАНИЕ! Если перегреть деталь — расплавленный сплав очень глубоко проникает в материал — в некоторых ситуациях — намного больше, чем на 10 мм, и получается отверстие.

Для тех из вас, кто считает, что пайка предназначена только для неструктурной конструкции, хотя она не так прочна, как сварка, пайка может создать очень прочное соединение. Это все зависит от дизайна того, что вы делаете. Я лично ездил на мини-байке, который был полностью собран с пайкой, без сварки, все сделано с помощью оксиацетилена. Преимущество паяного соединения состоит в том, что оно обладает большей гибкостью, чем сварное соединение, и может противостоять вибрации, когда сварное соединение может растрескиваться. Пайка (с бронзой) и пайка (со свинцом) использовались в автомобильной промышленности для соединения панелей кузова в определенных местах, где сварка со временем могла бы выйти из строя.

Пайка алюминия паяльником и газовой горелкой

Существует распространенное убеждение, согласно которому невозможно паять или лудить алюминий (а также сплавы на его основе) не имея для этого спецоборудования.

В качестве аргумента приводится два фактора:

  1. при контакте с воздухом на поверхности алюминиевой детали образуется химически стойкая и тугоплавкая оксидная пленка (AL2O3), в результате чего создается препятствие для процесса лужения;
  2. процесс пайки существенно осложняется тем, что алюминий расплавляется при температуре 660°С (для сплавов это диапазон в пределах от 500 до 640°С). Помимо этого металл теряет прочность, когда в процессе нагрева его температура поднимается до 300°С (у сплавов до 250°С), что может вызвать нарушение устойчивости алюминиевых конструкций.

Учитывая приведенные выше факторы, осуществить пайку алюминия обычными средствами действительно невозможно. Решить проблему поможет применение сильнодействующих флюсов, в сочетании с использованием специальных припоев. Рассмотрим подробно эти материалы.

Припой

Обычно в качестве основы легкоплавкого припоя используются: олово (Sn), свинец (Pb), кадмий (Cd), висмут (Bi) и цинк (Zn). Проблема в том, что алюминий в этих металлах практически не растворяется (за исключением цинка), что делает соединение ненадежным.

Применив флюс с высокой активностью и проведя должным образом обработку мест соединения, можно использовать припой на оловянно-свинцовой основе, но лучше отказаться о такого решения. Тем более, что паянное соединение на основе системы Sn-Pb обладает низкой устойчивостью к коррозии. Нанесение лакокрасочного покрытия на место пайки позволяет избавится от этого недостатка.

Для пайки алюминиевых деталей желательно использовать припой на основе кремния, меди, алюминия, серебра или цинка. Например 34A, который состоит из алюминия (66%), меди (28%) и кремния (6%), или более распространенный ЦОП-40 (Sn – 60%, Zn – 40%).

Припой отечественного производства – ЦОП-40

Припой отечественного производства – ЦОП-40

Заметим, что чем больше процентное содержание цинка в составе припоя, тем прочнее будет соединение и выше его устойчивость к коррозии.

Читайте так же:
Крепежные изделия для деревянных конструкций

Высокотемпературным считается припой, состоящий из таких металлов, как медь, кремний и алюминий. Например, как упомянутый выше отечественный припой 34A, или его зарубежный аналог «Aluminium-13» , в котором содержится 87% алюминия и 13% кремния, что позволяет осуществлять пайку при температуре от 590 до 600°С.

«Aluminium-13» производства компании Chemet

«Aluminium-13» производства компании Chemet

При выборе флюса необходимо учитывать, что не каждый из них может быть активным к алюминию. Мы можем порекомендовать использовать в таких целях продукцию отечественного производителя – Ф-59А, Ф-61А, Ф-64, они состоят из фторборатов аммония с добавлением триэтаноламина. Как правило, на пузырьке есть пометка – «для алюминия» или «для пайки алюминия».

Флюс отечественного производства

Флюс отечественного производства

Для высокотемпературной пайки следует приобрести флюс, выпускаемы под маркой 34А. Он состоит из хлористого калия (50%), хлорида лития (32%), фторида натрия (10%) и хлористого цинка (8%). Такой состав наиболее оптимален, если производится высокотемпературная пайка.

Рекомендуемый флюс для паки при высокой температуре

Рекомендуемый флюс для паки при высокой температуре

Подготовка поверхности

Прежде чем начинать лужение, необходимо выполнить следующие действия:

  • обезжирить поверхность при помощи ацетона, бензина или любого другого растворителя;
  • удалить оксидную пленку с места, где будет производится пайка. Для зачистки используется наждачная бумага, абразивный круг или щетка с щетиной из стальной проволоки. В качестве альтернативы можно применить травление, но эта процедура не так сильно распространена в силу своей специфичности.

Следует учитывать, что полностью оксидную пленку удалить не получится, поскольку на очищенном месте моментально появляется новое образование. Поэтому зачистка производится не с целью полного удаления пленки, а для уменьшения ее толщины, чтобы упростить флюсу задачу.

Нагрев места пайки

Для пайки небольших деталей можно воспользоваться паяльником мощностью не менее 100Вт. Массивные предметы потребуют более мощного нагревательного инструмента.

Паяльник мощностью 300 Вт

Паяльник мощностью 300 Вт

Наиболее оптимальный вариант для нагрева — использование газовой горелки или паяльной лампы.

Простая газовая горелка

Простая газовая горелка

При использования горелки в качестве нагревательного инструмента следует учесть следующие нюансы:

  • нельзя перегревать основной металл, поскольку он может расплавиться. Поэтому в процессе необходимо регулярно контролировать температуру. Делать это можно, касаясь припоем нагреваемого элемента. Расплавление припоя даст знать, что достигнута необходимая температура;
  • не следует использовать кислород для обогащения газовой смеси, поскольку он способствует сильному окислению металлической поверхности.

Инструкция по пайке

Процесс пайки алюминиевых деталей не имеет своих отличительных особенностей, он осуществляется также как со сталью или медью.

Алгоритм действий следующий:

  • обезжиривается и зачищается место пайки;
  • производится фиксация деталей в нужном положении;
  • нагревается место соединения;
  • прикасаются стержнем припоя (содержащим активный флюс) к месту соединения. Если используется безфлюсовый припой, то для разрушения пленки оксида наносится флюс, после чего трут твердым куском припоя по месту пайки.

Для разрушения пленки оксида алюминия также используется щетка со щетиной из стальной проволоки. При помощи этого простого инструмента производят растирание расплавленного припоя по алюминиевой поверхности.

Пайка алюминия — полная видео инструкция
https://www.youtube.com/watch?v=ESFInizLE9U

Что делать при отсутствии нужных материалов?

Когда нет возможности подготовить все необходимые для пайки материалы, можно использовать альтернативный способ, при котором применяется припой на оловянной или оловянно-свинцовой основе. Что касается флюса, то он заменяется канифолью. Чтобы не образовывалась новая пленка оксида алюминия на месте старой, зачистка производится под слоем расплавленной канифоли.

Читайте так же:
Как соединить два кабеля между собой

Паяльник, помимо своего прямого назначения, будет использоваться как инструмент, разрушающий оксидную пленку. Для этого на его жало надевается специальный скребок. Увеличить результативность процесса можно, добавив в канифоль металлических опилок.

Процесс производится следующим образом:

  • нагретым луженым паяльником расплавляют канифоль в месте пайки;
  • когда канифоль полностью покрывает поверхность, начинают тереть об нее жалом паяльника. В результате этого металлические опилки и жало разрушают пленку оксида алюминия. Поскольку слой расплавленной канифоли не позволяет проникать воздуху к алюминиевой поверхности, на ней не образовывается оксидная пленка. По мере того, как производится разрушение пленки, будет происходить лужение детали;
  • когда процесс лужения завершен, детали соединяют и прогревают, пока не будет достигнута температура плавления припоя.

Необходимо предупредить, что процесс пайки алюминия без специальных материалов — довольно хлопотный процесс без гарантии успешного завершения. Поэтому лучше не тратить на такую работу свои силы и время, тем более, что качество и надежность такого соединения будут сомнительными.

Гораздо проще купить активный флюс и высокотемпературный припой, при помощи которых пайка алюминия даже в домашних условиях не вызовет затруднений.

Сварка алюминия при помощи инвертора

Довольно часто возникает необходимость произвести сварку алюминиевых деталей, но в наличии имеется только инверторный аппарат. С его помощью в домашних условиях тоже можно произвести качественное соединение этого цветного металла. Особенность заключается не столько в процессе, сколько в том, какие электроды для этого применяются.

Особенности сварки алюминия инвертором

Чтобы произвести качественную сварку деталей из алюминия в домашних условиях потребуется соблюсти ряд требований. Дело в том, что этот металл является легкоплавким и при неправильных режимах и вообще подходе к делу ничего путного не выйдет.

Сваренный аллюминий

Если же действовать по инструкции, то все получится и даже более того, шов вас удивит своим качеством и равномерностью.

Перед тем, как начать сам процесс сваривания деталей, необходимо заранее ознакомиться со всеми нюансами:

  • Сварка алюминия сложна, прежде всего, из-за наличия на его поверхности оксидной пленки. Это очень плотный и практически неплавкая пленка, которая делает его прочнее. Чтобы качественно произвести работу, пленку следует удалить.
  • Особенность алюминия заключается в том, что, находясь в жидком или твердом состоянии, он будет иметь одинаковый цвет, поэтому разобрать, где качественно выполнен шов, а где нет, будет затруднительно.
  • Качественная сварка алюминия возможна в среде аргона, поэтому потребуется приобрести держатель для электрода с соплом и баллон с аргоном. Также можно применять специальные электроды для сваривания алюминия, если нет газа.
  • Прогревать шов необходимо основательно, поэтому спешка совершенно неуместна. Все действия следует выполнять размерено, чтобы следить за качеством места сварки.

Технология сварки алюминия инвертором

Процесс сваривания алюминия в общем плане практически ничем не отличается от стандартной работы при работе с черным металлом. Разница состоит лишь в типе используемого электрода. Он должен быть из специального металла – вольфрама для сваривания в газовой среде. Для работы без газа продаются другие.

Перед началом работы электроды необходимо хорошенько подогреть. Что касается маркировки, то это должны быть следующие типы: E 4043, E 4047, ESAB OK, UTP 48, ОЗА и другие. Выбираются они по виду сплава свариваемых деталей, в которых присутствует не только алюминий, но и кремний, медь, магний в различной концентрации.

Читайте так же:
Автоматическое зарядное устройство электроника схема 1988г выпуска
Марка электродовДля каких сплавовТолщина изделий, мм
E 4043С содержанием кремния до 7% типа AlMgSi5, AlMgSi1, AlMg1SiCu , AlSi7Mg, AlSi6Cu4до 5
E 4047С содержанием кремния до 12% типа AlSi12, AlSi10Mg(Сu), AlSi9Mgдо 10
ОЗА-1А0, А1, А2, А3, с нагревом до 250-400 ºСдо 5
ОЗА-2АЛ-4, АЛ-9, АЛ-10, 250-400 ºСдо 5
ОЗАНА-1Технически чистый, 250-400 ºСдо 10
ОЗАНА-2АЛ-4, АЛ-9, АЛ-10, 200 ºСдо 10
Kjellberg Finsterwalde CMA 512AlSi12, AlSi10Mg(Сu), AlSi9Mg, с нагревом до 150-200 ºСдо 10

После того, как электроды прожарены, можно приступать к работе. Далее, процесс полностью идентичен сварке черных металлов. Образуется дуга, металл плавится в месте соприкосновения, круговыми движениями заделывается шов. Перед сваркой деталей из алюминия обязательно необходимо по местам будущего шва пройтись щеткой или абразивом, чтобы содрать оксидную пленку на его поверхности.

Вольфрамовый электрод

Подготовка материалов перед сваркой

Отличительной особенностью сварки алюминия при помощи инверторного аппарата в дуговом режиме заключается в том, что использовать металл и электроды без предварительной подготовки не получится.

Искра, конечно же, будет, но кроме брызг алюминия в разные стороны ничего не выйдет. Чтобы получить ожидаемый результат, необходимо предварительно подготовить материалы как свариваемые, так и те, которые будут применяться для обработки металла.

Чтобы придать электродам требуемые свойства, их необходимо предварительно разогреть в печи. В домашних условиях можно использовать тигельную, главное не передержать, индукционную или даже газовую, сложенную из нескольких жаростойких кирпичей.

Что касается алюминиевых деталей, то перед свариванием торцы тщательно обрабатываются для удаления защитной пленки. Это обеспечит качественное схватывание с поверхностью жидкого металла.

Оборудование для сварки алюминия инвертором

Для выполнения качественной сварки алюминия в домашних условиях потребуется следующее оборудование:

  • Инверторный аппарат для дуговой сварки, подойдет любой мощности, потому что алюминий легкоплавкий металл.
  • Печь для прогревания электродов или обычная буржуйка, куда они будут заблаговременно уложены.
  • Газовая горелка для подогрева свариваемых мест деталей.
  • Ручной фрезер для снятия фаски под углом 45 градусов, если толщина листа составляет 5 мм.

Пошаговое описание процесса сварки

Сварка алюминия осуществляется следующим образом:

  1. Сначала необходимо подготовить материалы: прогреть электроды и зачистить места сваривания деталей щеткой по металлу, выполнить разделку торцов.
  2. Обезжирить место сваривания ацетоном, это обеспечит лучшее плавление и схватывание металлов.
  3. Прогреть место сваривания до 150-170 градусов при помощи горелки.
  4. Начать сваривание, при этом электрод необходимо держать строго перпендикулярно к поверхности свариваемых деталей или под углом 45 градусов, если угол стыковки 90 градусов.
  5. Шов заливается расплавом круговыми движениями, хорошо прогревая место соединения.
  6. После каждого прохода удаляется шлак.
  7. Если используется газ, то он отключается только через несколько секунд после того, как дуга погаснет.

Только при соблюдении всех этапов можно поучить действительно качественный шов.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector