Dnes se silumin používá k výrobě všech druhů složitých prvků. Svářeči spojují siluminové díly touto metodou svařování.
Tuto metodu nelze nazvat obtížnou, ale pokud jde o praxi, při práci se slitinou se mnoho začínajících řemeslníků setkává s mnoha obtížemi.
Díly vyrobené z tohoto kovu se obtížněji spojují, protože slitina během svařování oxiduje a zahřívá. Vzhledem k těmto vlastnostem se pro tento způsob svařování používá argon. Tento prvek zabraňuje oxidačnímu procesu při svařování.
Poznámka. Silumin je slitina obsahující křemík na bázi hliníku. Vyrábějí se z něj různé výrobky složitých tvarů.
Z fyzikálních vlastností této slitiny je třeba rozlišovat odolnost proti opotřebení, vysokou pevnost a také odolnost proti korozi a nízkou hmotnost.
- Svařování siluminem pomocí argonu
- Jak svařovat silumin
- Svařování siluminu argon-obloukovou metodou: všechna pro a proti
Vlastnosti slitiny siluminu
Je pevnější než dural, odolný proti korozi, plast – snadno se lisuje, lze odlévat a kovat.
Je ceněn pro svůj dekorativní efekt, odolnost proti opotřebení, lehkost (má nízkou měrnou hmotnost). Silumin se používá v mnoha průmyslových odvětvích, vyrábí se z něj díly pro automobily a motocykly, stropní prvky pro klempířské práce, interiérový design.
Slitina hliníku a křemíku se kvůli oxidační aktivitě obtížně svařuje. Obecně se slitiny s vysokým obsahem zinku nesvařují, při zahřívání dochází k vyhoření, kov křehne. Litý silumin s obsahem křemíku 5 až 22 % je spojován za tepla. Při tepelném zpracování se používají inertní plyny, hlavně argon, je těžší než vzduch, usazuje se na obrobku a je držen mrakem.
Slitina hliníku a křemíku se kvůli oxidační aktivitě obtížně svařuje.
Silumin jako jeden z materiálů ke svařování
Silumin je slitina na bázi hliníku (více než 90 % chemického složení). Zbývajících 10 % pochází z křemíku. Ten se přidává za účelem zvýšení pevnosti finální slitiny, což umožňuje její širší použití. V některých případech může složení slitiny zahrnovat měď, železo, mangan a zinek. Pokud je zinek přítomen ve složení siluminu v dostatečném množství, měla by být tato slitina uvedena ve slévárenských stupních slitiny, což nám umožňuje mluvit o možnosti jejího svařování, pokud existuje naléhavá potřeba takového opatření.
Podle některých svých charakteristik je silumin podobný nerezové oceli, ale je znatelně lehčí díky lehkosti základního kovu, který je součástí slitiny. Z hlediska pevnosti není tato slitina prakticky horší než nerezová ocel, čehož je dosaženo přítomností křemíku v jejím složení. Kromě toho silumin také dobře odolává korozi díky této vlastnosti hliníku.
Další klíčovou vlastností siluminu je jeho tažnost, která umožňuje vyrábět z tohoto kovu velké množství různých tvarově složitých dílů, protože se poměrně snadno nalévá, což mu umožňuje plnit požadované formy s vysokou kvalitou.
Pájecí silumin
Ozdobné díly a ty, které nejsou namáhány, lze pájet plynovým hořákem, kov se zahřeje na 200 °C. Pájení siluminu s tenkými stěnami se provádí páječkou s výkonným hrotem. K ochraně proti oxidaci se používají kovové obložení. Pouze pracovní plocha je ponechána nezakrytá.
- ER4043 – přísada pro litý hliník legovaný křemíkem a hořčíkem jakosti AD31, AD33, AD35;
- Harris52 – pájka na hliník s přísadami tavidla;
- HTS2000 je čínská obdoba Harris52.
svařování spotřební elektrodou
Druhý způsob spojování dílů pomocí tavné elektrody. Příprava dílů se provádí podle stejného principu jako v předchozím způsobu.
V tomto případě se používají alkalicky obalené elektrody se siluminovým jádrem. Kvalita takového svařování je mnohem nižší než u argonu.
Proces probíhá takto:
- Svařovaná oblast se zahřeje hořákem nebo hořákem na teplotu 250-300 stupňů.
- Elektrody se také zahřívají na teplotu 150 stupňů.
- Při svařování dílů se na švu z elektrody objevuje struska, musí být zcela vyčištěna.
Podívejte se na video spojení hliníku s elektrodou:
Co spát?
Silumínové pájení lze provádět plynovým hořákem nebo páječkou s výkonným hrotem. Díly jsou pájeny po předchozím očištění a odmaštění povrchu.
Castolin 190 Flux a další se používají ke zničení oxidového filmu.
Podívejte se na video k tématu, pájka HTS-2000 pájecí hliník bez tavidla:
Toto video ukazuje skvělý způsob pájení hliníku pomocí páječky:
Nejméně efektivní způsob svařování dílů je svařování za studena. Konečný výsledek této metody závisí na kvalitě lepeného povrchu.
Je možné svařovat velké trhliny za studena? Ne, tato metoda se používá pouze pro mikrotrhliny v dílech.
Závěr
Svařování siluminem je pracný proces, který v této věci vyžaduje dovednosti a schopnosti. Studium vlastností, technologií, principů práce s ním pomůže správně provést proces. A také pochopit otázku, jak vařit silumin, v závislosti na problému.
Po splnění všech těchto podmínek bude dokonce i začínající mistr schopen opravit díly ze siluminu.
Svařování siluminem je metoda spojování tvarově nebo designově složitých dílů svařováním jejich hran v ochranném plynu. Zavedení operace v praxi není nijak zvlášť obtížné, pokud rozumíte specifikům procesu.
Při zahřívání slitina oxiduje, což výrazně komplikuje proces spojování výrobků. Proto je při svařování nepostradatelný ochranný plyn.
Technologie svařování siluminem
Spojení lze provést dvěma způsoby:
- s použitím spotřebovávaných elektrod toto svařování uzavírá díly pracující v tlaku;
- pomocí výplňového drátu.
Před svařováním siluminu musíte:
- vyčistěte spoj do zrcadlového lesku;
- odstraňte oxidový film rozpouštědlem nebo benzínem, je nutné pracovat v rukavicích, abyste nezanechali stopy potu.
Argonové obloukové svařování siluminu
Chcete-li pracovat, musíte se připravit:
- svařovací invertor pro 220V nebo 380V (síla proudu závisí na tloušťce opravované plochy);
- oscilátor, který dodává napětí elektrodě, je potřeba k vytvoření oblouku;
- sada plynových zařízení;
- hořák;
- láhev na ochranný plyn;
- připevňovací tyč.
Svařování siluminem argonem má řadu funkcí:
- Polarita musí být obrácená, kladný kontakt je připojen k elektrodě. To je nezbytné pro ionizaci argonu, zvýšení jeho elektrické vodivosti.
- Argon by se měl dostat do pracovního prostoru až po zapálení. Šev musí být ochlazován v ochranné atmosféře po dobu alespoň 10 sekund, dokud se vrchní vrstva kovu nezadře.
- Přísada se zavádí před hořák střední rychlostí pod úhlem k elektrodě a kotouči. Při rychlém krmení vzniká mnoho jisker.
- Elektroda je potřebná k vytvoření oblouku, nepřibližuje se ke kovu blíže než 2,5 mm.
- Hladký pohyb svítilny a lišty musí odpovídat.
- Průměr přídavného drátu je vždy menší než velikost elektrody.
Pod vlivem oblouku tvoří výplň a hrany homogenní slitinu. Je důležité zachovat ochrannou atmosféru, aby nedošlo k odfouknutí argonu. Bez něj se okamžitě spustí oxidační proces.
svařování spotřební elektrodou
S transformátorem nebo usměrňovačem můžete součást svařit spotřební elektrodou OK 96.50 – siluminová tyč potažená alkalickým povlakem. Před prací se zahřeje na 150 °C. Díl, který se má restaurovat, je také potřeba zahřát foukačkou nebo plynovým hořákem až na 300°C (na kovu se objeví tmavé skvrny, pokud jsou žlutohnědé – teplota je 250°C). Svařování se provádí při stejné teplotě. Při takovém svařování siluminu doma nebude silný šev fungovat, částice strusky a mnoho z nich se tvoří při práci se spotřební elektrodou nevyhnutelně zůstávají v tavenině.
Svařování siluminem pomocí argonu
Podle technologie je proces vaření siluminu téměř podobný svařování hliníku. Současně využívá elektrické a plynové technologie, v důsledku čehož se tato technologie nazývá argon-oblouk.
Svařovací práce tedy probíhají v ochranném oblaku argonu pomocí netavitelné elektrody.
Výše jsme uvedli, že argon při svařování hraje ochrannou roli proti oxidačním procesům. Vytlačuje masy vzduchu ze svařovací zóny, protože vzduch je lehčí než argon.
Dalším rozlišovacím znakem tohoto chemického prvku je jeho inertnost. To znamená, že argon nikdy nebude reagovat se vzduchem nebo jinými plyny.
Pro svářeče začátečníky, kteří svařují silumin poprvé, doporučujeme být opatrní a sledovat teplotu plynu, aby nedošlo k jeho přehřátí.
Pokud je svařování prováděno s obrácenou polaritou (když je obrobek připojen ke straně mínus, elektroda ke straně plus), elektrody budou odpojeny od atomů plynu.
Výhody a nevýhody argonového obloukového svařování siluminu
- na rozdíl od jiných metod obnovy dílů ze siluminu se obloukem v argonové atmosféře získá pevnější spoje;
- režim tvorby švu – vysokorychlostní, svařování netrvá dlouho;
- není třeba předehřívat díly a elektrodu;
- osvědčená technologie pro začátečníky;
- směrovaný oblouk díl nepřehřívá, nedeformuje se.
- práci nelze provádět na volném prostranství, v uzavřených prostorách je třeba se vyvarovat průvanu, aby argonový oblak zůstal nad pracovním prostorem;
- je obtížné okamžitě zvolit režim svařování;
- při práci se silnostěnným kovem je nutné promyslet způsob odvodu tepla;
- musíte mít speciální vybavení.
Pro ty, kteří se pravidelně zabývají opravami, nedostatky argonového svařování nezasahují do vytváření vysoce kvalitních a spolehlivých spojení.
Výhody a nevýhody technologie
S ohledem na silumin jako slitinu je poměrně obtížné implementovat různé technologie svařování. To je způsobeno tím, že druhý prvek, křemík, který je součástí slitiny, má negativní vliv na možnost svařování materiálu. Z tohoto důvodu je nejběžnějším způsobem svařování této slitiny, pokud je to nutné, svařování argonovým obloukem, protože pouze to umožňuje dosáhnout nejvyšší kvality výsledků.
Mezi hlavní výhody tohoto typu svařování uvedené slitiny patří:
- vysokorychlostní svařovací proces;
- přítomnost velkého množství metod, které lze použít pro svařování;
- schopnost vyhnout se deformaci v důsledku úzce směrovaného působení oblouku celý svařovaný díl díky úzké topné ploše dílu;
- schopnost provádět svarové spoje s nejvyšší kvalitou díky vytěsnění kyslíku z oblasti svařování, což je možné díky chemickým a fyzikálním vlastnostem argonu, který je těžší než vzduch.
Navzdory velkému počtu výhod při použití siluminového argonového obloukového svařování má tato metoda také významné nevýhody, mezi které patří:
- vysoké náklady na vybavení, které lze použít k provádění práce;
- dlouhý proces výběru nejoptimálnějších svařovacích režimů zajistit, aby kvalita spojů byla co nejvyšší;
- schopnost vykonávat práci pouze v uzavřených prostorách aby se vyloučila možnost vyfukování argonu zpod hořáku poryvy větru;
- dostupnost zařízení pro dodatečný odvod teplagenerované vysoce výkonným svařovacím proudem.
Technologie svařování argonem
Před zahájením práce musíte připravit zařízení. Budete potřebovat:
- střídač;
- hořák s nekonzumovatelnou elektrodou;
- plynová láhev;
- oscilátor;
- výplňový drát.
Příprava dílů spočívá v odstranění oxidového filmu:
- K tomu se pomocí brusného papíru nebo jiných prostředků vyčistí spoje dílů.
- Dále jsou okraje ošetřeny jakýmkoli chemickým prostředkem: rozpouštědlem, louhem.
Důležité! Po nanesení hydroxidu sodného je nutné obrobky omýt tlakem vody.
Technologie svařování siluminu s argonem připomíná proces svařování hliníku. Toto je nejspolehlivější způsob připojení siluminových produktů.
Při spojování dílů dochází k jejich zahřívání, vytváří se film odolný vůči vysokým teplotám, což omezuje spolehlivost upevnění. Aby se tomu zabránilo, používá se inertní plyn, argon. Vytlačuje vzduch do svařovacího prostoru, čímž zabraňuje oxidaci dílů.
Požadavky na výkon práce doma:
- nedoporučuje se pracovat v otevřeném prostoru, nejlepší možností by byla uzavřená místnost (vhodná je garáž nebo přístavba domácnosti);
- v procesu svařování je třeba zabránit přehřátí plynu, jinak argon začne ničit prvky.
- Svařování se provádí pomocí krátkého oblouku s obrácenou polaritou (připojení elektrody k plusu a obrobku k mínusu). Při této metodě se produkt snadněji roztaví.
- Plnicí drát je přiváděn do pracovního prostoru, kde se taví a spojuje produkty.
- Aditivum je nutné nanášet postupně, jinak hrozí vysoké riziko rozstřiku kovu, což povede ke špatnému spojení.
- Přísada se dodává pod úhlem k hořáku, směry se provádějí přísně podél švu.
Splnění těchto podmínek zaručuje rovnoměrný a úzký šev.
Toto video ukazuje, jak opravit (svařit duralovou paletu):
Výhody a nevýhody argonového svařování
Výhody metody:
- Tato možnost spojovacích prvků je považována za nejodolnější.
- Svařování netrvá dlouho.
- Technologie je vhodná i pro začátečníky.
- Proces svařování lze provádět doma.
- Deformace dílů je vyloučena.
nevýhody:
- Nemožnost pracovat venku, vítr naruší správnou distribuci plynu po pracovní ploše.
- Potřeba speciálního vybavení.
- Vysoká pravděpodobnost se složitostí v nastavení.
- Pokud je práce prováděna transformátorem s vysokou proudovou silou, bude nutné chlazení.
Svařování doma vyžaduje bezpečnostní opatření. Při práci používejte ochranné pomůcky, noste:
- speciální oděvy;
- maska;
- rukavice;
- boty s gumovou podrážkou.
Proveďte práce na izolaci všech vodivých prvků. Eliminujte přítomnost hořlavých předmětů v blízkosti pracovního prostoru. Místnost musí být dobře větraná.
Příprava kovu pro svařování
Před zahájením procesu je třeba připravit obrobky, které mají být svařeny. K tomu je třeba v místech, která budou přiléhat k sobě, okraje kovu očistit. V tomto případě můžete použít brusný papír, kovový kartáč, brusné kotouče atd. Po odizolování by měly být díly ošetřeny chemickým složením, aby se zcela odstranil oxidový film. Pro tyto účely je vhodný benzín nebo jakékoli rozpouštědlo.
Svařování se provádí roztavením kovu a přídavného drátu do jedné tekuté hmoty, která po vychladnutí bezpečně spojí díly k sobě. Přísada během procesu musí být přiváděna pod úhlem a podél švu. Posun hořáku a podávání drátu musí být plynulé a současné.
Pozor: Není možné přidávat do svarové lázně velké množství přísady najednou. V tomto případě bude kov rozstřikovat a kvalita svařování se znatelně zhorší.
Kov dostal své jméno podle shody názvů jeho základních prvků.
Sil – křemík (latinsky křemík), plus – hliník (hliník). Výsledkem byl silumin, slitina hliníku a křemíku.
Pevnost a tedy i cena slitiny se výrazně liší. Levné předměty (různé kování, šperky) se někdy rozbijí holýma rukama. Slitiny podobného složení přitom tvoří skříně motorů, výkonové prvky obráběcích strojů a technologická zařízení.
Co je silumin, jak lze tento kov svařovat, budeme zvažovat v našem článku.
Speciální funkce
Množství křemíku ve slitině se pohybuje od 5 do 20 %, což vede k různým vlastnostem.. Nehledě na to, že navenek to není vůbec patrné. Navíc dodatečné legování ovlivňuje fyzikální vlastnosti. Jedná se o mangan, titan, zinek, některé další kovy a halogeny.
Navenek je silumin lesklý stříbrný kov. Barva lomu je stříbřitě šedá s jasně patrnou zrnitostí.
Technicky kov ke slévárenství patří. Vysoká tekutost umožňuje přesné plnění i těch nejmenších detailů formy. Zabraňuje také svaření spoje – tekutá tavenina snadno vytéká ze spoje.
Kromě tekutosti se siluminovému svařování brání:
- sklon k tvorbě pórů;
- praskání usazeného kovu, způsobené jak vysokými zbytkovými napětími, tak nerovnoměrnou krystalizací;
- vysoká tepelná vodivost;
- nízký bod tání.
Vše výše uvedené vede k tomu, že úkol, jak svařovat silumin, je třeba řešit individuálně, pro každý konkrétní případ.
[textbox ovlivňuje proces svařování většiny legujících přísad. Pro tuto stranu je charakteristický zejména zinek. Čím vyšší je jeho obsah, tím obtížnější je svařovat, při 5 % a více je svařování tak obtížné, že ztrácí smysl.[/stextbox]
Siluminy jsou méně odolné než duralové slitiny. Jsou však prakticky odolné vůči korozi. Mínus slitiny je křehkost. Je tak vysoký, že se při zpracování na kovoobráběcích strojích jednoduše drolí, aniž by tvořil třísky.
Modifikace sodíkem nebo lithiem umožňuje zvýšit procento křemíku až na 22%.
Jak tento proces probíhá?
Antikorozní ochranu siluminu zajišťuje silný oxidový film. To také komplikuje proces svařování, brání přímému spojení atomů..
Svařování nekritických (slabě zatížených) dílů se provádí stejnosměrným proudem s obrácenou polaritou, obalenými elektrodami, nebo stejnosměrným proudem netavitelnou elektrodou, uhlíkovou nebo wolframovou.
Potřebnou penetraci zajistí předehřev. Díly s tloušťkou svařovaných dílů menší než 10 mm jsou ohřívány plynovým hořákem na 250-300ºС, obrobky větší tloušťky až 400ºС.
Zvláštní pozornost je věnována síle svařovacího proudu. Nejlepší je vybrat jej před zahájením svařování dílů s použitím odpadních kusů siluminu podobné tloušťky. Pro předběžný výběr použijte poměr: I≤60 A na 1 mm průměru elektrody, kde I je síla svařovacího proudu.
Protože struskový film po ochlazení neumožní zapálení oblouku, pracuje se nepřetržitě s jednou elektrodou.
Rychlost tavení hliníkové elektrody je vyšší než u ocelové elektrody, takže musíte svařovat rychleji a výše.
Při použití technologie netavitelných elektrod se používají výplňové tyče z hliníkové slitiny. Díly do tloušťky 2,5 mm lze svařovat bez řezných hran. Masivnější výrobky vyžadují řezání, případně svařování s mezerou cca 0,5-1 mm.
Masivní přířezy jsou svařovány ve dvou průchodech. Nejprve se provede zahřívací průchod od středu k okrajům švu a teprve poté se provede šev.
Současně je plnicí tyč držena v levé ruce a pohybuje se za uhlíkovou elektrodou ve vzdálenosti 7-10 mm (v závislosti na síle oblouku).
K tání tyče by nemělo docházet po kapkách, protože každá z nich bude v jakémsi “sáčku” oxidů. V tomto případě bude silumin nastříkán bez vytvoření švu.
Aby k tomu nedocházelo, přísada se taví přímo ve svarové lázni. Aby z něj silumin nevytékal, používají se ocelové obkladové desky.
Hotový šev by měl chladnout co nejpomaleji.
[textbox vyrobený ze siluminu čínské výroby nemá smysl svařovat, protože jsou z velké části vyrobeny práškovou technologií. I když se vám podaří najít správný režim a aditivum, cena takové opravy bude dražší než nový díl.[/stextbox]
Základní požadavky
Pro svařování siluminu se používají elektrody typu A1F, nebo jejichž povlak A1 obsahuje lithium. Protože jsou takové elektrody hygroskopické, doporučuje se je před zahájením práce sušit alespoň 2 hodiny při teplotě 150-180oC.
Tavidla pro plynové svařování dílů siluminu, ať už jde o oxid uhličitý nebo inertní plyn, musí zajistit rozpuštění oxidu a odolávat teplotám minimálně 600 stupňů.
Bez ohledu na použitou metodu svařování se před zahájením práce oboustranně odmastí šev do šířky až 10 mm acetonem, benzínem, lakovým benzínem atd.
Pro odstranění oxidového filmu, který narušuje svařování kovu, je povrch součásti vyleptán, stejně jako přídavný drát (tyče). K tomu použijte vodný roztok louhu sodného a fluoridu sodného. Na konci úpravy se povrch ošetří kyselinou dusičnou, omyje se pod tekoucí vodou. Výplňový materiál se připravuje podobným způsobem.
Leptání lze nahradit čištěním svařované plochy ocelovým kartáčem, nebo (lépe) pískováním.
Bez ohledu na způsob čištění jej provádějte ne více než 2-2,5 hodiny před začátkem svařování.
Je možné tento typ práce vykonávat doma?
Díly ze siluminu je možné svařovat doma s příslušným vybavením. Pokud výrobek nevyžaduje speciální pevnost, můžete použít ruční svařování elektrodou elektrodou ALSi12. K získání pevného spoje budete potřebovat poloautomatické zařízení a plnicí drát typu Sv-AK5 (Sv-AK6).
Optimální svařování v prostředí argonu pomocí přídavné tyče ER-4047. Ne každý domácí mistr si však takové vybavení může dovolit.
V řemeslných podmínkách se nadšencům svařování často podaří dosáhnout pevnosti siluminového spojení, které je kvalitou lepší než profesionální dílny. Pravda, z hlediska nákladů jsou takové technologie většinou nerentabilní.
Alternativní možností připojení doma může být pájení siluminu. K tomu použijte tavidlo jako Castolin 190 Flux, F-34A a vysokoteplotní pájky na bázi olova nebo cínu: 34A nebo Aluminium-13.
Úkoly tavidla, stejně jako při svařování, jsou dva:
- zničení oxidového filmu, který je hlavní překážkou spolehlivého spoje;
- zabraňující oxidaci hliníku, dokud není spojení provedeno.
Je nutné pájet zahřátím výrobků na teplotu 600-610oC. V tomto případě se používá výkonná páječka nebo plynový hořák.
Další možností připojení je studené svařování pro silumin. Nejběžnější možnost: epoxidová kompozice, nasycená hliníkovým práškem.
S pomocí argonu
Odpovědné části jsou spojeny svařováním v prostředí inertního plynu. Jako plyn se používá argon, do kterého odborníci radí přidat až 30 % helia.
Pracujte na krátkém oblouku (3-3,5 mm) s obrácenou polaritou. Zařízení musí mít oscilátor, který zajišťuje stabilitu oblouku.
Příprava se provádí tak, jak je popsáno. Předpokladem je odmaštění a předčištění.
Přívod plynu se spustí přibližně 10-15 sekund po předehřátí
Výhody a nevýhody argonového oblouku
Argonové obloukové svařování je dnes jedinou metodou, jak získat spojení dílů ze siluminu, jehož pevnost není horší než u základního kovu..
Mezi jeho další výhody patří:
- Rychlost;
- schopnost přizpůsobit a přizpůsobit se jakémukoli typu slitiny;
- spolehlivost a snadná prevence tvorby oxidu hlinitého.
Existují dvě hlavní nevýhody:
- cena zařízení, s jejichž pomocí se získá úspěšné svařování siluminu, začíná od 40 do 45 tisíc rublů;
- vysoké kvalifikační požadavky na svářeče.
Navíc samotný proces není levný, takže má smysl jej používat k opravám unikátních produktů.
Bezpečnostní opatření
Práce se siluminem je spojena s traumatickými faktory společnými pro jakékoli svařování:
- elektřina;
- vysoká teplota;
- uvolňování škodlivých látek ve formě plynů a aerosolů;
- světlo a UV záření.
Kromě toho silumin obsahuje řadu nečistot, zejména zinek, jehož dvojice sloučenin jsou toxičtější než při svařování oceli.
Aby se zabránilo poškození zdraví, je nutné vařit ve větraném prostoru. Svářeč musí být vybaven obvyklou sadou osobních ochranných prostředků: svářečská maska, rukavice, oděv, obuv.
Při práci v uzavřeném prostoru, pokud není možné větrání, se používá izolovaná plynová maska.
A na závěr zajímavé video o svařování hliníkových slitin: