Сварка силумина или дюралюминия потребует от мастера не только особых знаний, но и специализированного оборудования. О чем нужно знать — далее.

Алюминий и его сплавы, в силу особенностей характеристик и свойств материала, обрабатываются специальными методами. Сварка силумина или дюралюминия потребует от мастера не только особых знаний, но и специализированного оборудования. Современные технологии позволяют качественно сваривать легкие металлы, поэтому они популярны в авиационной и кораблестроительной промышленности.

Особенности сварки алюминиевых сплавов

Силумин содержит в своем составе до 22% кремния, он намного прочнее алюминия, обладает повышенной износоустойчивостью, но уступает по крепости дюрали — сплаву алюминия с медью, марганцем и магнием. Однако силумин устойчивее к коррозии, поэтому широко применяется в кораблестроении.

Алюминий имеет высокую теплопроводность, поэтому сваривать его обычными электродами для черных металлов затруднительно. Шлак не успевает удаляться из раскаленного металла и шов получается некачественным.

Трудности сварки алюминия: перед сваркой детали из алюминиевого сплава прогревают до 300-400°C; электроды перед сваркой прокаливаются при температуре 100-200°C; тугоплавкий оксид с температурой плавления 2050°С, образовывающийся на поверхностях, затрудняет работу; высокая рабочая температура снижает прочность соединения; высокий коэффициент линейного расширения приводит к деформациям.

Применение различных технологий, дополнительных химических средств, инертных газов позволяет практически полностью избавиться от перечисленных недостатков и получать качественные соединения.

Устранение трудностей соединения

Наличие оксидной пленки на поверхности металла существенно снижает качество шва. Она не только имеет более высокую температуру плавления, но и плотность. Пленка затрудняет образование стабильной дуги. Кроме того, дефрагментированные частички оксида остаются внутри шва, снижая его жесткость. Чтобы этого не происходило, свариваемые поверхности предварительно очищают травлением или механической очисткой при помощи металлической щетки.Очищенные детали хранятся не более трех часов. Эффективным методом удаления пленки является катодное распыление, когда металл бомбардируется ионами, очищая поверхность. Метод применяется в промышленности. Также применяют флюсы, растворяющие пленку и переводящие ее в летучие соединения.

Для сварки сплавов, не содержащих магний, как силумин, применяется флюс АН-А1. Для дюралюминия применяется флюс АН-А4.

Кроме того, перед свариванием поверхности очищают от загрязнений растворителями РС-1, РС-2.

Разновидности сварки алюминиевых сплавов

В промышленности, мастерских и быту используется три основных метода сварки сплавов алюминия: полуавтоматом с подачей проволоки в среде защитных инертных газов — DC MIG; электродами из вольфрама в среде защитных инертных газов AC TIG; покрытыми электродами без применения инертных газов — MMA; газовой горелкой с покрытыми электродами без аргона.

Каждый метод соединения металлов имеет свои преимущества и недостатки и предназначен для различных задач.

Сварочные полуавтоматы

Полуавтоматы для сваривания алюминия работают в импульсном режиме. Высоковольтный импульс напряжения разрушает оксидную пленку. Между импульсами происходит разогрев металла, капля затекает в сварочную ванну и образовывает качественный шов. Принципиально полуавтомат для алюминия не отличается от устройств для сварки черных металлов, которыми некоторые умельцы варят силумин и дюраль. Но следует учитывать технологические особенности: алюминий и его сплавы не сваривают постоянным током с минусовой полярностью на электроде, только с плюсовой; необходимо использовать механизм подачи проволоки с 4 роликами и тефлоновым вкладышем, иначе проволока будет путаться; скорость подачи проволоки должна быть в 2-4 раза выше, чем в аппаратах для сварки стали.

Полуавтоматы для сварки сплавов алюминия намного дороже аппаратов для черных металлов, поэтому иногда дешевле модернизировать обычный сварочник для универсального использования. Метод быстрый, но уступает по качеству шва дуговой сварке.

Сварка вольфрамовыми электродами

Дуговой метод сварки вольфрамовыми электродами подразумевает использование аргоновой среды. Такой метод обеспечивает наиболее качественное и аккуратное создание шва. Чтобы не образовывалась оксидная пленка, процесс происходит в защитной среде инертного газа — аргон. Возможно использование и других газов, как ксенон, криптон, азот, но они дороже и их использование может быть оправдано только специальными условиями. Сварка дюралюминия вольфрамовым электродом с использованием трехфазной дуги повышает эффективность работы в 3-5 раз и позволяет сваривать детали толщиной 3 см в один проход. При обычном подключении за один проход можно сварить поверхности толщиной до 0,3 см.

Сварка покрытыми электродами без защитных газов

Такой метод сварки позволяет производить работы там, где использование газов не рекомендуется или запрещено: труднодоступные места; на улице; внутри резервуаров.

Электрод с внутренним стержнем, близким по составу к свариваемым металлам, покрывается хлористыми и фтористыми солями натрия и калия, криолитом. В процессе, при испарении, внешний слой электрода создает защитную среду.

Сварка покрытыми электродами не требует громоздкого оборудования, газовых баллонов и достаточно дешева.

Бытовой метод сварки без аргона

Метод чаще называют пайкой, потому что в процессе не используется электричество, но соединение деталей из алюминия и его сплавов получаются достаточно крепкими. Необходимо иметь лишь портативную газовую горелку, желательно с большим объемом баллона и проволоку с припоем, например, HTC-2000. Процесс соединения деталей или заделки трещин прост. Разогреваете деталь до температуры, пока стержень с припоем не начнет плавиться, заливайте припоем щели, соединяйте поверхности. Но не нужно забывать предварительно очистить детали от оксидной пленки.