Холодная сварка для алюминия, его сплавов, силумина

Алюминий считается одним из самых распространённым металлов на данный момент. Используют этот металл в разных отраслях, благодаря его характеристикам. Однако, далеко не всегда удаётся состыковать алюминиевые детали с помощью сварки. Соединение на болтах будет ненадёжным для этого металла. Из-за этого большую популярность получила холодная сварка для алюминия.

Чем можно склеить алюминий и стекло?

Как и чем приклеить металл к стеклу

• Двухкомпонентный эпоксидный клей. …
• Силикон с высокой термической устойчивостью. …
• Продукт под названием «Момент-кристалл». …
• Автомобильный клей по своим основным характеристикам напоминает резину.

Интересные материалы:

Как ухаживать за магазинной розой в горшке? Как ухаживать за мелкими розами? Как ухаживать за мини розой? Как ухаживать за плетистой розой на даче? Как ухаживать за Плетистой розой в первый год? Как ухаживать за покупной розой в горшке? Как ухаживать за покупной розой? Как ухаживать за розами из магазина? Как ухаживать за розами после посадки весной? Как ухаживать за розами после посадки?

Краткая характеристика силумина

Силумин — металлический сплав на основе алюминия. Из него изготавливаются столовые приборы, посуда, емкости для хранения пищи, питьевой воды, сантехническая арматура, строительные материалы. Основные компоненты сплава — алюминий, кремний. Содержание второго элемента может достигать 22% от общей массы. Дополнительно в состав могут вводиться сторонние добавки для изменения технических характеристик.

Физические, химические свойства:

1. Плотность материала — 3г/см3.
2. Температура плавления — 580 °C.
3. Высокая пластичность.
4. Низкая прочность.

Популярность силумина объясняется его главным преимуществом — устойчивостью к образованию ржавчины. При контакте с открытым воздухом на металлических поверхностях появляется оксидная пленка, которая защищает их от воздействия факторов окружающей среды.

Стыковой метод

Эта методика относится к одной из самых надёжных в плане холодной сварки алюминия. Подходит для соединения деталей через их торцы. Таким образом можно объединять пластинки в один большой щит. Процесс скрепления металла происходит в несколько этапов:

1. В первую очередь торцы деталей зачищаются. С них снимается краска, ржавчина и грязь. Далее они обезжириваются.
2. После очистки детали зажимаются в специальных тисках которые расположены друг напротив друга. Наружу должны торчать только торцы и по 1 см металла.
3. Когда заготовки надёжно закреплены в тисках, через них на торцы передаются торцевое давление. С его помощью получается надёжное соединение.

В технологическом плане это простой и малозатратный процесс, который доступен любому мастеру работающему с металлом. Однако, у него есть существенные недостатки.

Во-первых, размеры удерживающих тисков не дают использовать детали больших размеров для соединения. Во-вторых, часть металла зажатая в тисках также подвергается деформации. В-третьих, после окончания стыковой холодной сварки, сложно вытащить готовую деталь из зажимов.

Виды клея для силумина

Для склейки лучше использовать специальные полиуретановые или смоляные клеевые составы. Каждый из них имеет определенные особенности, которые нужно изучить до их использования.

Полиуретановый клей для силумина

Виды составов:

1. Однокомпонентный. Основа состава — полимер полиуретан. К нему не поставляется растворителя. Такие клеевые средства подходят для применения на открытых частях изделий. Чтобы клей вступил в реакцию с материалом, поверхности нужно смочить небольшим количеством воды.
2. Двухкомпонентный. К основе из полиуретана прибавляется специальный отвердитель. Металлические поверхности не нужно смачивать перед нанесением клеевого состава.

Во втором варианте нужно смешать два компонента и нанести массу на место соединения.

Смоляной клей для силумина

Чтобы сделать прочное соединение, которое будет устойчиво к воздействию высоких температур, лучше выбирать двухкомпонентный клеевой состав на основе эпоксидной смолы. Они подходят для соединения металла, пластика, камня, фарфора, дерева.

Виды:

1. Холодного затвердевания. Для засыхания клейкой массы нужна температура 15–35°C.
2. Горячего затвердевания. Применяются промышленными предприятиями. Для затвердевания клейкую массу нужно нагреть до 100 °C.

