характеристики, инструкция по применению, возможность использования для металла и систем отопления, а еще какую температуру и давление выдерживает? – Механическая сварка на Svarka.guru

Холодная сварка – это высокопластичный полимер, обладающий высокой адгезией ко многим материалам. Простыми словами, холодная сварка – это быстросохнущий клей, инертный к нефтепродуктам, использование которого не требует специальных навыков или особого оборудования.

Характеристики

В продаже имеются одно- или двухкомпонентные составы. В первом случае продукт необходимо использовать сразу – в противном случае он быстро портится. Двухкомпонентный клей имеет длительный срок хранения. В состав холодной сварки входят следующие компоненты:

• Эпоксидная смола. База состава, которая отвечает за качественные характеристики – однородность и пластичность.
• Металлическая составляющая. Компонент, обеспечивающий прочность соединения.
• Сера и прочие элементы. Добавочные вещества, улучшающие параметры продукта.

Как выглядит холодная сварка: в зависимости от своей консистенции встречаются пластичные и жидкие составы. Пластичные составы напоминают детский пластилин. Представляют собой слоеные бруски. Жидкая сварка выпускается на основе эпоксидной смолы. Она твердеет благодаря химическому взаимодействию с отвердителем. Такие составы не содержат вредных веществ. Сочетаются с армирующими материалами.

Теоретически, лучшая прочность соединения может превышать крепость основного материала. Сварка металлических деталей можно выполняться и холодным способом. Однако на практике, сварка плавлением справится с соединением гораздо лучше.

На качественные параметры соединения зависят от качества клея, подготовки поверхности и соблюдения правил применения. Первичная крепость соединения достигается в течение 20-30 минут. Окончательная кристаллизация происходит в течении нескольких часов.

Классификация

По сферам применения холодную сварку можно классифицировать следующим образом:

1. Универсальная. Применяется для соединения различных материалов – металла, дерева, керамики, пластика. Широко известна универсальная холодная сварка отечественного производства «Алмаз».
2. Металлическая. Специализированный клей, который выпускается для различных видов металла. Отличается металлическим наполнителем, который определяет профильное направление соединения.
3. Автомобильная. Холодная сварка для ремонта транспортных средств, помимо металлической составляющей, включает в себя комплекс присадок, которые защищают шов от агрессивного воздействие кислот и растворителей. Также повышается устойчивость к механическим воздействиям и вибрации.
4. Водостойкая. Широко применяется в ремонте сантехники. Отличаются особой влагопрочностью. Продукты для срочного ремонта сантехники разрешено использовать на влажных поверхностях, например, для устранения утечек в водопроводных трубах.
5. Термостойкая. Устойчива к температурным воздействиям в широком диапазоне. Выдерживает температуру от -20 Сº до +200 Сº.

[stextbox id=’warning’]Также на нашем сайте вы сможете найти информацию о холодной сварке для пластмассы.[/stextbox]

Критерии выбора

Выбор состава зависит от сферы применения и структуры материалов соединяемых поверхностей.

Температурный режим

По своим характеристикам холодная сварка российского производства не уступает зарубежным аналогам, хотя стоит на порядок дешевле.

Отличается низкой термостойкостью – при температуре + 120-140 Сº соединение теряет свойства.

Герметики

Преимуществом и одновременно недостатком универсальных продуктов является низкая избирательность. Для ремонта сантехники рекомендуем использовать специальные водостойкие продукты. В первую очередь они являются герметиками, поэтому не ждите от них высоких клеящих свойств и устойчивости к перепадам температур. Для удобства в использовании производятся в жидком виде.

Для автомобилей

Автосварка отличается высокой стойкостью со всеми негативным воздействиям, которые могут возникнуть в процессе эксплуатации автомобиля – вибрациями, повреждениями, перепадами температур. Непригодна к применению под водой. Высокая прочность соединения – выдерживает до 20 Н.

Автомобильной сваркой можно укрепить болтовое соединение, устранить течь в топливном баке, радиаторе или трубопроводной магистрали. Широко известна сухая сварка для радиаторов.

Отличия от прочих разновидностей

Холодная сварка считается клеем, хотя по своим техническим характеристикам является самостоятельным продуктом.
Основным отличием продукта является то, что он негорючий, водостойкий и устойчивый к высокотемпературным воздействиям

. Большинство клеящих составов не могут похвастаться аналогичными свойствами. Холодная сварка приобретает свои свойства не зависимо от толщины наносимого слоя. Это позволяет использовать ее для устранения механических повреждений. Достаточно нанести слой герметика на поврежденный участок, и дождаться отвердения. После застывания ремонтная поверхность подлежит обработке.

Значение наполнения

Продукт универсального исполнения является клеем. Обращайте внимание на материал, который необходимо склеить. Для холодной сварки металла лучше всего подойдет сварка с металлическим наполнителем.
[stextbox id=’warning’]Для склеивания металла выбирайте продукт с тем же наполнителем. Например, для соединения алюминия необходим алюминиевый наполнитель, для чугуна – чугунный и т. п. В этом случае будет достигнут наилучший эффект.[/stextbox]

Методы

Хотя метод и называется «сваркой», на самом деле это склеивание материалов без температурного воздействия. Благодаря металлической составляющей затвердевший шов внешне напоминает сварочный – отсюда и название. Использование вместо обычной сварки целесообразно в следующих ситуациях:

1. Будущее соединение будет подвержено воздействию вибрации и скручиванию.
2. Шов соединения имеет криволинейное направление.

Виды

Существуют два вида соединения холодной сваркой – точечная и роликовая.

• Точечная сварка является наиболее распространенным методом использования. Особенно часто она применяется при соединении цветных металлов. Применение клея не требует применения специального оборудования. Самым дорогим инструментом является пуансоны.
• Роликовую сварку делят на несколько технологических категорий – одностороннюю, двухстороннюю и ассиметричную. Характеризуется образованием цельного неразрывного соединения.

Преимущества и недостатки

К преимуществам холодной сварки относят:

• простота использования;
• химическая устойчивость;
• экологичность;
• низкая стоимость;
• скорость соединения;
• компактность;
• термостойкость.

Ярко выраженных недостатков метод не имеет. Стоит отметить, что классические методы соединения обладают лучшими свойствами – дуговая сварка надежнее соединит металл, а болтовое соединение будет крепче держать деревянные бруски.
Таким образом, холодная сварка является прекрасным инструментом для экстренного проведения ремонта.

Где можно применять?

Проводит ли холодная сварка электрический ток? Нет, её свойства позволяют соединять металлы, находящиеся под действием напряжения: клей не способен проводить электричество. Перед соединением отключите от электрического тока соединяемые элементы.

Жидкости. Химический состав жидкости не имеет значения.

Для склеивания каких материалов?

Что можно клеить холодной сваркой? Как было сказано выше, рассматриваемый продукт способен соединять различные материалы:

• металл;
• стекло;
• пластиковые элементы системы отопления;
• линолеум;
• ковролин;
• пластмасса;
• камень.

Как пользоваться жидким и сухим сварочным составом?

Основным источником информации является инструкция по применению. В ней можно почерпнуть нужную информацию, касательно безопасного использования клея и рекомендуемых областей применения. Ниже приведены общие правила при использовании холодной сварки.

Правила безопасности при работе

Холодная сварка – нетоксичный материал. Ее

применение не требует использования защитных очков или средств защиты органов дыхания. Основным требованием безопасности некоторых продуктов является защита кожного покрова и слизистой оболочки от непосредственного контакта с клеем. В случае попадания на кожу следует хорошо промыть контактный участок большим количеством воды и обратиться к врачу. Это относиться к готовой смеси – контакт с высохшим продуктом не принесет вреда здоровью.
Посуда для подготовки смеси должна быть чистой, без содержания посторонних элементов. Дальнейшее использование посуды для приема пищи нежелательно.

Технология работы

Порядок работы с холодной сварки следующий:

1. Подготовьте поверхность. Клей наносится только на чистую, сухую и обезжиренную поверхность. В случае необходимости произведите обработку абразивом. От качественной подготовки зависят эксплуатационные свойства соединения.
2. Намочите руки водой. Клей не будет липнуть к рукам – это не позволит нарушить соотношение элементов состава.
3. Подготовьте клей. Действуйте согласно инструкции к продукту. В процессе подготовки смесь может нагреться.
4. Нанесите состав на места соединения. Эта процедура не должна занимать более 3 минут.
5. Фиксация соединения. Ждите высыхания. Время кристаллизации указано в инструкции по применению.

Рекомендации

Холодная сварка нашла множество применений в быту. С ее помощью можно устранить утечки в системах отопления, водопровода или канализации. Разбитая керамика, поврежденные стенки аквариума, трещины корпуса самогонного аппарата, ремонт инструмента – это далеко не весь список проблем, в решении которых может помочь эпоксидный клей.

У автолюбителей холодная сварка пользуется заслуженным уважением. Клей выручит в случае необходимости аварийного ремонта отопительной системы или бензобака автомобиля. Водители могут устранить течь радиатора в дорожных условиях. Однако следует помнить, что данная мера является временной и не избавит от необходимости ремонта радиатора.

Для ремонта глушителя следует выбрать термостойкий клей. При условии качественной подготовки и соблюдении технологий глушитель может прослужить значительный срок. Известны производители, которые специализируется исключительно на производстве автогерметиков.

[stextbox id=’warning’]Существуют специальные автомобильные герметики, способные устранить механические повреждения прокладки головки блока цилиндров или сальников двигателя.[/stextbox]

Они могут стать серьезным подспорьем в дальнем путешествии – поломка может произойти на любом участке дороги, а рядом может не быть специализированной СТО для ремонта автомобиля.

Заключение

Как показывает практика, холодная сварка может помочь решить своими руками многие бытовые проблемы с утечками чугунных батарей отопления или соединением поверхности. Многие автолюбители помнят, как с ее помощью закрепили соскочивший болт, или заделали потекший радиатор. Помните, что холодная сварка не справиться с серьезными поломками.
Поэтому не рекомендуем использовать холодную сварку только в случае аварийного ремонта.

[stextbox id=’info’]Слесарь-сантехник Воронежского ЖКХ Ленинского района, Еремин Владимир Анатольевич. Опыт работы – 14 лет: «Я работаю сантехником в ЖКХ. Большую часть времени я занимаюсь аварийными заявками. В связи с множеством поломок не имею возможности носить все расходники и материалы с собой. Очень часто выручает холодная сварка. Она позволяет выиграть время для подготовки к работам».[/stextbox]

Холодная сварка для нержавейки термостойкая

Для склеивания металлических материалов в разных сочетаниях разработано множество марок в виде пластилина или пастообразнообразной формы клея холодного отверждения, так называемая холодная сварка для металла.

В предыдущей статье было рассказано, как непосредственно взаимодействовать с данным клеем. Теперь рассмотрим интересные моменты на первый взгляд, популярного способа склеивания именно металлов. В этой статье будем рассматривать данный метод, как наиболее простой, доступный и применяемый на практике в быту.

Принцип работы связан с адгезией — физико-химическое состояние материалов, центром которых является граница соприкосновения. Выносливость клееных конструкций в сочетании с высокой водо- и тропикостойкостью (сползание) увеличивает долговечность изделий. При этом заметно снижается масса, по сравнению с электрической сваркой. Также на порядок снижается трудоемкость процесса и стоимость работ.

Преимущества холодной сварки по металлу

Этот вид клеевого соединения имеет много преимуществ: применяется холодная сварка для нержавеющей стали, для чугунных батарей, медных труб (не говоря уже о черных металлах). Клей соединяет благородные виды, т.е. почти все разновидности металлических поверхностей, которые не просто сварить электрической сваркой или пайкой с помощью паяльника.

На рынке строительных материалов производится состав, который характеризуются по своим свойствам как термостойкая высокотемпературная водостойкая сварка. При этом отмечается отсутствие деформации, высокая прочность, долговечность и аккуратность. Твёрдость, устойчивость на растяжение, сжатие, удар.

Некоторые марки наоборот изготовлены с характеристиками пластичной массы, которая расширяется в месте заплатки, при застывании выполняет функцию пробки для полной и быстрой герметизации жидкости. По заявлению производителя можно накладывать на мокрое место, при контакте с водой происходит полная полимеризация. Например, ABRO STEEL (США), бренд отличается от многих других повышенными прочностными характеристиками.

В этом деле нет отходов, затрат электроэнергии. Не нужны инструменты и серьезный опыт в использовании. Низкая себестоимость. Срок годности — 24 месяца. Экологичность и безвредность для домашнего мастера. Часто бывает единственным доступным способом ремонта. Также быстротечность, что немаловажно — отпадает надобность демонтировать деталь.

Главное, только неукоснительное соблюдение, по сути, не сложной технологии позволяет достичь максимального эффекта.

Недостатки холодной сварки

Холодная сварка для металла, естественно, имеет недостатки и проблемы. Но не так много по сравнению с достоинствами. Чаще всего сильное динамическое воздействие приводит к отрицательному результату, хотя производители на месте не стоят.

Температурные характеристики во время цикла ремонта всегда строгие, иначе только при комнатной температуре. Допускается небольшое отклонение. Высокотемпературный клей должен в требуемом объеме расширятся, иметь пластичные свойства. При неверном подборе вероятен печальный результат.

Композиции для металла чаще узкоспециализированные, например, только для автомобилей или отопления. Производятся универсальные составы, которые применяются для простых распространенных материалов: дерево, пластик, керамика и в том числе металл. Но по свойствам уступают специализированным составам.

Техническая информация о продукции отдельных брендов

• Клей-пластилин «КОНТАКТ» холодная сварка для металла. Разрабатывался непосредственно для реставрации изделий из металлов и их сплавов. Двухкомпонентная композиция, состоящая из полиэпоксидной смолы и отвердителя. Восстанавливает форму изделия, устраняет полости и герметизирует соединения. Не поддается воздействию воды, различных нефтепродуктов, растворителей. Не меняет своих качеств с течением времени. После полной полимеризации состава склеенное изделие можно подвергнуть механическому воздействию, эксплуатировать при температуре от -30°С до +160°С. Смешивается руками, компоненты подобраны в строгой дозировке. Пластилин продается уже готовый к использованию. Кроме металлов и их сплавов можно склеивать также стекло, дерево, фарфор, камень, бетон, жесткий пвх, мягкие пластики. Не будет результата в работе с полиэтиленом, полипропиленом, тефлоном.
• Hi-Gear «Быстрая сталь» производства США. Пластилинообразный двухкомпонентный клей (шпатлевка), содержащий в своем составе металлический порошок. «Быстрая сталь» предназначена для работы с изделиями, изготовленными из металла, стекла, пластика, керамики, камня и дерева. Состав сварки устойчив к воздействию разной агрессивной среды и способен сохранять заявленные качества непосредственно до температуры +260°С.
• «Металлопластилин алюминополимерный» (для алюминия и цветных металлов). Это металлонаполненный состав увеличенной вязкости, усиленной мелкодисперсной алюминиевой фракцией. Создана особая формула клея, которая дает отличную адгезию к известным цветным металлам. Не поддается воздействию воды, антифриза и бензина. Простота в использовании позволяет применять сварку для качественного ремонта: элементов из высоколегированной нержавеющей стали, деталей автомототранспорта (поддон картера, алюминиевые и медные радиаторы, восстановление разрозненных деталей из цветных металлов), бытовых силуминовых, изделий из латуни и меди.
• «Эпокси-титан» (Россия) – особо прочное склеивание самых разных материалов в различных сочетаниях. В основном предназначен для металла, кроме этого соединяет керамику, камень, бетон. Еще пластмассы, дерево, драгоценные изделия. Эффективность в заделке трещин, отверстий в металлических трубопроводах, радиаторах, крепежах. Причем в соединениях деталей подверженных вибрации, также при деформации на изгиб, ударных нагрузках. Предел прочности при сдвиге не менее 30 МПа, это высокий показатель. При этом характеризуется регулируемой эластичностью и технологической простотой.

Что лучше, жидкая или пластичная форма

По составу практически ничем не отличаются, основные компоненты везде одни и те же. Отличия лишь в модификаторах и пластификаторах. Что касается вопроса использования какой-то формы, каждый потребитель сам решает исходя из собственного или чужого опыта.

Лично для меня формат пластилина удобнее. Вряд ли ошибусь, если скажу, что умельцы также предпочитают этот вид, но если нужно, то использую жидкую фасовку. Обе разновидности имеют право на жизнь. Пластичная консистенция обладает великолепной адгезией, жидкая глубоко проникает в микропоры.

Исходя из конкретных условий, нужно внимательно подходить к выбору композиции для восстановления узлов. Следует упомянуть, что также применяются виды шпатлевки для реставрации кузовов автомобилей, которые позиционируются как холодная сварка для металла.

Время работы с готовым продуктом ограничено во всех случаях, не более 15 минут. Готовность изделия наступает минимум через несколько часов и максимум через сутки.

На что обратить внимание при выборе

• Нужно обязательно прочесть инструкцию, чтобы точно знать, в каких случаях и для каких материалов применить.
• При использовании клея наполнитель должен соответствовать типу восстанавливаемой металлической поверхности.
• Срок годности не столь важен, но лучше покупать не просроченный товар.
• Смотреть какую температуру выдерживает холодная сварка, рабочие и максимальные границы диапазона.
• Время полного отверждения и непосредственной работы при контакте с клеем.
• Консультанты в магазине чаще дают верный совет. Покупать сварку популярного бренда, проверенная идея — почитать отзывы. Если раньше относились настороженно или использовали не правильно, то сейчас полно рекомендаций по этой теме.

Холодная сварка для металла высокотемпературная водостойкая

Недорогой и эффективный способ устранить течь, это холодная сварка для труб, котлов, батарей отопления. Можно быстро заделать небольшие отверстия и трещины навсегда, без последствий выдержит рабочую температуру в системе обогрева жилья.

Работает по принципу «сделал и забыл». Поможет попросту убрать проблему там, где классические методы не доступны. Для автомобилистов — решение вопросов с радиаторами, газовыхлопными системами.

К очевидным плюсам относится быстрота ремонта, минимум затрат, максимальная надежность. Металлический наполнитель усиливает прочность клеевого соединения, также некоторые другие добавки.

Термостойкие (обозначение на упаковке) клеевые соединения выдержат свыше 1000 градусов по Цельсию. Как вариант для этих целей: Abro Thermometal, до +1316°С (США). Стандартные типы до +260°С и ниже, но этого будет достаточно во многих случаях повседневной мелкой починки агрегатов, узлов, механизмов.

На сайте продавца доступен «Онлайн консультант».
Для перехода на сайт нажмите «В магазин»

На сайте продавца доступен бесплатный номер 8-800.
Для перехода на сайт нажмите «В магазин»

На сайте продавца доступен «Заказ в один клик».
Для перехода на сайт нажмите «В магазин»

Холодная сварка активно используется для скрепления многих видов металла, а также для неметаллических изделий тоже. Это универсальный клей, что может создать достаточно надежное соединение, которое бы позволило деталям эксплуатироваться с той же интенсивностью, которой они подвергались и до этого. Если сравнивать с настающей сваркой, то неразъемное соединение, которое дает холодная сварка для нержавейки, обладает менее внушительными характеристиками, но если сравнивать с другими клеями, то она во много раз превосходят их.

Свою популярность вещество завоевало благодаря тому, что для его применения нужно минимум инструментов. Даже при ремонте каких-либо деталей в машинах их не требуется снимать, что существенно экономит время. Время высыхания также составляет всего несколько часов, а подготовка состава около 5 минут. Благодаря пластичности клея из него можно делать латки любой формы, а также замещать утраченные детали и восстанавливать материал. Благодаря наличию металлического наполнителя шов получается с такими же свойствами, как и сами детали. Поэтому и существуют такие отдельные виды, как холодная сварка для нержавейки и оцинковки, а также для алюминия, стали, чугуна и прочих металлов.

Выбор холодной сварки

При выборе у многих людей возникает вопрос, приводит ли ток холодная сварка. Если вы подбираете вещество для работы с нержавеющей сталью, то стоит выбирать такие марки, которые бы содержали соответствующий наполнитель. Благодаря наличию наполнителя вещество проводит электрический ток. В остальных же случаях, когда холодная сварка не содержит в себе наполнитель, то ток она не проводит.

Стоит обращать внимание на температурный предел, в котором может работать состав. Металлические детали, что требуют ремонта, нередко работают при повышенных температура и этот параметр может оказаться достаточно важным. Для многих случаев важным оказывается скорость высыхания, так как в случае экстренного ремонта может не быть времени ждать несколько часов. При частых ремонтах лучше всего брать упаковки большой вместительности, так как они получаются более выгодными в экономичном плане.

Марки и их технические характеристики

Weicon – поставляется в упаковках по 57 и 117 грамм. Рабочий диапазон температур составляет от -40 градусов Целься до +280. Кратковременно может выдерживать и температуру в 300 градусов. Температура обработки лежит в пределах от +10 до +30.

Контакт – состоит из двух компонентов в виде брусков пластилина, куда входит смола и отвердитель. Шов склейки может выдерживать температуру от -40 до +150 градусов Цельсия. После склейки шов может подвергаться механической обработке.

Алмаз – поставляется в упаковке весом 58 грамм. 90% состава засыхает в течение 15 минут после использования. Для полного застывания может потребоваться около 3 часов, в зависимости от окружающей температуры. Температура хранения упаковки от +5 до +30 градусов Цельсия

ASBRO – поставляется в упаковке 57 грамм. Засыхает несколько дольше, так как первичное схватывание происходит в течение 1 часа, а окончательное, примерное, за сутки. Смесь нужно готовить при температуре от +10 до +25 градусов Цельсия.

Инструкция по применению

Холодная сварка для нержавеющей стали достаточно проста в подготовке и использовании, если правильно придерживаться заявленных правил. Следует выполнить следующую последовательность действий:

1. Очистить поверхность металла от грязи, ржавчины, накопленных слоев жира и прочих загрязнений, чтобы был контакт непосредственно с металлической поверхностью.
2. Затем следует заняться подготовкой самой смеси. Для этого нужно смешать оба компонента до получения однородной массы. Субстанция должна иметь пластичное состояние, перед тем как ее наносить на место заделки.

«Обратит внимание! Все процедуры нужно проводить в защитных перчатках, так как нельзя допускать непосредственного контакта кожи с холодной сваркой до ее застывания.»

1. Когда смесь готова, то ее следует нанести на место, где находится дыра или трещина. Это должно происходить одной накладкой, толщина которой не должна превышать 5 мм, что делает более сложным процесс засыхания. Если требуется большая толщина, то нужно провести операцию в два слоя, причем второй наносить только после того, как высохнет первый.
2. Когда латка нанесена на изделие, ее следует изолировать от постороннего влияния. Лучше всего надеть на нее жгут для плотного прилеганию к материалу и увеличения герметичности. Его не следует снимать до тех пор, пока не засохнет 90% материала. Это время указывается в инструкции к каждой марке смеси.
3. После этого времени залатанное место следует подогреть, чтобы проверить его на предмет брака и деформаций.

Токопроводящий клей. Виды марок и требования. Особенности

При повреждении дорожки на печатной плате зачастую создаются трудности по ее восстановлению. Пайка дается не каждому. А если, к примеру, произошел обрыв дорожки на плате клавиатуры ноутбука, которая в большинстве случаев выполняется из пленки, а дорожки в виде алюминиевого напыления, то пайка вообще не представляется возможной.

Справиться с этой проблемой лучше всего поможет специальный токопроводящий клей, который предназначен для выполнения токопроводящих коммуникаций на диэлектриках. Этот клей может содержать порошковый графит или наполнитель из серебряного или другого токопроводящего порошка. Такой клей часто применяют для ремонта нитей обогрева заднего стекла автомобиля, так как клей обладает устойчивостью к температуре и высокой проводимостью с малым удельным сопротивлением.

Разновидности марок токопроводящего клея

Токопроводящий клей самостоятельного изготовления и промышленного производства имеет отличия по качеству и свойствам. При выборе придется отдавать предпочтение либо хорошей проводимости, либо клеящей способности и скоростью застывания. Оптимальным и выгодным вариантом является приобретение токопроводящего клея для автомобиля, линолеума и других материалов.

Требования

• Токопроводящий клей должен обладать повышенной электрической проводимостью, которая обеспечивается мелкими металлическими частицами, содержащимися в составе клея. Для этого изготовители обычно применяют различные токопроводящие порошки, в том числе: никелевый, серебряный, палладиевый, графитовый и даже золотой. Такие порошки имеют высокую электропроводность. Величина удельного сопротивления клея должна быть наименьшей.
• Токопроводящий клей должен исполнять свою главную задачу и надежно соединять склеиваемые поверхности. Прочность и эластичность клеящего состава обеспечивают полимерные связующие элементы. Состав клея не должен быть очень жидким, так как его вязкость предохраняет возникновение повреждений радиодеталей при работе с ними. Например, могут пострадать микросхемы и другие электронные компоненты путем заливания их клеем из-за его жидкой консистенции.
• Следует обратить внимание на то, что повышенная концентрация электропроводящего порошка отрицательно влияет на клеящую способность и прочность клея. Чем больше в нем содержания порошка, тем клеящая способность, а также прочность соединения ниже.
• Для комфортной работы с клеем необходима достаточная скорость высыхания.
• Токопроводящий клей должен быть безопасным для человека и внешней среды.

Токопроводящий клей контактол

Наиболее популярной маркой токопроводящего клея является Контактол. Это инновационная марка клея немецкого концерна Келлер. Он специализируется на производстве токопроводящих и теплопроводящих составов клея по рецептам, на которые имеются соответствующие патенты.

Эта марка клея служит для установки электронных элементов, микросхем, устранения повреждений контактов, восстановления дорожек монтажных плат. Высокая электропроводность такого клея делает его незаменимым, когда нельзя применять паяльник. Клей Контактол в свою очередь разделяется на три марки.

Контактол на серебре

Это вязко-текучая композиция, проводящая электрический ток, в виде одного компонента, служит для выполнения электропроводящих дорожек на основаниях, выполненных из диэлектрического материала (стекло, текстолит, гетинакс и т.д.).

Связующим элементом клея является синтетическая модифицированная смола. Токопроводящим наполнителем является порошок мелкой фракции из серебра. Такой клей обладает термической стойкостью, влагостойкостью и хорошей способностью к покрытию.

Объемное удельное сопротивление затвердевшего клея равно 0,01 Ом на см³. Клей производится в маленьких колбах весом 2 грамма.

Контактол Радио

Это клей, готовый к применению, состоящий из одного компонента, предназначенного для формирования проводящих дорожек на диэлектрических материалах при изготовлении радиотехнических узлов. Связующей базой клея является также модифицированная смола. Свойства проводимости тока придает графитный порошок. Производится в миниатюрных пластмассовых колбах.

Маркер Контактол

Клей включает в себя поливинилхлоридную смолу в качестве связующего вещества. Материалом токопроводящего порошка является серебро. Корпус тюбика клея выполнен в виде маркера, откуда и появилось соответствующее название клея. Он служит для нанесения токопроводящих дорожек на платы, их соединения, выполнения перемычек и других работ. Оригинальная форма выпуска клея значительно упрощает процесс нанесения клея.

Для применения клея необходимо встряхнуть тюбик несколько раз для равномерного распределения токопроводящего наполнителя. После этого клей легко наносится на поверхность. Нанесенный клей быстро схватывается, и полностью затвердевает спустя 5-10 часов. Время затвердевания зависит от толщины нанесения. Для быстрой сушки можно использовать фен.

ASTRO him

Это клей, аналогичный Контактолу, служит для ремонта поврежденного обогрева стекол автомобилей. Способен соединить обрыв нитей размером до 2 см. В комплект упаковки клея входит трафарет с липким слоем, для удобства нанесения клея.

Mechanic MCN DJ 002

Это паста-краска, включающая серебряный порошок, обладающая свойством электропроводимости, и служащая для устранения неисправностей на монтажных платах, электронных элементах. В продажу поступает в виде шприца размером 0,7 миллилитра.

Permatex PR 21351

Двухкомпонентный клей, создан для ремонта повреждений нитей обогрева задних стекол автомобиля. Клей обладает устойчивостью к воздействию ультрафиолетовых лучей и к изменению температуры. Выпускается в тюбиках по 0,8 мл.

Элеконт

Адгезирующее средство, по свойствам аналогичное клею Контактол. Основой является эпоксидная смола.

Done deal

Американский токопроводящий клей. Характеристики состава клея превосходят отечественные образцы клеящих составов, однако его стоимость намного больше. Поэтому этот клей не нашел широкого применения.

Эласт

Токопроводящий лак Эласт применяют для восстановления электропроводного слоя кнопок электрических устройств, а также для ремонта трещин гибких шлейфов. Недостатком такого лака является его незначительный срок службы, по сравнению с клеящими составами.

Forbo615 Eurostar LinoEL

Электропроводный состав Форбо имеет хорошую электрическую проводимость, не имеет запаха. Также может использоваться для приклеивания ковровых покрытий к полу, в том числе ковролина, линолеума и других материалов.

Homakoll

Наиболее популярный клеящий состав, обладающий антистатическим эффектом. Хорошо показал себя в качестве соединения токопроводящих элементов.

ТПК-Э

Предназначен для соединения деталей из нержавеющей стали, обладает термической стойкостью. Температура эксплуатации находится в диапазоне -190 +200 градусов.

Похожие темы:

Как покрасить ржавый металл из баллончика. Краска KUDO

Часто возникает необходимость покрасить деталь, покрытую ржавчиной. Мы постарались максимально подробно рассказать, как и с помощью каких материалов это можно правильно сделать.

Подготовка поверхности – Нейтрализация коррозии

Тщательная подготовка поверхности – залог долговечности лакокрасочного покрытия. Именно подготовка занимает большую часть времени, что может быть неожиданным для тех, кто впервые сталкивается с процессом покраски. Даже незначительную коррозию нужно удалить. Здесь уместна аналогия с зубным кариесом: если его не убрать, и поставить поверх него пломбу, зуб продолжит быстро разрушаться. Поэтому бороться с ржавчиной следует всеми доступными способами. Рыхлую ржавчину обязательно удалить металлической щеткой, затем зачистить поверхность наждачной бумагой. Дальше можно выбрать один из трёх способов

Первый: обработать поверхность преобразователем ржавчины в грунт KUDO^® KU‑2601. Нанести его в 2‑3 слоя с промежуточной сушкой в несколько минут и дать составу подействовать сутки. Смывать его не нужно, через 24 часа поверх него можно наносить любые типы грунтов и эмалей.

Второй: обработать поверхность преобразователем ржавчины невозможно или очень сложно. В этом случае сразу наносят грунт‑эмаль по ржавчине KUDO^® KU‑31XXXX или молотковую эмаль KUDO^® KU‑30XX. В предложенных условиях это достаточно эффективно.

Третий: обработать поверхность преобразователем ржавчины на основе ортофосфорной кислоты, например, жидким KERRY^® KR‑540 или гелеобразным KERRY^® KR‑240. Гелеобразный удобнее использовать на вертикальных поверхностях, поскольку он не стекает. Локальные очаги коррозии лучше всего «лечить» с помощью преобразователя ржавчины во флаконе с кисточкой KUDO^® KU‑70005. Преобразователь ржавчины должен «поработать» порядка 30‑40 минут, после чего его следует смыть водой, незамедлительно высушить поверхность и нанести на нее грунт или эмаль. Оставлять поверхность, обработанную преобразователем ржавчины, без защитного покрытия нельзя, металл снова начнет ржаветь.

• KU-2601

  Преобразователь ржавчины в грунт

• KU-30xx

  Эмаль по ржавчине молотковая

• KU-31xxxx

  Грунт-эмаль гладкая матовая по ржавчине

• KU-70005

  Преобразователь ржавчины со структурным модификатором с кисточкой

• KR-240

  Преобразователь ржавчины со структурным модификатором. Гель формула

• KR-540

  Преобразователь ржавчины со структурным модификатором

Нанесение грунта

Очищенный от загрязнений, обезжиренный и обработанный преобразователем ржавчины металл следует загрунтовать. Если поверхность гладкая, перед нанесением грунта ее нужно заматировать мелкой наждачной бумагой или специальной абразивной губкой. Некоторые эмали, например, для дисков KUDO^® KU‑520X и для суппортов KUDO^® KU‑521X, можно наносить непосредственно на металл, но с грунтом результат будет все равно лучше. Грунты выполняют несколько функций: улучшают коррозионную стойкость покрытия, улучшают адгезию эмали к поверхности, маскируют мелкие дефекты основания, придавая финишному покрытию гладкость, делают цвет финишного покрытия более насыщенным и ярким, создают демпфирующую подложку, делая покрытие более стойким к ударам мелких камней. Итак, какие грунты для чего?

Цинконаполненный грунт KUDO^® KU‑2301 хорошо проводит ток и его можно использовать в качестве сварочного. Кроме того, входящему в состав цинку металл получает дополнительную гальваническую защиту. Естественно, цинконаполненный грунт следует наносить непосредственно на металл.

Алкидный универсальный грунт KUDO^® KU‑200X следует использовать под алкидные эмали, причем эмали лучше наносить на грунт «мокрым по мокрому», сразу после высыхания грунта «на отлип».

Для ремонта точечных повреждений удобно использовать грунт во флаконе с кисточкой KUDO^® KU‑70006.

Акриловый универсальный грунт KUDO^® KU‑210X и акриловый грунт‑наполнитель KUDO^® KU‑220X отлично подойдут в качестве вторичного грунта поверх кислотного, цинконаполненного и грунта‑преобразователя ржавчины.

Акриловые грунты хорошо использовать для маскировки мелких дефектов поверхности – их можно нанести толстым слоем и затем отшлифовать, доведя поверхность до идеально ровного и гладкого состояния. Поверх них можно наносить и акриловые эмали, и алкидные, и нитроцеллюлозную базу металлик. Перед нанесением эмали акриловый грунт должен полностью высохнуть.

• KU-200x

  Грунт алкидный универсальный

• KU-210x

  Грунт акриловый универсальный для черных и цветных металлов

• KU-220x

  1K грунт-наполнитель акриловый

• KU-2301

  1K грунт цинконаполненный

• KU-620x

  Грунт-эмаль для бампера

• KU-70006

  Грунт антикоррозионный ремонтный во флаконе с кисточкой

Нанесение эмали – Окрашивание

Окрашивать металлические поверхности можно акриловыми, алкидными и эфироцеллюлозными (автомобильная база металлик) эмалями.

Акриловые краски в баллончиках можно разделить на солид‑эмали (неметаллики) и металлики. Неметаллики в ассортименте KUDO^® представлены полуматовой SATIN RAL и универсальными быстросохнущими RAL высокоглянцевой и матовой. SATIN RAL очень приятна наощупь, она создает ощущение шелковистости.

Акриловые металлики SILVER GRAIN FINISH, REFLECTIVE FINISH, MIRROR FINISH, хоть и отличаются по типу пигмента (подробнее о типах пигментов здесь), следует наносить только на предварительно загрунтованные поверхности. Эфироцеллюлозную автомобильную эмаль металлик также наносят на грунт.

Алкидные краски в баллончиках в принципе можно наносить непосредственно на металл, но при нанесении на правильно загрунтованную поверхность будет лучше внешний вид, выше прочность и долговечность покрытия. Алкидные эмали имеют особенности при нанесении, сушке и полимеризации, поэтому вначале рекомендуем почитать о них вот здесь.

Отдельно следует упомянуть термостойкие эмали KUDO^® KU‑500X. Их следует наносить непосредственно на металл просто потому, что нет грунтов, способных выдержать нагрев до температуры 400‑800°С. Достаточно нанести термостойкую эмаль в два слоя. После нанесения обязательно нужно провести термозакалку этой эмали. О том, как это сделать, подробно написано на баллоне и вот здесь.

• KU-Axxxx

  Эмаль универсальная акриловая быстросохнущая RAL

• KU-0xxxx

  Эмаль универсальная RAL

• KU-0xxxxR

  Эмаль RAL для металлочерепицы и профнастила

• KU-0Axxxx

  Эмаль универсальная акриловая SATIN RAL

• KU-1xxx

  Эмаль универсальная «3P» TECHNOLOGY

• KU-1XXX.2

  Эмаль универсальная алкидная RAL

• KU-103x

  Эмаль универсальная зеркальный металлик MIRROR FINISH

• KU-10xxs

  Эмаль универсальная металлик SILVER GRAIN FINISH

• KU-10xxr

  Эмаль универсальная металлик REFLECTIVE FINISH

• KU-1090 

  Эмаль универсальная защитная алюминиево-цинковая

• KU-4xxxx

  1K эмаль автомобильная ремонтная. Алкидная

• KU-4xxxxx

  1K эмаль автомобильная ремонтная. Металлик

• KU-500x

  Эмаль термостойкая

• KU-520x

  Эмаль для дисков

• KU-512x

  Эмаль термостойкая для мангалов

• KU-512x

  Эмаль термостойкая для мангалов

• KU-513x

  Эмаль для двигателя

• KU-5232.5

  1K эмаль автомобильная ремонтная матовая

Финишное покрытие – Нанесение лака

Обязательно покрывать лаком эмаль нужно, только если это автомобильный металлик на эфироцеллюлозной основе – в этом случае нанесение лака обязательно. Лучше всего подойдет 1К акриловый автомобильный KU‑9010, также можно использовать универсальные акриловые KU‑9002 и KU‑9004 (глянцевый и матовый).

Для придания глянца и дополнительной защиты можно покрыть лаком матовые акриловые эмали, но это не обязательно.

Алкидную эмаль покрывать лаком не стоит – она сама дает достаточный глянец и по прочности превосходит акриловый лак.

• KU-9010

  1К лак автомобильный

• KU-9002

  Лак акриловый универсальный глянцевый

• KU-9004

  Лак акриловый универсальный матовый

• KU-70000

  Лак автомобильный ремонтный во флаконе с кисточкой

WD-40

История создания

 

Препарат создан в 1953 году как водоотталкивающее средство для защиты от коррозии в авиационной промышленности. WD – английская аббревиатура Water Displacement (водовытеснение). В розничной продаже продукт появился в 1958 году.  С 1969 года первоначальное название производящей компании было изменено на «WD-40», а производство средства стало основным видом деятельности.

В настоящее время WD-40 продаётся более чем в 160 странах, а годовой доход производителя составляет около трети миллиарда долларов.

 

Состав

 

Полноценной информации о составе и технологии нет. Это коммерческая тайна производителя. Указываются довольно общие параметры.

    50 % — уайт-спирит;

    25 % — CO₂, газ используемый для образования аэрозольной смеси;

    15 % — минеральные масла;

    10 % — другие (инертные) ингредиенты. Часть из них является отдушками для устранения нефтяного запаха.

Срок хранения оценивается, как неограниченный.

 

Сфера использования

 

Именно разнообразие областей применения стало основой роста компании. В настоящее время средство есть практически у каждого владельца автомобиля, велосипеда или мотоцикла. Широко применяется при ремонте станочного парка, при эксплуатации судов, самолётов, в космической промышленности.

Безопасно контактирует с металлами, окрашенными поверхностями, резиной, древесиной и большинством пластиков. Исключение – полистирол и поликарбонат.

 

Возможности

 

• Проникает под нагар, грязь, сажу, смазку. Растворяет клеевой слой.
• Вытесняет воду. Это позволяет предотвращать коррозию металлов. Одновременно устраняется вредная электропроводимость в электрических схемах вызванная сыростью.
• В резьбовых соединениях уменьшает сцепление металла, вызванное появлением ржавчины. Устраняет прикипание и смерзание металлических деталей.
• Рассеиваясь по поверхности детали выполняет роль смазки.

 

Линейка продукции

 

Универсальная «ведешка» в темно-синем баллоне с красной крышкой выпускалась десятилетиями. Востребована она и ныне, хотя компания создала новую линейку продуктов «WD-40 SPECIALIST».

 

WD40 Specialist Contact Cleaner – средство для быстрой очистки электрических контактов.

Ликвидирует нагар, флюс, грязь, накипь, конденсат. Обезжиривает металлические, пластиковые и резиновые поверхности. Не проводит ток. Подходит для всех видов электрического и электронного оборудования. Возможно использование в труднодоступных местах. Быстрое и бесследное испарение.

 

WD40 Specialist Penetrant.

Проникающая смазка быстрого действия.

Эффективно чистит загрязнения и тонкий слой ржавчины. Предупреждает коррозию. Работает с металлическими сплавами, пластиком, резиной. Не изменяет окрашенные металлические поверхности. Освобождает закипевшие, ржавые и заклинившие детали. Возможно использование при температурах от -20⁰C до 90⁰C. Область применения: замки, резьбовые соединения, подшипники, цепи и другие подвижные части механизмов.

 

WD-40 SPECIALIST Белая литиевая смазка

Специальная смазка повышенной вязкости для металлических деталей несущих нагрузку. Кроме обеспечения антикоррозийных свойств снижает трение. Не изменяется при воздействии атмосферных условий, стойка в температурном диапазоне от -18⁰C до 145⁰C. Не растекается и не образует капель. Гарантированный долгосрочный эффект. Применяется для опор, редукторов, подшипников, тормозных и поршневых механизмов.

 

WD-40 SPECIALIST — быстросохнущая силиконовая смазка.

 

Отталкивает воду и грязь. Обеспечивает плавность хода движущихся частей механизмов. Пригодна для работы с металлами, пластиками, древесиной и резиной в температурном диапазоне от -35⁰С до 200⁰С. Одновременно и антикоррозийный и смазочный материал. Рекомендуется использовать в подъемно-транспортном оборудовании, для всех видов подшипников, в клапанах, замках, для любых деталей испытывающих нагрузки, возникающие при трении и скольжении.

 

P.S. Все баллоны серии WD-40 SPECIALIST оснащены новым приспособлением — «умной трубочкой». Технология позволяет использовать разные «факелы» распыления. Возможность утери трубочки исключается.

 

 

Обзор дефектов и контроль качества сварных соединений

Дефекты и контроль качества сварных соединений

Общие сведения и организация контроля

По ГОСТ 15467-79 качество продукции есть совокупность свойств продукции, обусловливающих ее пригодность удовлетво­рять определенные потребности в соответствии с ее назначением. Качество сварных изделий зависит от соответствия материала тех­ническим условиям, состояния оборудования и оснастки, правиль­ности и уровня отработки технологической документации, соблюдения технологической дисциплины, а также квалификации работающих. Обеспечить высокие технические и эксплуатацион­ные свойства изделий можно только при условии точного выпол­нения технологических процессов и их стабильности. Особую роль здесь играют различные способы объективного контроля как про­изводственных процессов, так и готовых изделий. При правильной организации технологического процесса контроль должен быть его неотъемлемой частью. Обнаружение дефектов служит сигналом не только к отбраковке продукции, но и оперативной корректировке технологии.

Сварные конструкции контролируют на всех этапах их изготов­ления. Кроме того, систематически проверяют приспособления и оборудование. При предварительном контроле подвергаются про­верке основные и вспомогательные материалы, устанавливается их соответствие чертежу и техническим условиям.

После заготовительных работ детали подвергают чаще всего наружному осмотру, т.е. проверяют внешний вид детали, качество поверхности, наличие заусенцев, трещин, забоин и т.п., а также измеряют универсальными и специальными инструментами, шаб­лонами, с помощью контрольных приспособлений. Особенно тща­тельно контролируют участки, подвергающиеся сварке. Профиль кромок, подготовленных под сварку плавлением, проверяют спе­циальными шаблонами, а качество подготовки поверхности — с помощью оптических приборов или специальными микрометрами.

Во время сборки и прихватки проверяют расположение деталей друг относительно друга, величину зазоров, расположение и размер прихваток, отсутствие трещин, прожогов и других дефектов в местах прихваток и т.д. Качество сборки и прихватки определяют главным образом наружным осмотром и обмером.

Наиболее ответственным моментом является текущий контроль выполнения сварки. Организация контроля сварочных работ может производиться в двух направлениях: контролируют сами процессы сварки либо полученные изделия.

Контроль процессов позволяет предотвратить появление систе­матических дефектов и особенно эффективен при автоматизиро­ванной сварке (автоматическая и механизированная дуговая, электрошлаковая и др.). Существуют следующие способы контроля сварочных процессов.

Контроль по образцам технологических проб. В этом случае периодически изготовляют образцы соединений из материала той же марки и толщины, что и свариваемое изделие, и подвергают их всесторонней проверке: внешнему осмотру, испытаниям на проч­ность соединений, просвечиванию рентгеновскими лучами, метал­лографическому исследованию и т.д. К недостаткам такого способа контроля следует отнести некоторое различие между образцом и изделием, а также возможность изменения сварочных условий с момента изготовления одного образца до момента изготовления следующего.

Контроль с использованием обобщающих параметров, имеющих прямую связь с качеством сварки, например использование дила­тометрического эффекта в условиях точечной контактной сварки. Однако в большинстве случаев сварки плавлением трудно или не всегда удается выявить наличие обобщающего параметра, позволя­ющего достаточно надежно контролировать качество соединений.

Контроль параметров режима сварки. Так как в большинстве случаев определенных обобщающих параметров для процессов сварки плавлением нет, то на практике контролируют параметры, непосредственно определяющие режим сварки. При дуговой сварке такими параметрами в первую очередь являются сила тока, дуговое напряжение, скорость сварки, скорость подачи проволоки и др. Недостаток такого подхода заключается в необходимости контро­лирования многих параметров, каждый из которых в отдельности не может характеризовать непосредственно уровень качества полу­чаемых соединений.

Контроль изделий производят пооперационно или после окон­чания изготовления. Последним способом обычно контролируют несложные изделия. Качество выполнения сварки на изделии оце­нивают по наличию наружных или внутренних дефектов. Развитие физики открыло большие возможности для создания высокоэффек­тивных методов дефектоскопии с высокой разрешающей способ­ностью, позволяющих проверять без разрушения качество сварных соединений в ответственных конструкциях.

В зависимости от того, нарушается или не нарушается це­лостность сварного соединения при контроле, различают неразрушающие и разрушающие методы контроля.

Дефекты сварных соединений и причины их возникновения

В процессе образования сварных соединений в металле шва и зоне термического влияния могут возникать различные отклонения от установленных норм и технических требований, приводящие к ухудшению работоспособности сварных конструкций, снижению их эксплуатационной надежности, ухудшению внешнего вида из­делия. Такие отклонения называют дефектами. Дефекты сварных соединений различают по причинам возникновения и месту их расположения (наружные и внутренние). В зависимости от причин возникновения их можно разделить на две группы. К первой   группе относятся дефекты, связанные с металлургическими и тепловыми явлениями, происходящими в процессе образования, формирования и кристаллизации сварочной ванны и остывания сварного соединения (горячие и холодные трещины в металле шва и околошовной зоне, поры, шлаковые включения, неблагоприятные изменения свойств металла шва и зоны термического влияния).

Ко второй группе дефектов, которые называют дефектами фор­мирования швов, относят дефекты, происхождение которых связано в основном с нарушением режима сварки, неправильной подготов­кой и сборкой элементов конструкции под сварку, неисправностью оборудования, недостаточной квалификацией сварщика и другими нарушениями технологического процесса. К дефектам этой группы относятся несоответствия швов расчетным размерам, непровары, подрезы, прожоги, наплывы, незаваренные кратеры и др. Виды дефектов приведены на рис. 1. Дефектами формы и размеров сварных швов являются их неполномерность, неравномерные ши­рина и высота, бугристость, седловины, перетяжки и т.п.

Рисунок 1 — Виды дефектов сварных швов:

а — ослабление шва. б — неравномерность ширины, в — наплыв, г — подрез, с — непровар, с — трещины и поры, ж — внутренние трещины и поры, з — внутренний непровар, и — шлаковые включения

Эти дефекты снижают прочность и ухудшают внешний вид шва. При­чины их возникновения при механизированных способах сварки — колебания напряжения в сети, проскальзывание проволоки в пода­ющих роликах, неравномерная скорость сварки из-за люфтов в механизме перемещения сварочного автомата, неправильный угол наклона электрода, протекание жидкого металла в зазоры, их неравномерность по длине стыка и т.п. Дефекты формы и размеров швов косвенно указывают на возможность образования внутренних дефектов в шве.

Наплывы образуются в результате натекания жидкого металла на поверхность холодного основного металла без сплавления с ним. Они могут быть местными — в виде отдельных застывших капель, а также иметь значительную протяженность вдоль шва. Чаще всего наплывы образуются при выполнении горизонтальных сварных швов на вертикальной плоскости. Причины образования наплы­вов — большой сварочный ток, слишком длинная дуга, неправиль­ный наклон электрода, большой угол наклона изделия при сварке на спуск. При выполнении кольцевых швов наплывы образуют­ся при недостаточном или излишнем смещении электрода с зенита. В местах наплывов часто могут выявляться непровары, трещины и др.

Подрезы представляют собой продолговатые углубления (канав­ки), образовавшиеся в основном металле вдоль края шва. Они возникают в результате большого сварочного тока и длинной дуги. Основной причиной подрезов при выполнении угловых швов яв­ляется смещение электрода в сторону вертикальной стенки. Это вызывает значительный разогрев металла вертикальной стенки и его стекание при оплавлении на горизонтальную стенку. Подрезы приводят к ослаблению сечения сварного соединения и концент­рации в нем напряжений, что может явиться причиной разрушения.

Прожоги — это сквозные отверстия в шве, образованные в результате вытекания части металла ванны. Причинами их образо­вания могут быть большой зазор между свариваемыми кромками, недостаточное притупление кромок, чрезмерный сварочный ток, недостаточная скорость сварки. Наиболее часто прожоги образуют­ся при сварке тонкого металла и выполнении первого прохода многослойного шва. Прожоги могут также образовываться в резуль­тате недостаточно плотного поджатая сварочной подкладки или флюсовой подушки.

Непроваром называют местное несплавление кромок основного металла или несплавление между собой отдельных валиков при многослойной сварке. Непровары уменьшают сечение шва и вызы­вают концентрацию напряжений в соединении, что может резко снизить прочность конструкции. Причины образования непроваров — плохая зачистка металла от окалины, ржавчины и загрязне­ний, малый зазор при сборке, большое притупление, малый угол скоса кромок, недостаточный сварочный ток, большая скорость сварки, смещение электрода от центра стыка. Непровары выше допустимой величины подлежат удалению и последующей заварке.

Трещины, также как и непровары, являются наиболее опасными дефектами сварных швов. Они могут возникать как в самом шве, так и в околошовной зоне и располагаться вдоль или поперек шва. По своим размерам трещины могут быть макро- и микроскопиче­скими. На образование трещин влияет повышенное содержание углерода, а также примеси серы и фосфора.

Шлаковые включения, представляющие собой вкрапления шла­ка в шве, образуются в результате плохой зачистки кромок деталей и поверхности сварочной проволоки от оксидов и загрязнений. Они возникают при сварке длинной дугой, недостаточном сварочном токе и чрезмерно большой скорости сварки, а при многослойной сварке — недостаточной зачистке шлаков с предыдущих слоев. Шлаковые включения ослабляют сечение шва и его прочность.

Газовые поры появляются в сварных швах при недостаточной полноте удаления газов при кристаллизации металла шва. Причины пор — повышенное содержание углерода при сварке сталей, загряз­нения на кромках, использование влажных флюсов, защитных газов, высокая скорость сварки, неправильный выбор присадочной проволоки. Поры могут располагаться в шве отдельными группами, в виде цепочек или единичных пустот. Иногда они выходят на поверхность шва в виде воронкообразных углублений, образуя так называемые свищи. Поры также ослабляют сечение шва и его прочность, сквозные поры приводят к нарушению герметичности соединений.

Микроструктура шва и зоны термического влияния в значитель­ной степени определяет свойства сварных соединений и характе­ризует их качество.

К дефектам микроструктуры относят следующие: повышенное содержание оксидов и различных неметаллических включений, микропоры и   микротрещины, крупнозернистость, перегрев, пе­режог металла и др. Перегрев характеризуется чрезмерным укрупнением зерна и огрублением структуры металла. Более опасен пережог — наличие в структуре металла зерен с окисленными границами. Такой металл имеет повышенную хрупкость и не поддаетсяисправлению. Причиной пережога является плохая защита сварочной ванны при сварке, а также сварка на чрезмерно большой силе тока.

Методы неразрушающего контроля сварных соединений

К неразрушающим методам контроля качества сварных сое­динений относят внешний осмотр, контроль на непроницаемость (или герметичность) конструкций, контроль для обнаружения де­фектов, выходящих на поверхность, контроль скрытых и внутренних дефектов.

Внешний осмотр и обмеры сварных швов — наиболее простые и широко распространенные способы контроля их качества. Они являются первыми контрольными операциями по приемке готового сварного узла или изделия. Этим видам контроля подвергают все сварные швы независимо от того, как они будут испытаны в дальнейшем.

Внешним осмотром сварных швов выявляют наружные дефек­ты: непровары, наплывы, подрезы, наружные трещины и поры, смещение свариваемых кромок деталей и т.п. Визуальный осмотр производят как невооруженным глазом, так и с применением лупы с увеличением до 10 раз.

Обмеры сварных швов позволяют судить о качестве сварного соединения: недостаточное сечение шва уменьшает его прочность, слишком большое — увеличивает внутренние напряжения и дефор­мации. Размеры сечения готового шва проверяют по его параметрам в зависимости от типа соединения. У стыкового шва проверяют его ширину, высоту, размер выпуклости со стороны корня шва, в угловом — измеряют катет. Замеренные параметры должны соот­ветствовать ТУ или ГОСТам. Размеры сварных швов контролируют обычно измерительными инструментами или специальными шаб­лонами.

Внешний осмотр и обмеры сварных швов не дают возможности окончательно судить о качестве сварки. Они устанавливают только внешние дефекты шва и позволяют определить их сомнительные участки, которые могут быть проверены более точными способами.

Контроль непроницаемости сварных швов и соединений. Сварные швы и соединения ряда изделий и сооружений должны отвечать требованиям непроницаемости (герметичности) для различных жидкостей и газов. Учитывая это, во многих сварных конструкциях (емкости, трубопроводы, химическая аппаратура и» т.д.) сварные швы подвергают контролю на непроницаемость. Этот вид контроля производится после окончания монтажа или изготовления конст­рукции. Дефекты, выявленные внешним осмотром, устраняются до начала испытаний. Непроницаемость сварных швов контролируют следующими методами: капиллярным (керосином), химическим (аммиаком), пузырьковым (воздушным или гидравлическим давле­нием), вакуумированием или газоэлектрическими течеискателями.

Контроль керосином основан на физическом явлении капиллярности, которое заключается в способности керосина подниматься по капиллярным ходам — сквозным порам и трещинам. В процессе испытания сварные швы покрываются водным раство­ром мела с той стороны, которая более доступна для осмотра и выявления дефектов. После высушивания окрашенной поверхности с обратной стороны шов обильно смачивают керосином. Неплот­ности швов выявляют по наличию на меловом покрытии следов проникшего керосина. Появление отдельных пятен указывает на поры и свищи, полос — сквозных трещин и непроваров в шве. Благодаря высокой проникающей способности керосина обнару­живаются дефекты с поперечным размером 0,1 мм и менее.

Контроль аммиаком основан на изменении окраски некоторых индикаторов (раствор фенолфталеина, азотнокислой ртути) под воздействием щелочей. В качестве контролирующего реагента применяется газ аммиак. При испытании на одну сторону шва укладывают бумажную ленту, смоченную 5%-ным раствором индикатора, а с другой стороны шов обрабатывают смесью аммиака с воздухом. Аммиак, проникая через неплотности сварного шва, окрашивает индикатор в местах залегания дефектов.

Контроль воздушным давлением (сжатым воз­духом или другими газами) подвергают сосуды и трубопроводы, работающие под давлением, а также резервуары, цистерны и т.п. Это испытание проводят с целью проверки общей герметичности сварного изделия. Малогабаритные изделия полностью погружают в ванну с водой, после чего в него подают сжатый воздух под давлением, на 10 — 20% превышающим рабочее. Крупногабаритные конструкции после подачи внутреннего давления по сварным швам покрывают пенным индикатором (обычно раствор мыла). О нали­чии неплотностей в швах судят по появлению пузырьков воздуха. При испытании сжатым воздухом (газами) следует соблюдать пра­вила безопасности.

Контроль гидравлическим давлением при­меняют при проверке прочности и плотности различных сосудов, котлов, паро-, водо- и газопроводов и других сварных конструкций, работающих под избыточным давлением. Перед испытанием свар­ное изделие полностью герметизируют водонепроницаемыми за­глушками. Сварные швы с наружной поверхности тщательно просушивают обдувом воздухом. Затем изделие заполняют водой под избыточным давлением, в 1,5 — 2 раза превышающим рабочее, и выдерживают в течение заданного времени. Дефектные места определяют по проявлению течи, капель или увлажнению поверх­ности швов.

Вакуумному контролю подвергают сварные швы, которые невозможно испытать керосином, воздухом или водой и доступ к которым возможен только с одной стороны. Его широко применяют при проверке сварных швов днищ резерву­аров, газгольдеров и других листовых конструкций. Сущ­ность метода заключается в создании вакуума на одной стороне контролируемого участка сварного шва и реги­страции на этой же стороне шва проникновения воздуха через имеющиеся неплотно­сти. Контроль ведется с по­мощью переносной вакуум-камеры, которую устанавли­вают на наиболее доступную сторону сварного соедине­ния , предварительно смо­ченную мыльным раствором (рис. 2).

Рисунок 2 — Вакуумный контроль шва: 1 – вакуумметр, 2 — резиновое уплотнение, 3 — мыльный раствор, 4 — камера.

В зависимости от формы контролируемого изделия и типа соединения могут приме­няться плоские, угловые и сферические вакуум-камеры. Для созда­ния вакуума в них применяют специальные вакуум-насосы.

Люминесцентный контроль и контроль методом красок, называемый также капиллярной дефек­тоскопией, проводят с помощью специальных жидкостей, которые наносят на контролируемую поверхность изделия. Эти жидкости, обладающие большой смачивающей способностью, проникают в мельчайшие поверхностные дефекты — трещины, поры, непровары. Люминесцентный контроль основан на свойстве некоторых веществ светиться под действием ультрафиолетового облучения. Перед контролем поверхности шва и околошовной зоны очищают от шлака и загрязнений, на них наносят слой проникающей жид­кости, которая затем удаляется, а изделие просушивается. Для обнаружения дефектов поверхность облучают ультрафиолетовым излучением — в местах дефектов следы жидкости обнаруживаются по свечению.

Контроль методом красок заключается в том, что на очищенную поверхность сварного соединения наносится смачи­вающая жидкость, которая под действием капиллярных сил прони­кает в полость дефектов. После ее удаления на поверхность шва наносится белая краска. Выступающие следы жидкости обозначают места расположения дефектов.

Контроль газоэлектрическими течеискателям и применяют для испытания ответственных сварных конструкций, так как такие течеискатели достаточно сложны и дорогостоящи. В качестве газа-индикатора в них используется гелий. Обладая высокой проникающей способностью, он способен про­ходить через мельчайшие несплошности в металле и регистрируется течеискателем. В процессе контроля сварной шов обдувают или внутренний объем изделия заполняют смесью газа-индикатора с воздухом. Проникающий через неплотности газ улавливается щу­пом и анализируется в течеискателе.

Для обнаружения скрытых внутренних дефектов применяют следующие методы контроля.

Магнитные методы контроля основаны на об­наружении полей магнитного рассеяния, образующихся в местах дефектов при намагничивании контролируемых изделий. Изделие намагничивают, замыкая им сердечник электромагнита или поме­щая внутрь соленоида. Требуемый магнитный поток можно создать и пропусканием тока по виткам (3 — 6 витков) сварочного провода, наматываемого на контролируемую деталь. В зависимости от спо­соба обнаружения потоков рассеяния различают следующие методы магнитного контроля: метод магнитного порошка, индукционный и магнитографический. При методе магнитного порошка на повер­хность намагниченного соединения наносят магнитный порошок (окалина, железные опилки) в сухом виде (сухой способ) или суспензию магнитного порошка в жидкости (керосин, мыльный раствор, вода — мокрый способ). Над местом расположения дефек­та создадутся скопления порошка в виде правильно ориентирован­ного магнитного спектра. Для облегчения подвижности порошка изделие слегка обстукивают. С помощью магнитного порошка выявляют трещины, невидимые невооруженным глазом, внутрен­ние трещины на глубине не более 15 мм, расслоение металла, а также крупные поры, раковины и шлаковые включения на глубине не более 3 — 5 мм. При индукционном методе маг­нитный поток в изделии наводят электромагнитом переменного то­ка. Дефекты обнаруживают с по­мощью искателя, в катушке кото­рого под воздействием поля рассе­яния индуцируется ЭДС, вызы­вающая оптический или звуковой сигнал на индикаторе. При магнитографическом мето­де (рис. 3) поле рассеяния фик­сируется на эластичной магнитной ленте, плотно прижатой к поверх­ности соединения. Запись воспроизводится на магнитографическом дефектоскопе. В результате срав­нения контролируемого соединения с эталоном делается вывод о качестве соединения.

Рисунок 3 — Магнитная запись дефек­тов на ленту: 1 — подвижный электромагнит, 2 — де­фект шва, 3 — магнитная лента.

Радиационные методы контроля являются на­дежным и широко распространенными методами контроля, осно­ванными на способности рентгеновского и гамма-излучения про­никать через металл. Выявление дефектов при радиационных ме­тодах основано на разном поглощении рентгеновского или гамма-излучения участками металла с дефектами и без них. Сварные соединения просвечивают специальными аппаратами. С одной стороны шва на некотором расстоянии от него помещают источник излучения, с противоположной стороны плотно прижимают кассету с чувствительной фотопленкой (рис. 4). При просвечивании лучи проходят через сварное соединение и облучают пленку. В местах, где имеются поры, шлаковые включения, непровары, крупные трещины, на пленке образуются темные пятна. Вид и размеры дефектов определяют сравнением пленки с эталонными снимками. Источниками рентгеновского излучения служат специальные аппа­раты (РУП-150-1, РУП-120-5-1 и др.).

Рисунок 4 — Схема радиационного просвечивания швов: а — рентгеновское, б — гамма-излучением:   1 — источник излу­чения, 2 — изделие, 3 — чувствительная пленка

Рентгенопросвечиванием целесообразно выявлять дефекты в деталях толщиной до 60 мм. Наряду с рентгенографированием (экспозицией на пленку) приме­няют и рентгеноскопию, т.е. получение сигнала о дефектах при просвечивании металла на экран с флуоресцирующим покрытием. Имеющиеся дефекты в этом случае рассматривают на экране. Такой способ можно сочетать с телеви­зионными устройствами и конт­роль вести на расстоянии.

При просвечивании сварных соединений гамма-излучением источником излучения служат ра­диоактивные изотопы: кобальт-60, тулий-170, иридий-192 и др. Ам­пула с радиоактивным изотопом помещается в свинцовый контей­нер. Технология выполнения просвечивания подобна рентгеновско­му просвечиванию. Гамма-излучение отличается от рентгеновского большей жесткостью и меньшей длиной волны, поэтому оно может проникать в металл на большую глубину. Оно позволяет просвечи­вать металл толщиной до 300 мм. Недостатками просвечивания гамма-излучением по сравнению с рентгеновским являются мень­шая чувствительность при просвечивании тонкого металла (менее 50 мм), невозможность регулирования интенсивности излучения, большая опасность гамма-излучения при неосторожном обращении с гамма-аппаратами.

Ультразвуковой контроль основан на способно­сти ультразвуковых волн проникать в металл на большую глубину и отражаться от находящихся в нем дефектных участков. В процессе контроля пучок ультразвуковых колебаний от вибрирующей пла­стинки-щупа (пьезокристалла) вводится в контролируемый шов. При встрече с дефектным участком ультразвуковая волна отража­ется от него и улавливается другой пластинкой-щупом, которая преобразует ультразвуковые колебания в электрический сигнал (рис. 5).

Рисунок 5 — Ультразвуковой контроль швов: 1 — генератор УЗК, 2 — щуп, 3 — усилитель, 4 — экран.

Эти колебания после их усиления подаются на экран электронно-лучевой трубки дефектоскопа, которые свидетельству­ют о наличии дефектов. По характеру импульсов судят о протяжен­ности дефектов и глубине их залегания. Ультразвуковой контроль можно проводить при одностороннем доступе к сварному шву без снятия усиления и предварительной обработки поверхности шва.

Ультразвуковой контроль имеет следующие преимущества: высокая чувствительность (1 — 2%), позволяющая обнаруживать, измерять и определять местонахождение дефектов площадью 1 — 2 мм²; большая проникающая способность ультразвуковых волн, позволяющая контролировать детали большой толщины; возможность контроля сварных соединений с односторонним под­ходом; высокая производительность и отсутствие громоздкого обо­рудования. Существенным недостатком ультразвукового контроля является сложность установления вида дефекта. Этот метод приме­няют и как основной вид контроля, и как предварительный с последующим просвечиванием сварных соединений рентгеновским или гамма-излучением.

Методы контроля с разрушением сварных соединений

К этим методам контроля качества сварных соединений отно­сятся механические испытания, металлографические исследования, специальные испытания с целью получения характеристик сварных соединений. Эти испытания проводят на сварных образцах, выре­заемых из изделия или из специально сваренных контрольных соединений — технологических проб, выполненных в соответствии с требованиями и технологией на сварку изделия в условиях, соответствующих сварке изделия.

Целью испытаний является: оценка прочности и надежности сварных соединений и конструкций; оценка качества основного и присадочного металла; оценка правильности выбранной техноло­гии; оценка квалификации сварщиков.

Свойства сварного соединения сопоставляют со свойствами основного металла. Результаты считаются неудовлетворительными, если они не соответствуют заданному уровню.

Механические испытания проводятся по ГОСТ 6996-66, предус­матривающему следующие виды испытаний сварных соединений и металла шва: испытание сварного соединения в целом и металла разных его участков (наплавленного металла, зоны термического влияния, основного металла) на статическое растяжение, статисти­ческий изгиб, ударный изгиб, стойкость против старения, измере­ние твердости.

Контрольные образцы для механических испытаний выполняют определенных размеров и формы.

Испытаниями на статическое .растяжение определяют проч­ность сварных соединений. Испытаниями на статический изгиб определяют пластичность соединения по величине угла изгиба до образования первой трещины в растянутой зоне. Испытания на статический изгиб проводят на образцах с продольными и попереч­ными швами со снятым усилением шва заподлицо с основным металлом. Испытаниями на ударный изгиб, а также разрыв опре­деляют ударную вязкость сварного соединения. По результатам определения твердости судят о структурных изменениях и степени подкалки металла при охлаждении после сварки.

Основной задачей металлографических исследований являются установление структуры металла и качества сварного соединения, выявление наличия и характера дефектов. Металлографические исследования включают в себя макро- и микроструктурный методы анализа металлов.

При макроструктурном методе изучают макрошли­фы и изломы металла невооруженным глазом или с помощью лупы. Макроисследование позволяет определить характер и расположение видимых дефектов в разных зонах сварных соединений.

При микроструктурном анализе исследуется струк­тура металла при увеличении в 50 — 2000 раз с помощью оптических микроскопов. Микроисследование позволяет установить качество металла, в том числе обнаружить пережог металла, наличие оксидов, засоренность металла шва неметаллическими включениями, вели­чину зерен металла, изменение состава его, микроскопические трещины, поры и некоторые другие дефекты структуры. Методикаизготовления шлифов для металлографических исследований за­ключается в вырезке образцов из сварных соединений, шлифовке, полировке и травлении поверхности металла специальными травителями. Металлографические исследования дополняются измере­нием твердости и при необходимости химическим анализом металла сварных соединений. Специальные испытания проводят с целью получения характеристик сварных соединений, учитывающих усло­вия эксплуатации сварных конструкций: определение коррозион­ной стойкости для конструкций, работающих в различных агрес­сивных средах; усталостной прочности при циклических нагружениях; ползучести при эксплуатации в условиях повышенных температур и др.

Применяют также и методы контроля с разрушением изделия. В ходе таких испытаний устанавливают способность конструкций выдерживать заданные расчетные нагрузки и определяют разруша­ющие нагружения, т.е. фактический запас прочности. При испыта­ниях изделий с разрушением схема нагружения их должна соответ­ствовать условиям работы изделия при эксплуатации. Число изде­лий, подвергающихся испытаниям с разрушением, устанавливается техническими условиями и зависит от степени их ответственности, системы организации производства и технологической отработан­ности конструкции.

Другие статьи:

что такое, для чего нужна, как пользоваться

Популярным расходным материалом при паечном ремонте электрооборудования, сварочных аппаратов считается гостированная канифоль для пайки. Вещество органической природы не растворяется в воде, плавится при нагреве. Температура размягчения канифоли в пределах +50…70°C.

Очень хрупкая полупрозрачная субстанция получается различными способами, цветность зависит от способа производства, бывает с ярким светло-желтым оттенком, коричневатым разной насыщенности и темно-красным. Узнается по стекловидному блеску, при разломе крошится с образованием раковин, неровностей.

Впервые смесь природных карбоновых кислот с изомерами научились получать в Древней Греции. В городе Колофон музыканты натирали ей смычки для улучшения звучания струнных инструментов. Впоследствии «колофолонской смоле» нашлось другое применение, ее применяют при производстве лакокрасочных материалов и некоторых видов пластиков, киношных и тепловых «дымовушек».

Что это такое?

Канифоль это природная смола, получаемая при термической обработке древесного сока хвойных пород. После фракционного отделения воды и скипидара образуется густая смесь, которая при высыхании превращается в комок неровной формы. Химический состав канифоли зависит от исходного сырья и степени очистки. В органическую смесь входят смоляные кислоты, эфирные масла и примеси. Чем больше примесей, которые ухудшают электроизоляционные свойства, тем темнее окраска.

Качество материала регламентируется ГОСТ 19113-84, по чистоте классифицируется по сортам. Высший, первый и второй. Два последних желтой окраски применяются в электротехнике. При выборе флюса важна температура плавления канифоли, у некоторых видов она достигает + 130°С. Плотность вещества в пределах от 1,07 до 1,10 г/см3, в основном его делают из сосновой живицы. Разработана технология экстракции древесной муки и обработки отходов производства бумаги. Способ выработки во многом определяет технологические свойства, по стандарту он указывается на упаковке паяльного флюса.

Внешний вид канифоли

Зачем нужна?

Основные причины выхода из строя бытовой электротехники, приводного оборудования и инструментов – нерабочие платы, сгоревшие конденсаторы и другие элементы, требующие замены, монтаж которых производится методом пайки. Имея определенные навыки работы с паяльником, каждый умелец сможет отремонтировать электрооборудование самостоятельно.

При расплавлении металла происходит окисление. Цветные металлы намного активнее вступают в реакцию с кислородом в горячем виде, образуются оксиды, ухудшающие соединение. Для устранения оксидной пленки при пайке применяются флюсы, они наносятся на поверхности спаиваемых деталей, необходимы для защиты от воздействия компонентов воздуха, снижают поверхностное натяжение припоя при покрытии деталей.

Для чего, по сути, нужна канифоль при пайке? Только в качестве флюса. Экологичное вещество характеризуется рядом достоинств:

• не образует вредных испарений при нагреве;
• не ухудшает электропроводимость спайки;
• улучшает прочность соединений;
• препятствует растеканию жидкотекучих металлов;
• применяется при соединении легкоплавких контактов.

Смолистый материал при длительном хранении не меняет своих свойств, не окисляется и не разлагается.

Это самый известный флюс, который для домашней пайки несложно найти в специализированных магазинах.

Среди недостатков канифоли следует отметить плохое удержание расплава на поверхности металла. Для полноценной защиты деталей и элементов схемы требуется наносить смолу несколько раз. В условиях повышенной влажности даже после затвердевания канифольная пленка способна впитывать влагу, это приводит к развитию коррозионных процессов. Хрупкое вещество важно правильно хранить и транспортировать, чтобы сохранить целостность комка. Важно учесть, что смолистый флюс применяется не для всех паечных соединений.

Канифоль делает процесс пайки проще и качественнее

Какие виды существуют

Разновидности канифольных флюсов по способу производству, составу исходного сырья:

• Живичная канифоль чаще производится из сосновой смолы, реже – из других пород хвойных деревьев. Сырье собирают, подсекая кору живых деревьев. Название флюса появилось по аналогии с исходным продуктом. В сосновой живице содержится до 80% канифоли и 20% скипидара. Живичная канифоль качественная, содержит от 90 до 94 % смоляных кислот, до 1,5 % жирных. Концентрация неомыляемых веществ не более 6…7%. Встречается живичная канифоль редко. Ее часто заменяют экстракционными и талловыми аналогами.
• Экстракционная канифольная смесь производится методом экстрагирования смеси измельченной хвойной древесины (обмола) и бензина, выполняющего функцию растворителя органических кислот. От живичной такая канифоль отличается темным оттенком и температурой размягчения, она ниже на 10–15 градусов, составляет в среднем +55°С. Кислотное число экстракционного паечного флюса в пределах 150 мг КОН/г, массовая доля жирных кислот не выше 12%. Для улучшения эксплуатационных свойств экстракционную канифоль очищают. Процедура называется оставлением. Адсорберы поглощают красящие компоненты. На выходе получается продукт, близкий к живичному по химическому составу и свойствам.
• Талловая паечная канифоль самая светлая. Выпускается из сульфатного мыла путем вакуумной перегонки. Получается смолистое вещество с высокой концентрацией абиетиновой кислоты, ускоряющей кристаллизацию. Исходным сырьем служат отходы целлюлозно-бумажного производства. По техническим характеристикам таловая канифоль сопоставима с живичной.

Несколько слов об особенностях различных видов канифольных флюсов. В живичном тугоплавком практически нет жирных кислот, которые недопустимы при пайке некоторых металлов. В экстракционной их может содержаться до 10%, в таловой еще больше. В розничной торговле флюс продается фасованным видом в металлических круглых коробках. На этикетке указываются технические особенности.

Как пользоваться канифолью

При пайке деталей, контактов рекомендуется учитывать несколько моментов:

• Горячая канифоль способна растворять оксидные пленки. Это свойство актуально при паечном соединении загрязненных поверхностей.
• При выборе температурного режима в расчет принимается температура расплавления, а не расплавления смолы. Рекомендует прогревать флюс и детали до +100…130°С. На холодной поверхности канифоль и припой быстро остывают.
• Применение смолистых флюсов новичками часто заканчивается образованием сажи на жале паяльника. Важно поддерживать температуру нагрева, не допускать повышенного образования дыма, не превращать канифоль в темно-бурую вязкую массу.

Перед началом работы обгораемое жало лучше предварительно очистить, чтоб снизить риск попадания окалины в шов. Необгораемое достаточно опустить в канифоль, чтобы образовалась пленка. Важно уделять внимание подготовке поверхностей, их очищают от пыли и влаги. Необходимо позаботиться о жесткой фиксации соединяемых элементов. Место спайки после остывания обязательно очищают от остатков флюса.

Использование припоя с канифолью

Производители предлагают оловянно-свинцовые припои, в состав которых входит канифольная смола. Он реализуется прутками, намотанными на катушки. Фактически это тонкие оловянно-свинцовые трубки, полости которых залиты расплавленной канифолью. Это одновременно флюс и присадочный материал, образующий соединение при лужении. Преимущества припоя с канифолью:

• увеличение скорости пайки;
• упрощение паечного процесса.

В процессе пайки важно поддерживать определенный температурный режим. При перегреве появляется канифольный дым, усиливается выделение паров олова и свинца. Не следует пренебрегать техникой безопасности. При попадании горячего флюса и припоя на кожу его необходимо удалять, нужно сразу стряхивать частички расплава с одежды.

Проводит ли канифоль ток?

При пайке микросхем, особенно когда расстояние между дорожками небольшое, необходимо удалять остатки флюсовой смолы. Если этого не сделать, может произойти пробой при подключении электропитания. Для удаления остатков используют растворители, ацетон.

Законный вопрос: как проходит электричество, если канифольный состав – полярный диэлектрик? Действительно, проводимость паяльной канифоли настолько мала, что ей можно пренебречь. Но в смоле остаются микрочастицы припоя, возникающие при отрыве жала паяльника. Даже незначительные вкрапления, которые сложно разглядеть, способны вызвать замыкание соседних дорожек.

Еще одна причина – способность расплавленной канифоли для пайки впитывать атмосферные пары в условиях повышенной влажности. При образовании мелких пузырьков высокочастное оборудование выходит из строя. При самостоятельном ремонте инверторов следует это учитывать.

Важно!

Готовая плата должна быть идеально чистой, чтобы избежать возможной коррозии и для контроля соединений, выявления возможных дефектов.

При смывании остатков канифоли чистым спиртом возможно образование белых разводов на плате. Специалисты предпочитают пользоваться сложными составами, например, смесью 1 части спирта и 1 части бензина с добавлением незначительного количества ацетона для лучшего смешивания компонентов.

При соблюдении всех рекомендаций, правильном выборе разновидности канифольного флюса получаются надежные паечные соединения. Приобретая канифоль, важно учитывать химический состав соединяемых сплавов. Универсальный расходный материал – припой с канифолью. Им удобно пользоваться при большом объеме работы.

— Клей для холодной сварки является проводящим и термостойким

10 января 2016 г.

Американские исследователи разработали клей на основе наностержней, который связывает различные подложки, схватывается при комнатной температуре и требует небольшого давления для герметизации.

Стартап MesoGlue был основан профессором Северо-Восточного университета Ханченом Хуангом и двумя его аспирантами. Они считали, что существует лучший способ соединить вещи вместе — такие вещи, как центральный процессор компьютера и печатная плата, со стеклом и металлической нитью накаливания в лампочке.

Их прикрепляют с помощью «клея» из металла, который затвердевает при комнатной температуре и требует очень небольшого давления для герметизации. «Это похоже на сварку или пайку, но без нагрева», — говорит профессор Хуанг.

«И« металл », и« клей »знакомы большинству людей, но их сочетание ново и стало возможным благодаря уникальным свойствам металлических наностержней — бесконечно малых стержней с металлическими сердечниками, которые мы покрыли индием с одной стороны. а с другой — галлий », — объясняет профессор Хуанг.

«Эти покрытые стержни расположены вдоль подложки, как угловые зубцы на гребне: есть нижний« гребешок »и верхний« гребешок ». Затем мы переплетаем« зубцы ». Когда индий и галлий соприкасаются друг с другом, они образуют жидкость. Металлический сердечник стержней превращает эту жидкость в твердое тело. Получающийся в результате клей обеспечивает прочность и тепловую / электрическую проводимость металлической связи ».

Профессор Хуанг говорит, что хотя стандартный полимерный клей не работает при высоких температурах или высоких давлениях, его металлический клей работает.Стандартный клей не является хорошим проводником тепла и / или электричества, в отличие от металлического. Кроме того, стандартный клей не очень устойчив к утечкам воздуха или газа, в отличие от металлического.

«Горячие» процессы, такие как пайка и сварка, могут привести к металлическим соединениям, аналогичным тем, которые производятся с использованием металлического клея, но они стоят намного дороже, добавляет профессор Хуанг. «Кроме того, высокая температура, необходимая для этих процессов, оказывает вредное воздействие на соседние компоненты, такие как переходы в полупроводниковых устройствах.Такие эффекты могут ускорить выход из строя и не только увеличить стоимость, но и оказаться опасными для пользователей ».

Металлический клей MesoGlue имеет множество применений, многие из которых — в электронной промышленности. В качестве проводника тепла он может заменить используемую в настоящее время термопасту, а в качестве проводника электричества он может заменить современные припои. Конкретные продукты включают солнечные элементы, трубопроводную арматуру и компоненты для компьютеров и мобильных устройств ».

Статья с описанием этой работы опубликована в выпуске журнала Advanced Materials & Processes за январь 2016 г.

Холодная сварка | Actforlibraries.org

Холодная сварка — это соединение двух металлических частей вместе с использованием сильного давления и без применения тепла. Холодная сварка — это твердотельный процесс, при котором давление при температуре окружающей среды вызывает слияние двух металлов. Давление вызывает деформацию до тех пор, пока не будет достигнуто желаемое состояние. Холодная сварка особенно подходит для пластмассовых материалов (пластмасс и смол) и металлов, таких как алюминий, медь, серебро, никель и железо.Чаще всего применяется с алюминием и алюминием с разнородными металлами, такими как алюминий-медь. Холодная сварка широко используется в авиационной промышленности и электротехнике, а также в других областях.

Первая демонстрация холодной сварки была проведена в 1724 году, когда преподобный Дж. Л. Дезагюльерс продемонстрировал, что если два свинцовых шарика примерно 25 мм (0,9 дюйма) сжать и скрутить вместе, они образуют соединение. Совместные результаты были нестабильными; однако связи были такими же прочными, как и исходный материал, из которого они были сделаны.Это явление было изучено более подробно только в 1940-х годах. Стало известно, что если бы начальная интенсивная сила могла быть применена к двум частям аналогичного материала внутри вакуума, они бы соединились вместе. Постоянная сварка происходит на атомарном уровне, и связи намного прочнее, чем можно было бы достичь другими методами.

Ученые обнаружили, что холодная сварка также может выполняться без использования чрезмерного давления. Такие же результаты могут быть достигнуты путем применения низкого давления в течение более длительных периодов времени.На практике соединение двух материалов практически невозможно из-за неровностей поверхности. Для достижения максимальных результатов холодной сварки необходимо уменьшить любые формы загрязнения, а свариваемую зону необходимо максимально увеличить. Другой метод заключается в ускорении молекул двух материалов за счет повышения температуры их поверхности.

В 1950-х годах компания General Electric (GEC) разработала простой способ соединения двух частей из цветных металлов.Сварка происходит простым их сжатием. Одного давления достаточно для образования гомогенных связей в меди, алюминии, цинке, свинце, никеле и кадмии. Промышленный потенциал сварки холодным давлением позволил изготавливать проводники арматуры, соединения проводов, оболочки кабелей, герметичные банки, а также многие другие полезные изделия без использования методов горячей сварки. Кроме того, сварка под давлением в холодном состоянии позволила изготавливать металлические соединения, которые были невозможны с помощью электросварки.

Холодной сваркой можно соединить большинство цветных металлов, включая медь и алюминий. Большинство черных металлов содержат углерод, который препятствует процессу холодной сварки. Испытания проводились с использованием проволоки из низкоуглеродистой стали; однако для того, чтобы произошла холодная сварка, необходимо подвести тепло. Из-за стоимости и безопасности этого метода более практично использовать горячую сварку для соединения черных металлов. Другие холодные сплавы под давлением могут быть изготовлены из латуни, никеля, серебра, цинка, золота и многих других.Проволока с покрытием, такая как никелевая пластина, посеребренная и утоненная медь, может быть приварена сама к себе или к простой меди.

В отличие от крупномасштабной холодной сварки, которая обычно требует приложения огромных давлений, новая технология с использованием нанопроволок диаметром менее 10 нм может использоваться для холодной сварки друг с другом посредством механического контакта и низкого приложенного давления. С помощью просвечивающей микроскопии (ПЭМ) было продемонстрировано, что связи в наномасштабе почти идеальны, с такой же ориентацией кристаллов, прочностью и проводимостью, как и применяемая нанопроволока.Холодная сварка в наномасштабе, выполняемая между серебром и золотом и серебром и серебром, предполагает, что метод может быть в целом применим в макроскопическом масштабе холодной сварки.

В настоящее время холодная сварка находит широкое применение в различных отраслях промышленности, включая электротехнику, электронику и аэрокосмическую технику. Холодная сварка используется для соединения многих металлических предметов, включая проволоку, полосы, стержни, тонкостенные трубы и неметаллические материалы с достаточной пластичностью, включая пластмассы, смолы и стекло.Холодная сварка предпочтительнее для использования в космосе. Согласно nextbigfuture.com, холодная сварка металлов в наномасштабе будет играть важную роль в производстве электрических и механических наноустройств.

Холодная сварка — обзор

1 Введение

Механическое легирование (МА) стало популярным методом легирования с момента его разработки Джоном Бенджамином и его сотрудниками в 1960-х годах (Suryanarayana, 2001). МА — это метод обработки твердого порошка, включающий многократную холодную сварку, разрушение и повторную сварку смеси металлических порошков.МА обычно выполняется в высокоэнергетической шаровой мельнице в инертной атмосфере. Во время измельчения частицы порошка захватываются между сталкивающимися шарами или шарами со стенками флакона. Сила удара пластически деформирует частицы порошка, что приводит к деформационному упрочнению и разрушению (Benjamin, 1970). МА также известен как один из лучших методов обработки для производства материалов с однородно распределенными композитными частицами в металлической матрице. Легирование с помощью процесса МА позволяет избежать многих проблем, связанных с обычными методами плавления и затвердевания (Turker et al ., 2000). Было обнаружено, что МА является эффективным методом обработки металлических сплавов, таких как сплавы Fe-C с очень высокой концентрацией углерода, которые трудно получить обычными методами, такими как литье (Nowosielski and Pilarczyk, 2007). Производство высокоуглеродистых сплавов Fe-C с тонкой микроструктурой и уникальными свойствами при помощи МА привлекло внимание многих исследовательских групп. Ряд исследовательских групп изучили влияние параметров обработки МА на эволюцию микроструктуры и свойства высокоуглеродистых сплавов Fe-C (Chen et al ., 2013; Зухайлавати и др. , 2010; Чжао и др. ., 2009; Гош и Прадхан, 2009 г .; Новосельский и Пиларчик, 2007, 2005; Арик и Тюркер, 2007; Yoo et al ., 2005; Елсуков и др. ., 2004).

Большая часть этой работы посвящена измельчению порошков и их характеристикам, включая растворение исходных элементов друг в друге, микроструктуру и твердость частиц, а также механохимические реакции. Например, Ю и др. .(2005) изучали влияние времени легирования на структурную эволюцию механически легированных сплавов Fe-C. Процесс МА проводили в мельнице SPEX с мелющими телами из нержавеющей стали. В своих результатах они обнаружили, что увеличение содержания фазы Fe ₃ C и уменьшение фазы ОЦК-Fe происходило в порошке со временем легирования. Также через 24 часа в измельченных порошках наблюдалась аморфная фаза Fe-C. Кэмпбелл и др. . (1997) исследовали образование соединений Fe ₃ C и Fe ₇ C ₃ в сплаве Fe ₇₅ C ₂₅ с использованием процесса шаровой мельницы.Железо и графит измельчали ​​до 285 ч в шаровой мельнице Uni-ball в вакууме. Дифференциальная сканирующая калориметрия (ДСК) была использована для исследования термической стабильности измельченных порошков. В своих результатах они заметили, что экзотермический пик наблюдался при 320 ° C в порошках, размолотых в течение 45 и 75 часов, и тот же пик отсутствовал через 140 часов, как показано на рис. 1. Они пришли к выводу, что аморфный Fe ₃ C образовался через 45 часов, и при продолжении измельчения кристаллический Fe ₃ C в конечном итоге образовался в результате термически активированной кристаллизации через 140 часов.Этот вывод был подтвержден Танакой и др. . (1991) и Рохман и др. . (1999, 2003). Автор, выполняющий эту работу, не согласился с их объяснением. Использование дифракции рентгеновских лучей и дифференциальной сканирующей калориметрии было недостаточным для подтверждения образования аморфных фаз.

Рис. 1. Кривые ДСК порошков Fe ₇₅ C ₂₅ , размолотых в течение 45 ч (а), 75 ч (б) и 140 ч (в).

Воспроизведено по материалам Campbell, S., Wang, G., Calka, A., Kaczmarek, W., 1997. Шаровая мельница Fe ₇₅ -C ₂₅ : Образование Fe ₃ C и Fe ₇ C ₃ . Материаловедение и инженерия: A 226, 75–79.

В этой работе было проведено больше экспериментов, чтобы найти лучшее объяснение происхождения экзотермического пика, который наблюдался при 320 ° C в измельченных порошках Fe-C. Кроме того, текущие исследования направлены на изучение влияния времени измельчения и концентрации углерода на эволюцию микроструктуры и свойства измельченных порошков сплавов Fe-C.

JB Weld 8265S Эпоксидная сварочная смесь для холодной сварки

Заявление об удовлетворенности клиентов JB Tools: Хотя JB tools не является «авторизованным» перепродавцем всей продаваемой продукции, JB Tools поддерживает все продукты, которые она продает, и предлагает своим клиентам 100% гарантию удовлетворения . Чтобы обеспечить удовлетворенность клиентов, JB Tools придерживается и строго соблюдает политику возврата и предлагает своим клиентам продукты на замену в зависимости от наличия продукта или полного возмещения (за вычетом затрат на обратную доставку) по выбору клиента.Поскольку JB Tools является независимым перепродавцом, JB Tools может предлагать продаваемые продукты по наиболее конкурентоспособным ценам, что приводит к существенной экономии средств, передаваемой непосредственно клиентам JB Tools. JB Tools гордится тем, что является надежным интернет-магазином, на которого его клиенты могут положиться, предлагая качественную продукцию по разумным ценам. Приверженность JB Tools к удовлетворению потребностей клиентов не имеет себе равных, поэтому JB Tools предлагает своим клиентам лучшую в своем классе программу гарантии для всех своих клиентов на все продукты, продаваемые JB Tools.Если клиент JB Tools считает, что продукт, приобретенный у JB Tools, имеет дефектное состояние и / или неисправность, клиенты JB Tools могут быть уверены, что JB Tools будет работать со своими клиентами, чтобы обеспечить решение проблем в соответствии с JB Tools. Гарантийная программа, доступ к которой вы можете получить, нажав здесь.

Заявление об ограничении ответственности: JB Tools не позиционирует себя как производитель, филиал производителя или «авторизованный» дистрибьютор этого продукта.Приобретая этот продукт у JB Tools, покупателям не могут быть гарантированы предоставляемые производителем услуги, предлагаемые производителем этого продукта (включая любое обучение или техническую поддержку, которые могут быть доступны в ином случае). Кроме того, при покупке этого продукта у JB Tools гарантия производителя, если таковая имеется, потенциально связанная с продуктом, может не выполняться производителем. JB Tools предоставляет этот отказ от ответственности, чтобы исключить вероятность путаницы, которая может ненадлежащим образом повлиять на ваше решение о покупке этого или любого другого продукта у JB Tools, а также для гарантии отсутствия путаницы в отношении наличия какой-либо аффилированности между JB Tools и производителем. этого продукта.Однако клиенты JB Tools могут быть уверены, что JB Tools выполняет свою гарантийную программу 100% времени. Кроме того, в связи с гарантией удовлетворенности JB Tools, JB Tools соответствует цене и / или всем рекламным акциям, связанным с ее продуктами.

— это низкая проводимость, препятствующая сварке.

Большинство людей понимают, что электрическая цепь лежит в основе сварочной операции. Хотя сбои в этой цепи легко могут повлиять на производительность, качество сварки и срок службы оборудования.

Понимание роли проводимости в сварочных операциях и способов устранения проблем, которые могут сократить время простоя, переделки и ненужные затраты на оборудование.

На все эти факторы в конечном итоге влияет проводимость: способность электрического тока течь по сварочной цепи. Электропроводность также может быть обозначена как обратная величина: сопротивление или препятствие свободному течению электричества по цепи. Если электрический ток движется с очень небольшим сопротивлением, материал очень проводящий.Золото — один из самых проводящих материалов на Земле, но его стоимость не позволяет использовать его в сварочном оборудовании.

Использование меди, алюминия и других металлов в сварочном оборудовании обеспечивает хороший баланс между стоимостью и проводимостью. Медь, используемая в сварочном оборудовании, хорошо пропускает электрический ток. Свойства материала все еще очень малы, но этого недостаточно, чтобы помешать сварке. Однако чрезмерное сопротивление в цепи может вызвать дефекты сварных швов, снизить производительность и привести к преждевременному выходу оборудования из строя.

Влияние проводимости

Чтобы понять, как именно проводимость влияет практически на все аспекты сварочной операции, можно подумать о сварочной цепи, как о садовом шланге. Вода, протекающая по шлангу, аналогична электрическому току в цепи. Сжатие шланга в одном месте уменьшает количество воды, которая может вытекать из шланга. Точно так же область электрического сопротивления, такая как изношенное или загрязненное соединение силовых контактов, ограничивает электрический поток по всей длине цепи.

Когда сопротивление не дает электронам двигаться по цепи, они преобразуют свою энергию в тепло. Окружающие компоненты поглощают тепло. Тепло заставляет пластиковые и металлические компоненты расширяться и сжиматься при охлаждении, создавая механическое напряжение, которое может привести к преждевременному выходу оборудования из строя.

Интересно, что тепло само по себе является источником сопротивления. Вот почему процессы сварки при высоких температурах, например с использованием порошковой проволоки, требуют, чтобы контактный наконечник был утоплен как можно дальше от сварочной дуги.Поскольку контактный наконечник поглощает тепло от дуги, он теряет способность передавать ток на проволоку. Это приводит к ухудшению сварочных характеристик.

Чрезмерное сопротивление в любом месте цепи может привести к множеству проблем. Это включает в себя разбрызгивание или неустойчивую дугу, непостоянный внешний вид сварного шва и частое выгорание контактного наконечника. Эти проблемы возникают из-за того, что сопротивление в цепи снижает количество тока, который может протекать к сварочной дуге. Когда источник питания обнаруживает уменьшение тока в дуге, он посылает скачок напряжения, чтобы преодолеть ограниченный ток.Это повышенное напряжение вызывает треск и разбрызгивание, что приводит к плохому и нестабильному качеству сварки.

Точный поиск и устранение неисправностей

Как видно на этой схеме, существует множество областей, в которых может произойти прерывание проводимости. Регулярная проверка механических соединений между компонентами позволяет избежать проблем до их возникновения.

Возможность правильно определить и устранить чрезмерное электрическое сопротивление имеет решающее значение для снижения затрат на оборудование и переделки.

Механические соединения между сварочными компонентами вызывают большинство нарушений проводимости.К ним относятся: соединение между источником питания и вилкой кабеля питания пистолета; фитинги и соединения между кабелем питания горелки, шейкой, диффузором, контактным наконечником и сварочной проволокой; и соединения между рабочим кабелем, сварочным столом и источником питания. Регулярно проверяйте эти соединения до возникновения проблем, чтобы избежать сложных проблем в будущем.

Существует три основных типа концевой заделки силового кабеля: компрессионный, установочный винт и гофрированный. Компрессионные фитинги обычно обеспечивают наилучшее сочетание долговечности и ремонтопригодности.Отремонтировать резьбовые соединения набора несложно, но часто они выходят из строя и требуют частой затяжки. Обжимные фитинги обеспечивают хороший контакт между кабелем и пистолетом, но также подвержены перегреву и постепенному износу. Затяните ослабленные соединения кабеля, пистолета и источника питания в соответствии со спецификациями производителя или замените их в случае повреждения.

Поскольку сварочная проволока со временем изнашивает отверстие, контактный наконечник следует проверять в первую очередь при поиске и устранении неисправностей. Контактный наконечник, который не поддерживает постоянное соединение со сварочной проволокой, следует заменить независимо от того, является ли он основным источником проблемы с проводимостью.

Перебои

Горловина, диффузор и контактный наконечник подвергаются повторяющимся механическим нагрузкам, поскольку они поглощают тепло от дуги и затем остывают после завершения сварки.

Краска и другие поверхностные загрязнения могут снизить проводимость соединения рабочего кабеля. Чтобы обеспечить максимальный электрический поток, прикрепите зажим рабочего кабеля к чистому неокрашенному металлу как можно ближе к сварному шву. При использовании вращающихся рабочих кабелей, таких как поворотные столы и позиционеры, токопроводящая смазка может помочь увеличить площадь токопроводящей поверхности между движущимися и неподвижными частями.

Другой наиболее частый источник прерывания проводимости — это потертые медные жилы внутри пистолета или, что реже, в кабелях рабочего кабеля. Эти жилы могут истираться и ломаться из-за повторяющихся изгибов и скручиваний, особенно на пистолетах, которые не содержат компонентов для снятия натяжения в точках соединения с пистолетом и источником питания. Кроме того, термические напряжения могут привести к тому, что медная проволока станет хрупкой, что повысит вероятность усталостного разрушения.

По этой причине изгибать или перекручивать кабель пистолета следует только в случае крайней необходимости.Резистивное нагревание, вызванное изношенной скрученной проволокой, помимо ухудшения характеристик сварки, может также ускорить разрушение оставшихся неповрежденных жил и привести к возможному выходу кабеля из строя.

Поиск и устранение неисправностей Повреждение

Соединение штыря питания может ослабнуть и вызвать повышенное сопротивление. Функция снятия натяжения на этом пистолете снижает вероятность разрыва скрутки кабеля при подключении к силовому штырю.

К сожалению, сложно и часто непрактично проверять кабель на предмет повреждений в качестве превентивной меры.Сначала проверьте механические соединения и фитинги, если плохая проводимость является предполагаемой причиной проблемы при сварке, а затем перейдите к проверке состояния кабеля.

Можно перерезать и снова заделать кабель, если повреждение происходит рядом с соединениями с источником питания или пистолетом. Серьезное повреждение кабеля или повреждение около середины кабеля может потребовать замены кабеля или всего пистолета.

Сварочные технологии значительно продвинулись вперед со времен «жужжащих боксов» постоянного тока, но одна вещь, которая оставалась неизменной на протяжении десятилетий, — это необходимость создания и обслуживания надежной электрической цепи.Сопротивление незакрепленных фитингов и соединений является естественной частью износа сварочного оборудования при нормальной эксплуатации. Однако знание общих признаков плохой проводимости и выполнение регулярных проверок поможет гарантировать, что повышенное сопротивление не приведет к чрезмерным затратам на оборудование и доработку.

сварка | Типы и определение

Полная статья

Сварка , техника, используемая для соединения металлических деталей, как правило, с помощью нагрева.Этот метод был открыт во время попыток придать железу полезные формы. Сварные клинки были разработаны в 1-м тысячелетии нашей эры, самые известные из которых были произведены арабскими оружейниками в Дамаске, Сирия. В то время был известен процесс науглероживания железа для производства твердой стали, но полученная сталь была очень хрупкой. Техника сварки, которая включала прослойку относительно мягкого и вязкого железа с высокоуглеродистым материалом с последующей ковкой с молотком, позволила получить прочное и жесткое лезвие.

В наше время усовершенствование технологий производства чугуна, особенно внедрение чугуна, ограничило сварку кузнецами и ювелирами. Другие методы соединения, такие как крепление болтами или заклепками, широко применялись для новых продуктов, от мостов и железнодорожных двигателей до кухонной утвари.

Современные процессы сварки плавлением являются результатом необходимости получения непрерывного соединения на больших стальных листах. Было показано, что клепка имеет недостатки, особенно для закрытых контейнеров, таких как бойлер.Газовая сварка, дуговая сварка и контактная сварка появились в конце XIX века. Первая реальная попытка широко внедрить сварочные процессы была предпринята во время Первой мировой войны. К 1916 году кислородно-ацетиленовый процесс был хорошо развит, и применяемые тогда методы сварки используются до сих пор. С тех пор основные улучшения коснулись оборудования и безопасности. В этот период также была внедрена дуговая сварка с использованием плавящегося электрода, но изначально использовавшаяся неизолированная проволока приводила к хрупким сварным швам.Решение было найдено, обернув оголенный провод асбестом и переплетенным алюминиевым проводом. Современный электрод, представленный в 1907 году, состоит из неизолированной проволоки со сложным покрытием из минералов и металлов. Дуговая сварка не использовалась повсеместно до Второй мировой войны, когда острая необходимость в быстрых средствах строительства для судоходства, электростанций, транспорта и сооружений стимулировала необходимые разработки.

Сварка сопротивлением, изобретенная в 1877 году Элиху Томсоном, была принята задолго до дуговой сварки для точечного и шовного соединения листов.Стыковая сварка для изготовления цепей и соединения стержней и стержней была разработана в 1920-х годах. В 1940-х годах был введен процесс вольфрам-инертный газ с использованием неплавящегося вольфрамового электрода для выполнения сварных швов плавлением. В 1948 году в новом процессе с защитой от газа использовался проволочный электрод, который расходился во время сварки. Совсем недавно были разработаны электронно-лучевая сварка, лазерная сварка и несколько твердофазных процессов, таких как диффузионная сварка, сварка трением и ультразвуковое соединение.

Получите подписку Britannica Premium и получите доступ к эксклюзивному контенту.Подпишитесь сейчас

Основные принципы сварки

Сварной шов можно определить как слияние металлов, полученное нагреванием до подходящей температуры с приложением давления или без него, а также с использованием или без использования присадочного материала.

При сварке плавлением источник тепла выделяет достаточно тепла для создания и поддержания ванны расплавленного металла требуемого размера. Тепло может подаваться электричеством или газовым пламенем. Сварку сопротивлением можно рассматривать как сварку плавлением, поскольку образуется расплавленный металл.

Твердофазные процессы позволяют получать сварные швы без плавления основного материала и без добавления присадочного металла. Всегда используется давление и обычно подается немного тепла. Теплота трения возникает при ультразвуковом и трении соединения, а нагрев печи обычно используется при диффузионном соединении.

Электрическая дуга, используемая при сварке, представляет собой сильноточный низковольтный разряд, обычно в диапазоне 10–2000 ампер при 10–50 вольт. Столб дуги сложен, но, в общем, состоит из катода, который испускает электроны, газовой плазмы для проводимости тока и области анода, которая становится сравнительно более горячей, чем катод, из-за бомбардировки электронами.Обычно используется дуга постоянного тока (DC), но могут использоваться дуги переменного тока (AC).

Общее количество энергии, потребляемой во всех сварочных процессах, превышает то, что требуется для создания соединения, поскольку не все выделяемое тепло может быть эффективно использовано. Эффективность варьируется от 60 до 90 процентов, в зависимости от процесса; некоторые специальные процессы сильно отклоняются от этой цифры. Тепло теряется из-за теплопроводности через основной металл и излучения в окружающую среду.

Большинство металлов при нагревании вступают в реакцию с атмосферой или другими близлежащими металлами.Эти реакции могут быть крайне пагубными для свойств сварного соединения. Например, большинство металлов при расплавлении быстро окисляются. Слой оксида может помешать правильному связыванию металла. Покрытые оксидом капли расплавленного металла захватываются сварным швом и делают соединение хрупким. Некоторые ценные материалы, добавленные для определенных свойств, настолько быстро реагируют на воздействие воздуха, что осажденный металл не имеет того же состава, что и изначально. Эти проблемы привели к использованию флюсов и инертной атмосферы.

При сварке плавлением флюс играет защитную роль, облегчая контролируемую реакцию металла, а затем предотвращая окисление, образуя слой над расплавленным материалом. Флюсы могут быть активными и помогать в процессе или неактивными и просто защищать поверхности во время соединения.

Инертная атмосфера играет такую ​​же защитную роль, как и флюсы. При сварке металлической дугой в среде защитного газа и вольфрамовой дугой в среде защитного газа инертный газ — обычно аргон — течет из кольцевого пространства, окружающего горелку, непрерывным потоком, вытесняя воздух вокруг дуги.Газ не вступает в химическую реакцию с металлом, а просто защищает его от контакта с кислородом воздуха.

Металлургия соединения металлов важна для функциональных возможностей соединения. Дуговая сварка иллюстрирует все основные характеристики соединения. В результате прохождения сварочной дуги образуются три зоны: (1) металл шва или зона плавления, (2) зона термического влияния и (3) неповрежденная зона. Металл сварного шва — это та часть соединения, которая была расплавлена ​​во время сварки.Зона термического влияния — это область, прилегающая к металлу сварного шва, которая не была сварена, но претерпела изменение микроструктуры или механических свойств из-за высокой температуры сварки. Неповрежденный материал — это тот, который не был достаточно нагрет, чтобы изменить его свойства.

Состав сварочного металла и условия, при которых он замерзает (затвердевает), значительно влияют на способность соединения удовлетворять эксплуатационным требованиям. При дуговой сварке металл сварного шва состоит из присадочного материала и основного металла, который расплавился.После прохождения дуги происходит быстрое охлаждение металла шва. Однопроходный сварной шов имеет литейную структуру со столбчатыми зернами, проходящими от края ванны расплава до центра сварного шва. При многопроходной сварке эта литая структура может быть изменена в зависимости от конкретного свариваемого металла.

Основной металл, прилегающий к сварному шву, или зона термического влияния, подвергается диапазону температурных циклов, и его изменение в структуре напрямую связано с максимальной температурой в любой заданной точке, временем воздействия и охлаждением. ставки.Типы основного металла слишком многочисленны, чтобы обсуждать здесь, но их можно сгруппировать в три класса: (1) материалы, не подверженные влиянию тепла сварки, (2) материалы, закаленные в результате структурных изменений, (3) материалы, закаленные в результате процессов осаждения.

Сварка вызывает напряжения в материалах. Эти силы вызваны сжатием металла шва и расширением, а затем сжатием зоны термического влияния. Не нагретый металл накладывает ограничения на вышеуказанное, и, поскольку преобладает усадка, металл сварного шва не может свободно сжиматься, и в соединении создается напряжение.Это обычно называется остаточным напряжением, и для некоторых критических применений его необходимо снимать термической обработкой всего изделия. Остаточное напряжение неизбежно во всех сварных конструкциях, и если его не контролировать, произойдет искривление или деформация сварного соединения. Контроль осуществляется методами сварки, приспособлениями и приспособлениями, процедурами изготовления и окончательной термообработкой.

Существует большое количество разнообразных сварочных процессов. Некоторые из наиболее важных обсуждаются ниже.

Руководство по сварке алюминия: советы и методы

Алюминий — легкий, мягкий, низкопрочный металл, который легко лить, ковать, обрабатывать, формовать и сваривать.

Если он не легирован специальными элементами, он подходит только для низкотемпературных применений.

Алюминий легко соединяется сваркой, пайкой и пайкой.

Во многих случаях алюминий соединяют с другими металлами с помощью обычного оборудования и технологий.Однако иногда может потребоваться специальное оборудование или методы.

Сплав, конфигурация соединения, требуемая прочность, внешний вид и стоимость являются факторами, определяющими выбор процесса. У каждого процесса есть определенные преимущества и ограничения.

Цвет

Алюминий имеет цвет от светло-серого до серебристого, очень яркий при полировке и тусклый при окислении.

Характеристики

Излом в алюминиевых профилях показывает гладкую яркую структуру. Алюминий не дает искр при испытании на искру и не показывает красный цвет до плавления.На расплавленной поверхности мгновенно образуется тяжелая пленка белого оксида.

Алюминий легкий и сохраняет хорошую пластичность при отрицательных температурах. Он также обладает высокой устойчивостью к коррозии, хорошей электрической и теплопроводностью, а также высокой отражательной способностью как к теплу, так и к свету.

Чистый алюминий плавится при 1220ºF (660ºC), тогда как алюминиевые сплавы имеют приблизительный диапазон плавления от 900 до 1220ºF (482-660ºC). При нагревании до диапазона сварки или пайки цвет алюминия не меняется.

Сочетание легкости и высокой прочности делает алюминий вторым по популярности свариваемым металлом.

Однопроводная сварка алюминия MIG

Алюминий против сварки стали

Одна из причин, по которой алюминий отличается от стали при сварке, заключается в том, что он не приобретает цвета по мере приближения к температуре плавления до тех пор, пока не поднимется выше точки плавления, после чего он станет тускло-красным.

При пайке алюминия горелкой используется флюс.Флюс будет плавиться по мере приближения температуры основного металла к требуемой. Сначала высыхает флюс и плавится по мере того, как основной металл достигает правильной рабочей температуры.

При сварке горелкой в ​​кислородно-ацетиленовой или кислородно-водородной среде поверхность основного металла сначала плавится и приобретает характерный влажный и блестящий вид. (Это помогает узнать, когда достигаются температуры сварки.) При сварке газовой вольфрамовой дугой или газовой металлической дугой цвет не так важен, потому что сварка завершается до того, как прилегающая область плавится.

Наполнитель расплавленного алюминия

Правильное добавление алюминиевого наполнителя в расплавленную сварочную ванну

Сварочные свойства и сплавы

Алюминий и алюминиевые сплавы удовлетворительно свариваются металлической дугой, угольной дугой и другими процессами дуговой сварки. Чистый алюминий можно сплавить со многими другими металлами для получения широкого диапазона физических и механических свойств.

Способы, с помощью которых легирующие элементы упрочняют алюминий, используются в качестве основы для классификации сплавов на две категории: нетермообрабатываемые и термически обрабатываемые.Деформируемые сплавы в виде листов и пластин, труб, экструдированных и катаных профилей, а также поковок имеют одинаковые характеристики соединения независимо от формы.

Алюминиевые сплавы также производятся в виде отливок в виде песка, постоянной формы или литья под давлением. Практически одинаковые методы сварки, пайки или пайки используются как для литого, так и для кованого металла.

Литье под давлением не нашли широкого применения там, где требуется сварная конструкция. Однако они были приклеены и в некоторой степени припаяны.Последние разработки в области вакуумного литья под давлением улучшили качество отливок до такой степени, что их можно удовлетворительно сваривать для некоторых применений.

Основным преимуществом использования процессов дуговой сварки является то, что дуга дает высококонцентрированную зону нагрева.

По этой причине предотвращается чрезмерное расширение и деформация металла.

Алюминий обладает рядом свойств, которые отличают сварку от сварки сталей.Это: покрытие поверхности оксидом алюминия; высокая теплопроводность; высокий коэффициент теплового расширения; низкая температура плавления; и отсутствие изменения цвета при приближении температуры к точке плавления.

Нормальные металлургические факторы, применимые к другим металлам, применимы и к алюминию.

Алюминий — это активный металл, который реагирует с кислородом воздуха, образуя твердую тонкую пленку оксида алюминия на поверхности.

Температура плавления оксида алюминия составляет приблизительно 3600 ° F (1982 ° C), что почти в три раза выше точки плавления чистого алюминия (1220 ° F (660 ° C)).Кроме того, эта пленка оксида алюминия поглощает влагу из воздуха, особенно когда она становится толще.

Влага является источником водорода, который вызывает пористость алюминиевых сварных швов. Водород также может поступать из масла, краски и грязи в зоне сварного шва. Это также происходит из-за оксидов и посторонних материалов на электроде или присадочной проволоке, а также из основного металла. Водород попадает в сварочную ванну и растворяется в расплавленном алюминии. Когда алюминий затвердевает, он будет удерживать гораздо меньше водорода.

Водород не выделяется во время затвердевания. При высокой скорости охлаждения свободный водород остается внутри сварного шва и вызывает пористость. Пористость в зависимости от количества снижает прочность и пластичность сварного шва.

Сварочные стержни

Алюминий для сварки палкой (алюминиевые сварочные стержни) доступны с толщиной примерно 1/8 дюйма от стали. Это отличный выбор для ремонта резервуаров и трубопроводов в полевых условиях. Также хороший выбор при работе в ветреную погоду.Это не для точной работы.

Обратной стороной использования алюминиевых сварочных стержней является необходимость значительного количества практики. Также существует проблема с потоком. флюс сильно горит и его трудно удалить. Он также прожигает краску.

Существуют превосходные альтернативы алюминиевым сварочным стержням, такие как сварка с подачей проволоки.

Алюминиевый сплав Нумерация

Разработано множество алюминиевых сплавов. Важно знать, какой сплав будет свариваться. Система четырехзначных чисел была разработана Aluminium Association, Inc., для обозначения различных типов деформируемых алюминиевых сплавов.

Эта система групп сплавов выглядит следующим образом:

1. 1XXX серия . Это глинозем с чистотой 99 процентов или выше, которые используются в основном в электрической и химической промышленности.
2. 2XXX серии . Медь является основным сплавом в этой группе, который обеспечивает чрезвычайно высокую прочность при надлежащей термообработке. Эти сплавы не обладают такой хорошей коррозионной стойкостью и часто плакируются чистым алюминием или алюминием из специальных сплавов.Эти сплавы используются в авиастроении.
3. 3ХХХ серии . Марганец является основным легирующим элементом в этой группе, который не поддается термической обработке. Содержание марганца ограничено примерно 1,5%. Эти сплавы обладают средней прочностью и легко обрабатываются.
4. 4XXX серии . Кремний является основным легирующим элементом в этой группе. Его можно добавлять в достаточных количествах, чтобы существенно снизить температуру плавления, и он используется для пайки сплавов и сварочных электродов.Большинство сплавов этой группы не поддаются термообработке.
5. 5XXX серии . Магний является основным легирующим элементом этой группы, представляющей собой сплавы средней прочности. Они обладают хорошими сварочными характеристиками и хорошей устойчивостью к коррозии, но объем холодных работ следует ограничивать.
6. 6ХХХ серия . Сплавы этой группы содержат кремний и магний, что делает их пригодными для термической обработки. Эти сплавы обладают средней прочностью и хорошей коррозионной стойкостью.
7. 7XXX серии . Цинк является основным легирующим элементом в этой группе. Магний также входит в состав большинства этих сплавов. Вместе они образуют термически обрабатываемый сплав очень высокой прочности, который используется для изготовления корпусов самолетов.

Очистка

Поскольку алюминий имеет большое сродство к кислороду, на его поверхности всегда присутствует пленка оксида. Эта пленка должна быть удалена перед любой попыткой сварить, припаять или припаять материал. Также необходимо предотвратить его образование во время процедуры соединения.

При подготовке алюминия к сварке, пайке или пайке соскоблите эту пленку острым инструментом, проволочной щеткой, наждачной бумагой или аналогичными средствами. Использование инертных газов или обильное нанесение флюса предотвращает образование оксидов в процессе соединения.

Алюминий и алюминиевые сплавы нельзя очищать каустической содой или чистящими средствами с pH выше 10, так как они могут вступать в химическую реакцию.

Пленку оксида алюминия необходимо удалить перед сваркой. Если его не удалить полностью, мелкие частицы нерасплавленного оксида будут задерживаться в сварочной ванне и вызовут снижение пластичности, отсутствие плавления и, возможно, растрескивание сварного шва.

Оксид алюминия можно удалить механическим, химическим или электрическим способом. Механическое удаление включает соскоб острым инструментом, наждачной бумагой, проволочной щеткой (нержавеющая сталь), опиливание или любой другой механический метод.

Химическое удаление можно выполнить двумя способами. Один из них заключается в использовании чистящих растворов, травильных или нетравильных. Типы без заедания следует использовать только при запуске с относительно чистыми деталями и вместе с другими очистителями на основе растворителей.Для лучшей очистки рекомендуются растворы для травления, но их следует использовать с осторожностью.

При использовании окунания настоятельно рекомендуется горячее и холодное ополаскивание. Растворы типа травления — щелочные растворы. Время нахождения в растворе необходимо контролировать, чтобы не произошло слишком сильного травления.

Химическая очистка

Химическая очистка включает использование сварочных флюсов. Флюсы используются для газовой сварки, пайки и пайки. Покрытие покрытых алюминиевых электродов также сохраняет флюсы для очистки основного металла.Всякий раз, когда используется очистка травлением или очистка флюсом, флюс и щелочные травильные материалы должны быть полностью удалены из области сварного шва, чтобы избежать коррозии в будущем.

Электрическая система удаления оксидов

В системе удаления оксидов электричества используется катодная бомбардировка. Катодная бомбардировка происходит во время полупериода сварки вольфрамовым электродом на переменном токе, когда электрод является положительным (обратная полярность).

Это электрическое явление, при котором оксидное покрытие стирается, чтобы получить чистую поверхность.Это одна из причин, почему дуговая сварка вольфрамовым электродом на переменном токе так популярна для сварки алюминия.

Поскольку алюминий настолько активен химически, оксидная пленка немедленно начинает преобразовываться. Время нароста не очень быстрое, но сварные швы следует выполнять после очистки алюминия в течение не менее 8 часов для качественной сварки. Если наступит более длительный период времени, качество сварного шва снизится.

Теплопроводность

Алюминий обладает высокой теплопроводностью и низкой температурой плавления.В зависимости от сплава, он проводит тепло в три-пять раз быстрее, чем сталь.

Алюминий необходимо нагреть больше, даже если температура плавления алюминия вдвое меньше, чем у стали. Из-за высокой теплопроводности для сварки более толстых секций часто используется предварительный нагрев. Если температура слишком высока или период времени слишком большой, прочность сварного соединения как в термообработанных, так и в закаленных сплавах может снизиться.

Предварительный нагрев алюминия не должен превышать 400ºF (204ºC), и детали не должны выдерживаться при этой температуре дольше, чем необходимо.Из-за высокой теплопроводности в процедурах следует использовать высокоскоростные сварочные процессы с большим тепловложением. И газовая вольфрамовая дуга, и газовая дуга с металлической дугой удовлетворяют этому требованию.

Высокая теплопроводность алюминия может быть полезной, поскольку сварной шов очень быстро затвердевает, если тепло отводится от сварного шва очень быстро. Наряду с поверхностным натяжением это помогает удерживать металл шва в нужном положении и делает практичную сварку вольфрамовой дугой и дуговой сваркой металлическим электродом во всех положениях.

Тепловое расширение алюминия в два раза больше, чем у стали. Кроме того, алюминиевые сварные швы уменьшаются в объеме примерно на 6 процентов при затвердевании из расплавленного состояния. Это изменение размера может вызвать деформацию и растрескивание.

Сварка алюминиевых листов

Для сварки алюминиевых листов из-за сложности управления дугой, стыковые и угловые швы трудно производить на листах толщиной менее 1/8 дюйма (3,2 мм). При сварке пластины тяжелее 1/8 дюйма (3,2 мм) соединение, подготовленное со скосом 20 градусов, будет иметь прочность, равную прочности сварного шва, выполненного кислородно-ацетиленовой технологией.

Этот сварной шов может быть пористым и не подходить для герметичных соединений с жидкостями или газами. Однако дуговая сварка металла особенно подходит для тяжелых материалов и используется для обработки листов толщиной до 2-1 / 2 дюйма (63,5 мм).

Настройки тока и полярности

Настройки тока и полярности зависят от типа электродов каждого производителя. Используемая полярность должна быть определена путем пробного соединения выполняемых соединений.

Подготовка кромки пластины

В целом конструкция сварных соединений алюминия вполне соответствует конструкции сварных соединений.Однако из-за более высокой текучести алюминия под сварочной дугой следует помнить о некоторых важных общих принципах. При использовании алюминиевого листа меньшей толщины предпочтительнее меньшее расстояние между канавками, когда разбавление сварного шва не имеет значения.

Управляющим фактором является совместная подготовка. Специально разработанная V-образная канавка отлично подходит там, где сварка может выполняться только с одной стороны и где требуется гладкий проникающий валик. Эффективность этой конкретной конструкции зависит от поверхностного натяжения и должна применяться ко всем материалам размером более 1/8 дюйма.(3,2 мм) толщиной.

Дно специальной V-образной канавки должно быть достаточно широким, чтобы полностью вместить корневой проход. Это требует добавления относительно большого количества присадочного сплава для заполнения канавки.

Превосходный контроль проплавления и получение прочных корневых швов. Эта подготовка кромки может использоваться для сварки во всех положениях. Это устраняет трудности, связанные с прожогом или проплавлением в положениях при перегреве и горизонтальной сварке. Он применим ко всем свариваемым основным сплавам и всем присадочным сплавам.

Сварка алюминия MIG

Полностью автоматическая однопроволочная сварка MIG

Газовая дуговая сварка (MIG) (GMAW)

Этот быстрый, адаптируемый процесс используется с постоянным током обратной полярности и инертным газом для сварки алюминиевых сплавов большой толщины в любом положении, от 1/016 дюйма (1,6 мм) до нескольких дюймов. TM 5-3431-211-15 описывает работу типичного сварочного аппарата MIG.

Защитный газ

Необходимо принять меры для обеспечения максимальной эффективности газовой защиты.Для сварки алюминия используются аргон, гелий или смесь этих газов. Аргон дает более плавную и стабильную дугу, чем гелий. При определенном токе и длине дуги гелий обеспечивает более глубокое проникновение и более горячую дугу, чем аргон.

Напряжение дуги выше у гелия, и данное изменение длины дуги приводит к большему изменению напряжения дуги. Профиль валика и характер проплавления алюминиевых швов, выполненных аргоном и гелием, различаются. У аргона профиль шарика уже и выпуклее, чем у гелия.Схема проникновения показывает глубокий центральный разрез.

Гелий дает более плоский и широкий валик и более широкий рисунок проникновения под валиком. Смесь примерно 75 процентов гелия и 25 процентов аргона обеспечивает преимущества обоих защитных газов без нежелательных характеристик ни одного из них.

Диаграмма проникновения и контур валика показывают характеристики обоих газов. Стабильность дуги сравнима с аргоном. Угол наклона пистолета или горелки более важен при сварке алюминия в инертном защитном газе.Рекомендуется передний угол хода 30 °.

Наконечник электродной проволоки должен быть больше алюминия. В Таблице 7-21 приведены технологические схемы сварки алюминия дуговой газовой сваркой.

Сварка алюминия GMAW

Сварка алюминия, выполненная методом GMAW. Сварщик «укладывает валик» из расплавленного металла, который становится сварным швом без шлака.

Техника для сварки алюминия

Проволока электрода должна быть чистой. Дуга зажигается, когда электродная проволока выступает примерно на 1/2 дюйма.(12,7 мм) от чашки.

Часто используется метод зажигания дуги примерно на 1,0 дюйма (25,4 мм) перед началом сварки, а затем быстрое подведение дуги к начальной точке сварки, изменение направления движения и продолжение обычной сварки. В качестве альтернативы дуга может быть зажжена за пределами сварной канавки на начальном выступе.

При окончании или прекращении сварки аналогичная практика может сопровождаться изменением направления сварки на противоположное и одновременным увеличением скорости сварки для уменьшения ширины ванны расплава до разрыва дуги.Это помогает предотвратить появление кратеров и трещин. Обычно используются вкладки стока.

Установив дугу, сварщик перемещает электрод вдоль стыка, сохраняя угол переда от 70 до 85 градусов относительно работы.

Обычно предпочтительнее использовать струны из бисера. Следует следить за тем, чтобы угол переда не изменялся или не увеличивался по мере приближения к концу сварного шва. Скорость движения дуги контролирует размер валика.

При сварке алюминия этим процессом важно поддерживать высокие скорости перемещения.При сварке одинаковой толщины угол между электродом и рабочим углом должен быть одинаковым с обеих сторон сварного шва.

При сварке в горизонтальном положении наилучшие результаты достигаются, если направить пистолет немного вверх. При сварке толстых листов с тонкими пластинами полезно направлять дугу в сторону более тяжелого участка.

Небольшой угол обратной стороны иногда бывает полезен при сварке тонких секций с толстыми. Корневой проход стыка обычно требует короткой дуги для обеспечения желаемого проплавления.При последующих проходах можно использовать дугу немного большей длины и более высокое напряжение дуги.

Оборудование подачи проволоки для сварки алюминия должно быть хорошо отрегулировано для обеспечения эффективной подачи проволоки. Используйте лайнеры нейлонового типа в кабельных сборках. Для алюминиевой проволоки и размера электродной проволоки необходимо выбрать соответствующие приводные ролики.

Труднее протолкнуть алюминиевую проволоку чрезвычайно малого диаметра через длинные кабельные сборки пистолета, чем стальную проволоку. По этой причине для электродных проволок малого диаметра используются катушки-пистолеты или недавно разработанные пистолеты с линейным двигателем подачи.

Требуются пистолеты с водяным охлаждением, кроме слаботочной сварки. Для сварки алюминия используются как источник питания постоянного тока (CC) с согласованным механизмом подачи проволоки с измерением напряжения, так и источник питания постоянного напряжения (CV) с механизмом подачи проволоки постоянной скорости. Кроме того, механизм подачи проволоки с постоянной скоростью иногда используется с источником питания постоянного тока.

В целом, система CV предпочтительнее при сварке тонких материалов и использовании электродной проволоки любого диаметра. Это обеспечивает лучшее зажигание и регулировку дуги.Система CC предпочтительна при сварке толстого материала с использованием электродной проволоки большего диаметра.

Качество сварки с этой системой кажется лучше. Источник питания постоянного тока с умеренным падением напряжения от 15 до 20 вольт на 100 ампер и механизм подачи проволоки с постоянной скоростью обеспечивают наиболее стабильную подводимую мощность к сварному шву и высочайшее качество сварки.

Конструкция сварного соединения алюминия

Кромки могут быть подготовлены к сварке распиловкой, механической обработкой, круговым строганием, фрезерованием или дуговой резкой.

Полностью автоматическая однопроволочная сварка алюминия методом MIG

Пример сварки алюминия: присадочная проволока: AA 5183 (AlMg4,5Mn) 2,4 мм Основной материал: AA 5356 (AlMg5) Размер: 500 x 150 x 15 мм (предварительный нагрев не допускается) Защитный газ: Ar70 / He30 Скорость сварки: 60/40 см / мин Положение сварки: 1 G Двухслойный второй слой> осциллирующий

Газовая вольфрамо-дуговая сварка (GTAW)

Меры предосторожности

Процесс газовой вольфрамовой дуговой сварки (TIG) используется для сварки более тонких профилей алюминия и алюминиевых сплавов.При использовании этого процесса следует упомянуть несколько мер предосторожности.

1. Переменный ток рекомендуется для универсальных работ, так как он обеспечивает половину цикла очищающего действия. В Таблице 7-22 приведены графики процедуры сварки для использования процесса на разной толщине для получения различных сварных швов. Сварка переменным током, обычно с высокой частотой, широко используется как в ручном, так и в автоматическом режиме. Необходимо строго соблюдать процедуры и уделять особое внимание типу вольфрамового электрода, размеру сварочного сопла, типу газа и расходу газа.При ручной сварке длина дуги должна быть небольшой и равной диаметру электрода. Вольфрамовый электрод не должен выступать слишком далеко за конец сопла. Вольфрамовый электрод следует содержать в чистоте. Если он случайно коснулся расплавленного металла, его необходимо исправить.
2. Сварка алюминия Следует использовать источники сварочного тока, предназначенные для дуговой сварки вольфрамовым электродом в среде газа. Новое оборудование обеспечивает программирование, предварительную и последующую подачу защитного газа, а также пульсирование.
3. Сварка алюминия Для автоматической или машинной сварки можно использовать отрицательный электрод постоянного тока (прямая полярность). Очистка должна быть чрезвычайно эффективной, поскольку катодная бомбардировка не помогает. При использовании отрицательного электрода постоянного тока можно получить чрезвычайно глубокое проникновение и высокие скорости. В Таблице 7-23 приведены графики процедуры сварки отрицательным электродом на постоянном токе.
4. Защитные газы для сварки алюминия — это аргон, гелий или их смесь. Аргон используется с меньшим расходом.Гелий увеличивает проникновение, но требуется более высокая скорость потока. При использовании присадочной проволоки она должна быть чистой. Оксид, не удаленный с присадочной проволоки, может содержать влагу, которая создает полярность в наплавленном шве.

Ручная сварка алюминия MIG

Ручная сварочная горелка с «квазиподобной» геометрией стыка Диаметр проволоки: AA 5183 (1,6 мм) Основной материал: AA 6061 (AlMgSi) Толщина: 15 мм

Сварка на переменном токе

Характеристики процесса

Сварка алюминия методом газовой вольфрамо-дуговой сварки на переменном токе дает эффект очистки от оксидов.

В качестве защитного газа используется аргон. Лучшие результаты достигаются при сварке алюминия переменным током с использованием оборудования, предназначенного для создания сбалансированной волны или равного тока в обоих направлениях.

Дисбаланс приведет к потере мощности и снижению очищающего действия дуги. Характеристики стабильной дуги — это отсутствие щелчков или трещин, плавное зажигание дуги и притяжение добавленного присадочного металла к сварочной ванне, а не склонность к отталкиванию.Стабильная дуга приводит к меньшему количеству включений вольфрама.

Ручная сварка алюминия MIG

Техника для сварки алюминия

Для ручной сварки алюминия переменным током электрододержатель удерживается в одной руке, а присадочный стержень, если он используется, — в другой. Первоначальная дуга зажигается на пусковом блоке для нагрева электрода.

Затем дуга прерывается и снова зажигается в суставе. Этот метод снижает вероятность появления включений вольфрама в начале сварки. Дуга удерживается в начальной точке до тех пор, пока металл не станет жидким и не образуется сварочная ванна.

Создание и поддержание подходящей сварочной ванны очень важно, и сварка не должна продолжаться перед лужей.

Если требуется присадочный металл, он может быть добавлен к передней или передней кромке бассейна, но с одной стороны от центральной линии. Обе руки двигаются в унисон с легкими движениями вперед и назад вдоль сустава. Вольфрамовый электрод не должен касаться присадочного стержня.

Горячий конец присадочного стержня не должен выниматься из аргонового экрана.Необходимо поддерживать короткую длину дуги, чтобы обеспечить достаточное проплавление и избежать подрезов, чрезмерной ширины сварного шва и, как следствие, потери контроля проплавления и контура сварного шва.

Одно правило — использовать длину дуги, приблизительно равную диаметру вольфрамового электрода. При разрыве дуги в кратере сварного шва могут возникнуть усадочные трещины, что приведет к дефектному сварному шву.

Этот дефект можно предотвратить, постепенно увеличивая длину дуги и добавляя в кратер присадочный металл.Затем быстро разорвите и повторно зажгите дугу несколько раз, добавляя в кратер дополнительный присадочный металл, или используйте педаль для уменьшения тока в конце сварного шва. Прихватывание перед сваркой помогает контролировать деформацию.

Прихваточные швы должны быть достаточного размера и прочности, а их концы должны быть вырезаны или заострены конусом перед сваркой.

Расчет сварных швов

Конструкции соединений применимы к процессу газовой вольфрамо-дуговой сварки с небольшими исключениями.Неопытным сварщикам, которые не могут поддерживать очень короткую дугу, может потребоваться более широкая подготовка кромок, прилегающий угол или расстояние между стыками.

Соединения могут быть сплавлены с помощью этого процесса без добавления присадочного металла, если сплав основного металла также является удовлетворительным присадочным сплавом. Кромочные и угловые сварные швы выполняются быстро без добавления присадочного металла и имеют хороший внешний вид, но очень важна очень плотная подгонка.

Прямая полярность постоянного тока

Характеристики процесса

Этот процесс с использованием гелиевых и торированных вольфрамовых электродов выгоден для многих автоматических сварочных операций, особенно при сварке тяжелых профилей.Поскольку существует меньшая склонность к нагреванию электрода, для заданного сварочного тока можно использовать электроды меньшего размера. Это будет способствовать сохранению узкого валика сварного шва.

Использование постоянного тока прямой полярности (dcsp) обеспечивает больший подвод тепла, чем при использовании переменного тока. В сварочной ванне выделяется больше тепла, поэтому она становится глубже и уже.

Методы

Для зажигания дуги следует использовать ток высокой частоты. Запуск от касания приведет к загрязнению вольфрамового электрода.Нет необходимости образовывать лужу, как при сварке на переменном токе, поскольку плавление происходит в момент зажигания дуги. Следует позаботиться о том, чтобы дуга зажгла в зоне сварки, чтобы предотвратить нежелательную маркировку материала.

Используются стандартные методы, такие как отводы и ножные регуляторы нагрева. Они полезны для предотвращения или заполнения кратеров, для регулировки силы тока при рабочем нагреве и для корректировки изменения толщины сечения. При сварке постоянным током горелка постоянно перемещается вперед.Присадочная проволока равномерно подается в переднюю кромку сварочной ванны или укладывается на стык и плавится по мере продвижения дуги.

Во всех случаях кратер должен быть заполнен до точки над валиком сварного шва, чтобы исключить кратерные трещины. Размер галтели можно регулировать, варьируя размер присадочной проволоки. DCSP адаптируется к ремонтным работам. Предварительный нагрев не требуется даже для тяжелых секций, а зона термического влияния будет меньше с меньшими искажениями.

Конструкции сварных соединений алюминия

Для ручного dcsp концентрированное тепло дуги дает отличное закрепление корня.Поверхность корня может быть толще, канавки уже, а нарост можно легко контролировать, варьируя размер присадочной проволоки и скорость перемещения.

Сварка прямоугольным переменным током (TIG)

Методы

Для зажигания дуги следует использовать ток высокой частоты. Запуск от касания приведет к загрязнению вольфрамового электрода. Нет необходимости образовывать лужу, как при сварке на переменном токе, поскольку плавление происходит в момент зажигания дуги. Следует позаботиться о том, чтобы дуга зажгла в зоне сварки, чтобы предотвратить нежелательную маркировку материала.

Используются стандартные методы, такие как отводы и ножные регуляторы нагрева. Они полезны для предотвращения или заполнения кратеров, для регулировки силы тока при рабочем нагреве и для корректировки изменения толщины сечения. При сварке постоянным током горелка постоянно перемещается вперед.

Присадочная проволока равномерно подается в переднюю кромку сварочной ванны или укладывается на стык и плавится по мере продвижения дуги. Во всех случаях кратер следует заполнить до точки над валиком сварного шва, чтобы устранить трещины кратера.

Размер скругления можно регулировать, варьируя размер присадочной проволоки. DCSP адаптируется к ремонтным работам. Предварительный нагрев не требуется даже для тяжелых секций, а зона термического влияния будет меньше с меньшими искажениями.

Конструкции сварных соединений алюминия

Для ручного dcsp концентрированное тепло дуги дает отличное закрепление корня. Поверхность корня может быть толще, канавки уже, а нарост можно легко контролировать, варьируя размер присадочной проволоки и скорость перемещения.

Сварка металло-дуговой сваркой в ​​защитных оболочках

В процессе дуговой сварки металлическим электродом в защитных слоях используется электрод с покрытием из твердого флюса или экструдированного флюса.Покрытие электродов аналогично покрытию обычных стальных электродов. Покрытие из флюса обеспечивает газовый экран вокруг дуги и лужи расплавленного алюминия, а также химически объединяет и удаляет оксид алюминия, образуя шлак.

При сварке алюминия процесс довольно ограничен из-за разбрызгивания дуги, неустойчивого управления дугой, ограничений на тонкий материал и коррозионного действия флюса, если он не удаляется должным образом.

Экранированная углеродно-дуговая сварка

Для соединения алюминия можно использовать процесс дуговой сварки в среде защитного угля.Для этого требуется флюс, и он дает сварные швы такого же внешнего вида, прочности и структуры, что и сварные швы, полученные при кислородно-ацетиленовой или кислородно-водородной сварке. Сварка в среде защитного угля производится как вручную, так и автоматически.

Угольная дуга используется в качестве источника тепла, а присадочный металл подается от отдельного присадочного стержня. После сварки необходимо удалить флюс; в противном случае возникнет сильная коррозия.

Ручная дуговая сварка в среде защитного угля обычно ограничивается толщиной менее 3/8 дюйма.(9,5 мм), выполненная тем же способом, что и при ручной дуговой сварке других материалов. Подготовка швов аналогична той, что используется при газовой сварке. Используется стержень, покрытый флюсом.

Сварка на атомарном водороде

Этот процесс сварки заключается в поддержании дуги между двумя вольфрамовыми электродами в атмосфере газообразного водорода.

Процесс может быть ручным или автоматическим с процедурами и методами, близкими к тем, которые используются при кислородно-ацетиленовой сварке.

Поскольку водородный экран, окружающий основной металл, исключает кислород, для объединения или удаления оксида алюминия требуется меньшее количество флюса.Увеличивается видимость, меньше флюсовых включений, наплавляется очень прочный металл.

Сварка шпилек

Приварка алюминиевых шпилек может быть выполнена с помощью обычного оборудования для дуговой сварки шпилек, с использованием методов разряда конденсатора или разрядки конденсатора тянутой дугой.

Обычный процесс дуговой приварки шпилек можно использовать для приваривания алюминиевых шпилек диаметром от 3/16 до 3/4 дюйма (от 4,7 до 19,0 мм).

К сварочному пистолету для приварки алюминиевых шпилек добавлен специальный адаптер для контроля защитных газов высокой чистоты, используемых во время сварочного цикла.Дополнительный вспомогательный элемент управления для контроля врезания шпильки по завершении цикла сварки существенно повышает качество сварки и снижает потери от разбрызгивания.

Используется обратная полярность: электрод-пистолет положительный, а деталь — отрицательный. Небольшой цилиндрический или конусообразный выступ на конце алюминиевой шпильки инициирует дугу и помогает установить большую длину дуги, необходимую для сварки алюминия.

Процессы

Процессы приварки шпилек неэкранированного конденсатора или разрядки конденсатора протянутой дугой используются с алюминиевыми шпильками от 1/16 до 1/4 дюйма.(От 1,6 до 6,4 мм) диаметром.

Конденсаторная сварка использует низковольтную электростатическую накопительную систему, в которой энергия сварочного шва накапливается при низком напряжении в конденсаторах с высокой емкостью в качестве источника питания. В процессе приварки шпильки конденсаторным разрядом небольшой наконечник или выступ на конце шпильки используется для зажигания дуги.

В процессе приварки шпильки разрядом конденсатора протянутой дугой используется шпилька с заостренным или слегка закругленным концом. Для зажигания дуги не требуется зубчатый наконечник или выступ на конце шпильки.В обоих случаях цикл сварки аналогичен обычному процессу приварки шпилек. Однако использование выступа на основании шпильки обеспечивает наиболее стабильную сварку.

Короткое время горения дуги в процессе разряда конденсатора ограничивает плавление, что приводит к неглубокому проникновению в заготовку. Минимальная толщина алюминиевой заготовки, которая считается практичной, составляет 0,032 дюйма (0,800 мм).

Электронно-лучевая сварка

Электронно-лучевая сварка — это процесс соединения плавлением, при котором заготовка бомбардируется плотным потоком высокоскоростных электронов, и практически вся кинетическая энергия электронов при ударе преобразуется в тепло.

Электронно-лучевая сварка обычно проводится в откачанной камере. Размер камеры является ограничивающим фактором для размера сварного изделия. Обычные дуговые и газовые нагреватели плавятся чуть больше, чем поверхность. Дальнейшее проникновение происходит исключительно за счет отвода тепла во всех направлениях от этого пятна расплавленной поверхности. Зона слияния расширяется по мере необходимости.

Электронный луч способен к настолько интенсивному локальному нагреву, что почти мгновенно испаряет отверстие по всей толщине стыка.Стенки этого отверстия расплавляются, и по мере того, как отверстие перемещается по стыку, все больше металла на продвигающейся стороне отверстия расплавляется. Это дефект вокруг отверстия отверстия и затвердевает вдоль задней стороны отверстия, чтобы сделать сварной шов.

Интенсивность луча можно уменьшить, чтобы получить частичное проникновение с такой же узкой конфигурацией. Электронно-лучевая сварка обычно применяется для кромочных, стыковых, угловых, сквозных и точечных сварных швов. Присадочный металл используется редко, кроме наплавки.

Сварка сопротивлением

Способы контактной сварки алюминия (точечная, шовная и оплавление) важны при производстве алюминиевых сплавов. Эти процессы особенно полезны при соединении высокопрочных термообрабатываемых сплавов, которые трудно соединить сваркой плавлением, но которые могут быть соединены методом контактной сварки практически без потери прочности.

Естественное оксидное покрытие алюминия имеет довольно высокое и непостоянное электрическое сопротивление.Чтобы получить точечные или шовные сварные швы максимальной прочности и однородности, обычно необходимо уменьшить это оксидное покрытие перед сваркой.

Сварка Точечная сварка

Сварные швы с одинаково высокой прочностью и хорошим внешним видом зависят от стабильно низкого поверхностного сопротивления между рабочими местами. В большинстве случаев перед точечной или шовной сваркой алюминия необходимо выполнить некоторые операции по очистке.

Подготовка поверхности к сварке обычно заключается в удалении жира, масла, грязи или идентификационной маркировки, а также в уменьшении и улучшении консистенции оксидной пленки на поверхности алюминия.Удовлетворительное качество точечной сварки в процессе эксплуатации в значительной степени зависит от конструкции соединения.

Точечные сварные швы всегда должны выдерживать поперечные нагрузки. Однако, когда можно ожидать растяжения или комбинированных нагрузок, следует провести специальные испытания для определения фактической прочности соединения при эксплуатационной нагрузке. Прочность точечной сварки при прямом растяжении может варьироваться от 20 до 90 процентов прочности на сдвиг.

Сварка швов

Шовная сварка алюминия и его сплавов очень похожа на точечную сварку, за исключением того, что электроды заменены колесами.

Места, оставленные аппаратом для шовной сварки, могут перекрываться, образуя газонепроницаемое или непроницаемое для жидкости соединение. Регулируя синхронизацию, машина для шовной сварки может производить точечную сварку с равномерным интервалом, равную по качеству тем, которые производятся на обычной машине для точечной сварки, и с большей скоростью. Эта процедура называется точечной сваркой или прерывистым швом.

Сварка алюминия оплавлением

Все алюминиевые сплавы можно соединять оплавлением. Этот процесс особенно подходит для выполнения стыковых или угловых соединений между двумя частями одинакового поперечного сечения.Он был адаптирован для соединения алюминия с медью в виде стержней и трубок. Полученные таким образом соединения выходят из строя за пределами области сварного шва при приложении растягивающих нагрузок.

Газовая сварка алюминия

Газовая сварка алюминия выполнялась с использованием пламени как ацетилена, так и водорода. В любом случае требуется абсолютно нейтральное пламя. В качестве присадочного стержня используется флюс. Этот процесс также не слишком популярен из-за низкого тепловложения и необходимости удаления флюса.