Сварка силумина

Силумин: состав и характеристики

Силумином называется сплав на основе алюминия (Al), с основной добавкой в виде кремния (Si, от 4 до 22%). Кроме указанных металлов, может быть незначительное содержание железа, меди, марганца, кальция, титана и т.п. Для оптимизации параметров, иногда включаются литий или натрий. Есть вариант, содержащий кремний и цинк почти в равной степени. Самыми распространенными марками являются АК12 (12% Si, эвтектический, т.е., с равновесной структурой), АК9 (9% Si) и АК7Ц9 (7% Si, 9% Zn).

Силумины характеризуются превосходными литейными свойствами. По прочности они уступают дюралюминию (Al + Cu, Mg, Mn), но лучше его работают в морской воде, щелочной и слабокислой среде. Не боятся влаги, устойчивые против износа. Плотность – от 2,5 до 2,94 г / куб. см. Недостатки: хрупкость, пористость, крупнозернистость. Применяются для изготовления бытового оборудования, а также литья деталей сложной формы для автомобилей, мотоциклов и самолетов.

Технология сварки

Сварка сплава алюминия с кремнием, в принципе, не представляет особой сложности. Но некоторые нюансы, все-таки, надо знать. Иначе, появятся проблемы. В процессе горячего соединения металла, его приходится разогревать до значительной температуры. Это несколько затрудняет возможности обработки заготовок. Для обеспечения подходящих условий, применяется аргон. Он служит в качестве защиты сварочной зоны от воздействия атмосферного воздуха, с целью предотвращения окисления поверхностей.

Оборудование для аргонодуговой сварки состоит из следующих компонентов:

• Инвертор.
• Баллон с газом и редуктором.
• Специальная горелка.
• Осциллятор.
• Неплавящиеся электроды из вольфрама.
• Присадка – проволока из силуминового сплава.

Предварительная подготовка

Перед сваркой, с поверхности заготовок надо убрать оксидную пленку. Чаще всего, это делают механическим способом. Применяются металлические щетки, пескоструйная машина, наждачная бумага и др.

Следующий этап – химическая обработка материала. Ее выполняют с помощью бензина или растворителя. Если очистка делается раствором каустической соды, то после нее деталь в обязательном порядке промывают чистой водой из шланга или крана.

Сварка

Сварочный комплект собирают по схеме постоянного тока обратной полярности. Это нужно для того, чтобы обрабатываемый металл сильнее нагревался. Работают на короткой дуге.

Силуминовая присадка подается в зону сварки. Там она плавится и соединяется на молекулярном уровне с металлом заготовки. В процессе горячего соединения, формируется однородная жидкая масса. После охлаждения и кристаллизации изделия, она станет монолитной.

Подавать проволоку в сварочную ванну чересчур быстро не рекомендуется. В этом случае, будет иметь место разбрызгивание металла, а соединение получится некачественным.

Присадка подается перед горелкой, под углом. Движения выполняются вдоль шва, равномерно. Перемещать проволоку поперек запрещено, так же, как и отклонять по бокам.

Главные требования

Основные положения по сварке силумина аналогичны работе с алюминиевыми деталями. При розжиге дуги, касаться соединяемых заготовок нельзя. Через 15 секунд после того, как дуга стабилизировалась, включается подача аргона. Не раньше – чтобы горелочное сопло и пространство вокруг него успело хорошо нагреться.

После того, как шов сделан по всей длине и непосредственно сварка закончена, сразу выключать аргон не следует. Надо подождать 10 секунд. Тогда металл сварочной ванны остынет более равномерно.

Работа в домашних условиях

Силумин варится только на производстве? Или дома тоже можно? Да, можно, плавящимися электродами, притом, соединение будет аналогичного качества. Только есть некоторые особенности:

• Детали надо обязательно подготовить.
• Перед сваркой, материал следует разогреть до 250-300 град С.
• Нагрев электродов – до 150 град С.

Для работы в бытовых условиях, берутся плавящиеся электроды со стержнем из силумина, обработанного щелочно-солевым составом. Во время наложения шва, в большом количестве образуется шлак. Его надо обязательно убирать.

Достоинства метода

Главным преимуществом технологии является тот факт, что во время сварки нагревается небольшой участок силумина. Поэтому заготовки не деформируются. Применение аргона с относительно большим удельным весом защищает сварочную ванну от воздуха. Тепловая энергия дуги позволяет работать с достаточно высокой скоростью. Методика общедоступная, не требует специальных знаний и навыков.

Важно

При работе на открытом воздухе, надо защищать зону сварки от ветра. В противном случае, он будет сдувать аргон. При использовании больших токов, надо обеспечить дополнительное охлаждение. Кроме того, не следует забывать о технике безопасности: эффективная вентиляция помещения, применение СИЗ, надежная изоляция токопроводящих деталей, запрет на работу в цехах с легковоспламеняющимися материалами и т.д.