Для начала работы с клеем на основе эпоксидной смолы нужно смешать два компонента в определенных пропорциях.

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.

С помощью этой технологии можно скреплять другие цветные металлы. Давление может подаваться равномерно или добавляться вибрация. По технологии деформации можно выделить три метода соединения, о которых подробнее будет описано ниже.

Как сварить силумин в домашних условиях?

В настоящее время для изготовления различных сложных деталей используется силумин. Сварка силумина – это способ, который применяется для соединения деталей. Несмотря на то, что такой метод не отличается сложностью, на практике осуществляя сварку силумина можно столкнуться с рядом трудностей. В процессе сваривания, происходит нагрев и окисление сплава, из-за этого элементы из силумина соединить намного сложнее. Именно поэтому для сварки используется аргон. Благодаря этому химическому элементу процесс сварки защищен от окисления.

https://www.youtube.com/watch?v=rZY2ZN9dAZ8

На заметку! Силумин – это сплав алюминия и кремния, который предназначен для создания деталей сложной формы.

Такой металл характеризуется высокими показателями прочности, устойчивостью к коррозийным процессам и износостойкостью.

Сварка силумина при помощи аргоном

Технология сварки силумина практически идентична процессу сваривания алюминия. Она получила название аргонодуговой, поскольку в ней объединились электрическая и газовая сварки. А именно, сварка осуществляется при помощи неплавящегося электрода в защитном аргоном облаке.

Как уже отмечалось, основная функция аргона заключается в защите сплава от процессов окисления. За счет того, что он тяжелее воздуха, он вытесняет воздушные массы из зоны сварки. Еще одна отличительная особенность аргона состоит в том, что он является инертным газом, а значит ни с воздухом, ни с другими газами он ни при каких обстоятельствах не будет вступать в реакцию.

Принципы склеивания силумина

Инструкция:

1. Очистить металлические поверхности от грязи, ржавчины, налета. Это можно сделать с помощью щетки по металлу, наждачной бумаги.
2. Протереть поверхности ацетоном, чтобы удалить жировую пленку.
3. Подождать пока обработанные места высохнут. Смешать компоненты клеевого состава.
4. Нанести клей тонким равномерным слоем на поверхности.
5. Соединить детали вместе. Прижать руками, сжать в тисках или придавить чем-либо тяжелым.
6. Вытереть сухой ветошью лишнюю клейкую массу.

Использовать склеенную деталь можно только через сутки.

Если нет возможности использовать сварку или отсутствует практический опыт работы со сварочным аппаратом, возникает проблемы с выбором способа соединения металлических поверхностей между собой. Для склеивания можно использовать специальные однокомпонентные или двухкомпонентные составы. Важно подготовить металлические поверхности, выполнить склейку строго по инструкции.

Группы сплавов

Сплавы из силумина подразделяются на несколько групп. Такое разграничение осуществляется по назначению материалов:

1. АК 12 – это эвтектический силумин, в его состав входит кремний в количестве 12%. При термообработке отливка не упрочняется и не становится твердой при усадке. Детали, выполненные из такого материала, конструктивно предназначены для герметичных приборов низкого уровня нагрузки.
2. Высоколегированный заэвтектический силумин маркируется, к примеру, АК4М5. Относится к поршневой группе, применяется при выполнении работ с высокотемпературными режимами. Обладает высокой устойчивостью к высоким температурам и износостойкостью. Применение этого сплава для особо важных изделий, работающих в условиях повышенных нагрузок. Это крупногабаритные и ответственные детали.

Герметик (холодная сварка) Анлес Унипласт-универсал 20гр алюминий

Эпоксипластилин, суперкомпаунд. Анлес Унипласт-универсал – представляет собой холодную сварку на основе алюминия. Используется для скрепления заготовок из различных металлов (цветных и черных), восстановления резьбы, ремонта сантехнических труб и емкостей для хранения топлива. Это двухкомпонентный состав, который состоит из отвердителя и эпоксидной смолы. Основа дополнительно усиливается алюминиевой или бронзовой пылью.

Этапы работы с Анлес Унипласт-универсал:

1. Рабочая поверхность очищается от грязи и ржавчины. Обрабатывается наждачной бумагой. Затем поверхность обезжиривается и просушивается.
2. Отвердитель и основу нужно отрезать в равных частях, перемешать до получения однородной массы и нанести на склеиваемые детали.
3. Зафиксировать место склейки с помощью жгута или положить под груз.

Продолжать работы рекомендуется спустя 24 часа. Имеет высокие электроизоляционные свойства.

Характеристики:

• Жизнеспособность готового состава – около 25 минут. Температура +20° С.
• Максимальная прочность соединения наступает спустя сутки.
• Холодная сварка устойчива к длительному воздействию воды, бензина и масел.
• Выдерживает температуры от -40 и до +120° С.

Работать с этим клеем нужно в хорошо проветриваемом помещении и вдали от источников огня.

Как использовать смеси?

Тем, кто не знает, как склеить алюминий в домашних условиях, нужно придерживаться следующей поочередности действий:

• С поверхности соединяемых участков при помощи мелкозернистой наждачной бумаги или щетки удаляются ржавчина и загрязнения.

• Далее поверхности обрабатывают ацетоном.
• После этого нужно некоторое время нужно подождать, чтобы участок высох.
• В отдельной емкости смешать клей и отвердитель. Должна получиться однородная вязкая масса.
• Клеящую смесь нужно нанести на поверхность в виде точек или тоненьких полосок. Затем детали плотно прижимают друг к другу. В такой позиции их нужно зафиксировать и оставить на 15-20 мин.

Если у вас образовались излишки, вы можете их удалить ветошью, предварительно смоченной в растворителе.

Сварка холодная «Быстрая сталь» METALFIX LAVR 60гр

«Быстрая сталь» METALFIX LAVR – двухкомпонентная смесь, которую используют для соединения черных и цветных металлов, бетона, дерева, пластика, гранита и различных полимерных материалов. Также эту холодную сварку используют для починки сантехнических труб, ремонта автомобилей и промышленного оборудования.

Применение:

1. Поверхности склеиваемых деталей очищаются от слоя пыли и ржавчины. Далее она обрабатывается с помощью крупнозернистой «наждачки».
2. Нужно обезжирить поверхности и высушить.
3. Отрезать часть эпоксидной смолы и тщательно размять её в ладонях.
4. Нанести смесь на склеиваемые поверхности, растереть её до нужной формы любым плоским предметом.

Чтобы продолжать работы, нужно выждать всего 1,5 часа. Не уступает по прочности сварному шву. Устраняет течи бензобаков, радиаторов, картеров двигателя и коробки передач.

Характеристики:

• Частично схватывается клей за 15 минут.
• Устойчив к длительному воздействию влаги и масел.
• Полное отвердевание достигается спустя сутки.
• Выдерживает температуры от -60 до +150° С.
• Желательно успеть нанести холодную сварку за 10 минут.

Технология сваривания аргоном

Прежде чем начать работу нужно приготовить оборудование. Вам понадобится:

• инвертор;
• горелка с неплавящимся электродом;
• баллон с газом;
• осциллятор;
• присадочная проволока.

Подготовка деталей заключается в удалении оксидной пленки:

1. Для этого наждачной бумагой или другими средствами зачищаются места соединения деталей.
2. Далее края обрабатываются любым химическим средством: растворителем, каустической содой.

Важно! После применения каустической соды, заготовки обязательно промыть напором воды.

Технология сварки силумина аргоном напоминает процесс сваривания алюминия. Это самый надежный способ соединения силуминовых изделий.

При соединение деталей происходит их нагрев, образуется устойчивая к высокой температуре пленка, которая ограничивает надежность скрепления. Для избегания этого, применяется инертный газ — аргон. Он выталкивает воздух в сварочном пространстве, не позволяя окислятся деталям.

Требования к выполнению работ в домашних условиях:

• выполнять работу на открытом пространстве не рекомендуется, лучшим вариантом будет закрытое помещение (подойдет гараж или бытовая пристройка);
• в процессе сварочных работ нужно избегать перегревания газа, иначе аргон начнет разрушать элементы.

1. Сварку производят с использованием короткой дуги на обратной полярности (подключение электрода к плюсу, а заготовки к минусу). При таком способе изделие плавится легче.
2. Присадочная проволока подается в рабочую зону, где она плавится и соединяет изделия.
3. Присадку нужно подавать постепенно, иначе велик риск разбрызгивания металла, что приведет к плохому соединению.
4. Подача присадки происходит под углом к горелке, направления выполняются строго вдоль шва.

Выполнение этих условий гарантирует ровный и узкий шов.

В этом видео показывается, как отремонтировать (заварить дюралевый поддон):

Преимущества и недостатки аргоновой сварки

Плюсы метода:

1. Этот вариант соединения элементов считается самым прочным.
2. Сварка не занимает много времени.
3. Технология подходит даже новичкам.
4. Сварочный процесс, возможно, выполнить в домашних условиях.
5. Деформация деталей исключена.

Минусы:

1. Невозможность провести работу на открытом воздухе, ветер будет мешать правильному распределению газа над рабочей поверхностью.
2. Необходимость иметь специальное оборудование.
3. Высока вероятность со сложностью в настройках.
4. Если работа производится трансформатором с высокой силой тока, то потребуется охлаждение.

Выполнение сварки в домашней обстановке требует соблюдения техники безопасности. В процессе работы применяют средства защиты, надевают:

• специальную одежду;
• маску;
• перчатки;
• обувь с резиновой подошвой.

Проводят работы по изоляции всех токопроводящих элементов. Исключают присутствие легковоспламеняющихся предметов возле рабочего пространства. Помещение должно быть хорошо вентилируемым.

Способы соединения силумина

Существует несколько эффективных способов соединения деталей из силумина с другими материалами:

• аргонодуговая сварка с использованием специальных припоев;
• соединение холодной сваркой;
• склейка клеевыми составами.

Последний вариант подразумевает использование специальных клеев, с которыми нужно уметь работать.

Припои для алюминия

Паять алюминий можно как обычными свинцово-оловянными припоями, так и специальными, имеющими в своем составе алюминий, цинк, серебро и др. металлы и даже неметаллы (к примеру, кремний). Припои ПОС, как и специальные для алюминия, имеют различные температуры плавления, что необходимо учитывать как при работе с ними, так и при эксплуатации отремонтированного изделия.

Если вы решили паять посуду, контактирующую с пищей (канистра, фляга, трубка дистиллятора и пр.), то припои, содержащие свинец, использовать нельзя. Придется заняться высокотемпературной пайкой, используя, к примеру, припой 34A, содержащий медь, кремний и, конечно, алюминий. Подойдет ЦОП-40, содержащий цинк.

Припои 34A (слева) и ЦОП-40

Из зарубежных можно порекомендовать Aluminium-13, который, по сути, является аналогом 34А.

Припой для пайки алюминия Aluminium-13

Еще один вариант — пайка чистым оловом. Оно великолепно подходит для ремонта пищевой посуды и имеет низкую температуру плавления, а значит, работы можно производить при помощи паяльника. Но используя олово, следите за тем, чтобы место пайки сильно не нагревалось в процессе эксплуатации изделия. Вы, к примеру, можете запаять оловом донышко чайника (оно соприкасается с водой и выше 100 градусов не нагреется), а вот клювик того же чайника отвалится после первого же кипячения.

Для пайки пищевой посуды можно использовать олово

Особого внимания заслуживают так называемые офлюсованные, уже имеющие в своем составе специальный флюс (обычно в виде обмазки, но необязательно). Бытует мнение, что для работы с ними флюс вообще не нужен и, в принципе, это так. Тем не менее он очень желателен для защиты от окисления места пайки в процессе работы. Для этих целей подойдет любой пассивный флюс, который выдерживает температуру пайки. Идеальным решением здесь может быть обычное трансформаторное масло, которым пользуются электрики при пайке высоковольтных муфт.

Полезные советы

Мастера советуют при покупке клея и проведении работ придерживаться некоторых полезных советов:

• Двухкомпонентные массы справляются с соединением алюминиевых элементов, но если надо провести склеивание алюминиевых сплавов, то лучше применить средства с содержанием метилакрилата.
• Склеивание алюминия происходит за счет расщепления покрытия компонентами, содержащимися в специальном средстве.
• Если конструкцией предусматривается применение для хранения пищи, воды, то нельзя использовать средства с содержанием эпоксидных смол.

Газовая сварка может стать причиной окисления металла, что не происходит при применении клеевых средств.

Рекомендуем видео по теме: