Когда возникает необходимость проведения сварочных работ обойтись без электродов невозможно. Сегодня на рынке представлен огромный ассортимент сварочных электродов различного типа. Однако нередко возникают ситуации, когда нужно срочно наложить шов, а под рукой не оказывается подходящего расходного материала для сварки. В этом случае можно сделать электроды своими руками из стальной проволоки.
Необходимые материалы и инструменты
Для изготовления сварочных электродов своими руками в домашних условиях понадобятся такие подручные материалы:
- моток стальной проволоки диаметром 2-3 мм;
- жидкое стекло (силикатный клей);
- порошковый мел или известняк.
Приобрести данные материалы можно в строительном магазине. Никаких специальных инструментов или оборудования для сооружения электродов не потребуется, все элементы, необходимые для этой самоделки, доступные и почти всегда имеются под рукой.
В зависимости от выбранного способа сушки самодельных электрических проводников потребуется также бельевая веревка с прищепками или электрическая духовая печь. Для испытания полученных заготовок также понадобится инверторный (сварочный) аппарат.
Выбор электродов для сварки изделий из алюминия, их особенности и характеристики
Сваривание элементов из легкоплавких металлов по трудоемкости можно сравнить с тугоплавкими. На первые и вторые оказывают влияние не только внутренние, но и внешние факторы.
Электроды для алюминия включает различные добавочные материалы, что упрощает работу с этим цветным металлом, создают дополнительную защиту.
Но и они не в состоянии избавить сварщика от всех предварительных аспектов, которые необходимо решить перед началом операции сварки.
Стержни по алюминию имеют широкое хождение не только на промышленных предприятиях, но и бытовых условиях — гараже, загородном доме, небольшой ремонтной мастерской.
Однако используя их дома для соединения деталей инвертором, можно столкнуться с определенными трудностями. И только правильно подобранный наплавочный материал и предварительная подготовка поможет качественно соединить конструкцию.
Как сделать своими руками
После того, как все материалы будут подготовлены, можно приступать непосредственно к процессу изготовления сварочных электродов:
- Подготовьте проволоку. Для этого выровняйте низкоуглеродную сталь и порежьте ее на прутики длиной 25-35 см. Точная длина подбирается индивидуально, в зависимости от особенностей сварочного аппарата и личных предпочтений.
- Приготовьте меловой порошок. Измельчите мел таким образом, чтобы он превратился в мелкофракционный порошок с однородной структурой. Это можно сделать как вручную, так и с помощью блендера.
- Приготовьте обмазочную смесь. Соедините хорошо измельченный мел и жидкое стекло или силикатный клей. Хорошо перемешайте компоненты, что в итоге получилась однородная масса. Существует и другой вариант, без приготовления обмазки. В этом случае вначале окуните стальной прутик в жидкое стекло, а затем сразу же хорошо обсыпьте измельченным мелом. Силикатный клей можно нанести с помощью обычной малярной кисточки. При этом нужно оставить сухим верхний конец проволоки длиной примерно 3-3,5 см.
- Оставьте будущий электрод на пару минут, давая обмазке слегка просохнуть.
- После загустения жидкого стекла заготовку нужно подвесить на бельевой веревке или прокалить в электрической печи в течение получаса при температуре 100 градусов. За это время обмазочная смесь хорошо возьмется и затвердеет, образую прочную корочку.
После того, как готовое изделие немного подостынет, его можно заряжать в инверторный аппарат и применять по назначению.
Технические особенности электродов
Толщина соединяемых деталей ограничена диаметром стержня, который, в основном, колеблется от 4 до 5 мм. Операции с более тонкими электродами сопряжены с трудностями в силу повышенной скорости плавления стержня.
Последний расплавляется в три раза быстрее стального. Исходя из этого, рекомендуется сваривать алюминиевые детали толщиной не менее 4 мм. Выпускаемая длина 3-х миллиметровых стержней — 22-30 см, 4-5 — 35-45 см.
Основными трудностями, которые возникают во время сварочного процесса алюминия, являются следующие факторы:
- оксидная пленка — формируется на поверхности стыкуемых элементов, причем температура плавления первой, более чем в три раза выше расплава самого алюминия — 2 000° C;
- быстрое окисление металла приводит к образованию тугоплавкой пленки, что усложняет получение цельного шва;
- чтобы предупредить растекание металла, следует применять теплопроводящие подкладки;
- присутствие в алюминиевых сплавах кремния способствует формированию кристаллизационных трещин;
- при случайной остановке операции на конце электрода и сварочной ванны возникает слой шлака, усложняющий повторное разжигание дуги;
- вследствие высокого показателя линейного расширения, происходит деформирование сварочного валика при его затвердевании.
Операции сварки с алюминием потребует повышения силы тока в 1,5 раза, по сравнению с другими металлами.
Эффективность самоделки
Такие самодельные электроды и внешне, и по эксплуатационным характеристикам отличаются от заводских. Они имеют более светлый окрас и сильнее осыпаются в процессе сварки, однако это обычно никак не сказывается на процессе приваривания. При использовании заготовки из стальной проволоки сварочный шов будет образовываться, однако из-за отсутствия в составе обмазки шлакообразующих элементов шлака не будет, электрод станет прилипать к металлу, а процесс сварки будет нестабильным. Также существует вероятность того, что проводник и вовсе не станет гореть.
Таким образом, можно сделать выводы, что самодельные сварочные электроды могут выручить, когда другого способа сделать шов нет. Однако по возможности все же рекомендуется использовать для сварки оригинальные электрические проводники, которые помогут достичь гарантированно качественный результат.
Особенности сварки алюминия в домашних условиях
Все, кто хоть раз в жизни варил алюминий, знают, что это очень непростое дело. На поверхности металла есть оксидная пленка, которая затрудняет процесс сварки. С этой проблемой справятся электроды для сварки алюминия своими руками.
Но прежде чем начать работу, нужно тщательно очистить поверхность. Удалите загрязнения и проведите комплексную подготовку металла к сварке. Так вы улучшите качество швов и они прослужат дольше.
Для качественной сварки деталей из алюминия нужен сварочный аппарат, выдающий постоянный ток и подключенный в обратной полярности. Если вы используете электроды для дуговой сварки алюминия, то обратите внимание на силу тока. Этот параметр должен быть установлен на маленьком значении.
Следуйте нашим рекомендациям, чтобы выполнить работу качественно:
- Если вам нужно сварить толстые детали, то примерное место шва нужно как следует прогреть перед сваркой. Это делается с помощью обычной газовой горелки.
- Обязательно очистите шов от шлака и обдайте его кипятком.
- После того, как шов остынет, еще раз очистите его с помощью жесткой щетки. Не пренебрегайте этим советом, поскольку оставшийся шлак может способствовать образованию коррозии.
Какие электроды применять для сварки алюминия
Интересуетесь, какие существуют электроды по алюминию для электродуговой сварки и в среде защитных газов? Расскажем про промышленные и самодельные стержни!
Какими электродами сваривают алюминий
Плавящиеся покрытые стержни:
- ОЗАНА-1 и ОЗАНА-2;
- ОЗА-1 — ОЗА-2;
- УАНА;
- Capilla ALU 60/12 Si;
- Aluminil Si 12;
- EAL 4047;
- ALUMIN-351N;
- ZELLER 480;
- ОЗР — ОЗР-2 использовать лучше для резки металла.
1) ОЗАНА-1, ОЗА-1, ESAB 96.10 применяются для наплавки и сварки чистых сплавов алюминия с предварительным нагревом металла. Процесс происходит на постоянном токе обратной полярности. Шов имеет коррозийную стойкость.
2) ОЗАНА-2, ОЗА-2, ESAB 96.50 сваривают сплавы кремнистые (силумин), АЛ4, АЛ9, АЛ11, пригодны для литья. Постоянный ток обратной полярности. Стержни нуждаются в прокалке, а металл в подогреве.
3) УАНА (солевое покрытие) для алюминиевых литейных сплавов АД00, АД0, АД1, АД, АМц.
Режимы эксплуатации УАНА
4) Capilla ALU 60/12 Si спецпокрытие для соединения алюминиево-кремниевых сплавов (Al-Si, Al-Mg-Si, Al-Si-Mg-Cu). Цена 2 350 рублей за упаковку 2 кг, диаметр стержней 2,5 мм.
Capilla ALU 60/12 Si
5) Электроды для алюминия Aluminil Si 12 со специальным белым покрытием для соединения деталей, где требуется совпадение цвета. Ремонтируют трубы, окна, мебель, детали автомобилей. Литые сплавы с содержанием Si-а до 12% — AlSi 12 (Cu), AlSi 10 Mg (Cu), AlSi 6 Cu 4. Металл толще 15 мм подогревают перед сваркой от 150 °C до 250 °C.
Характеристики Aluminil Si 12
6) EAL 4047 для соединения алюминиевых сплавов:
- Al Si 12 (алюминий-кремний);
- Al Si 12 (Cu);
- Al Si 10 Mg (алюминий-магний-кремний);
- Al Si 10 Mg (Cu);
- Al Si 6 Cu 4.
7) ALUMIN-351N для восстановления турбин, штреков, крышек, поршней, труб толщиной более 2 мм. Свариваемые материалы:
- Al Si 5 Mg (3.2341);
- Al Si 10 Mg (3.2381);
- Al Si 10 Mg (Cu) (3.2381);
- Al Si 12 (3.2581);
- Al Si 12 (Cu) (3.2583);
- Al Si 11;
- Al Si 9 M g;
- Al Si 9 Cu 3;
- Al Si 7 M g;
- Al Si 6 Cu 4.
ZELLER 480 с улучшенным покрытием для электродуговой сварки и наплавки алюминия, силумина, дюралюминия. Применяется для устранения дефектов литья и ремонта блоков двигателей, картеров и т.п.
9) ОЗР-1 и ОЗР-2 для резки на повышенных режимах с наклоном стержня в противоположную сторону. Движения электрода возвратно-поступательные: сверху-вниз или вперед-обратно. Прокалка изделий 1 час, при температуре 170 градусов.
Электроды алюминиевые быстро поглощают влагу, хранить их лучше в сухих местах.
Вольфрамовые электроды для сварки алюминия (неплавящиеся):
- WP с зеленным наконечником;
- WZ-8 с белой маркировкой;
- WL-15 (цвет золотистый);
- WL-20 (маркировка синяя),
Для полуавтоматов применяют проволоку MAL 4047, ER 4043, ER 5183, ER 5356.
Цена на стержни описанные выше приличная и домашние «кулибины» делают самодельные электроды для сварки алюминия. В домашних условиях, сделать своими руками стержни — не сложно. Рецепт изготовления прост:
- взять алюминиевую проволоку 3-4 мм, порезать на куски 300-350 мм, зачистить шкуркой;
- измельчить мел, соединить с жидким стеклом (силикатный клей), перемешать до состояния пасты;
- нанести смесь на приготовленные куски слоем 2 мм, просушить.
Проволока погружается в раствор обмазки вертикально, с оставленным чистым концом длиной 30 мм. Самодельные стержни подвешиваются для просушки.
Как варить алюминий электродом
Алюминиевые сплавы имеют различную свариваемость, из-за присутствия в них легирующих элементов разной концентрации. Таблица поможет определить легко и трудносвариваемые группы материалов.
При толщине металла более 5 мм, сварка алюминия электродом выполняется с разделкой кромок. V-образная канавка делается со скосом 45-60 градусов, а технологический зазор между заготовками 1-2.5 мм, исходя от толщины свариваемых элементов.
Изделия подвергаемые сварке нуждаются в просушке (подстраховка от пористости шва), а электроды в прокалке по инструкции завода-изготовителя.
Подготовленные кромки обезжириваются ацетоном или растворителем.
Электросварка алюминия электродом выполняется под прямым углом (без наклона стержня), короткой дугой.
У толстого металла, место соединения подогревается до температуры 150-200 градусов.
Технология выполняется инвертором на постоянном токе обратной полярности (положительный полюс на электроде, отрицательный на детали).
Необходимые сварочные принадлежности:
- источник тока для ручной дуговой сварки;
- металлическая щетка для очистки оксидной пленки;
- молоток для удаления шлаковой корки;
- сварочный щеток;
- электроды;
- краги.
Если у кого нет, чего-либо из описанного оборудования, то поспешите в магазин за покупками.
Выполнение сварки
Для качественного соединения деталей необходимо выполнить предварительную зачистку их поверхности от всевозможных загрязнений и оксидов, подготовить стыки. Дома этому будут способствовать различные растворители, на производстве — щелочные ванны.
Среди первых практикуются уайт-спирит, технический ацетон, растворители на основе ксилола и уайт-спирита — PC-1, PC-2. Щелочная ванна допускает нахождение детали в составе не больше 5 мин.
Щелочную ванну можно приготовить самостоятельно, для этого понадобится:
- вода — 1 л;
- кальцинированная сода — 50 г;
- технический трехзамещенный фосфорнокислый натрий — 50 г;
- силикатный клей — 30 г.
Для улучшения очистки, щелочную жидкость необходимо подогреть до температуры 65°. После извлечения алюминиевой заготовки из ванны, нужно очистить предназначенные для соединения торцы специально предназначенной для этого металлической щеткой, с тонкой щетиной либо напильником.
Ручной труд вполне заменит шлифовальная машина. После очистки, элементы следует еще раз очистить растворителем.
Подготовки перед сваркой потребуют и токопроводящие стержни для сварочной операции. Для получения качественного валика, электроды необходимо два часа выдержать в печи при температуре не менее 200° C.
Операция сварки предполагает использование постоянного тока обратной полярности, с величиной до 30 A на каждый миллиметр диаметра сварочного стержня. Повысит качество соединения, предварительный разогрев деталей до 300-400°.
Величина нагрева прямо пропорциональна толщине соединяемых конструкций. Однако если обработке подлежат крупногабаритные детали, нагреваются только предполагаемые для сварки торцы.
Обеспечить получение качественного валика помогут следующие операции:
- шов освобождается от сформировавшейся корки шлака;
- валик поливается горячей водой;
- очищается металлической щеткой.
Предупредить проявление коробления и кристаллизационных дефектов при сварке поможет медленное остывание сварного валика.
