Как самому сделать сварочные электроды. Как варить алюминий электродами в домашних условиях. Электроды для сварки алюминия

04.03.2020

Сейчас вы узнаете как делают электроды для сварки. Компоненты (кроме алюминиевого порошка), входящие в состав покрытия, проходят сортировку, сушку, дробление, размол и просев через сито с числом отверстий не менее 1200 отв./см2. Ферросилиций после просеивания пассивируют для создания тонкой окисной пленки, предохраняющей кремний от воздействия щелочи. Пассивирование производится посредством нагрева до температуры 700 - 800 градусов и выдержки при этой температуре в течение 2 - 3 часов при периодическом перемешивании. При отсутствии защитной окисной пленки кремний, взаимодействуя со щелочью жидкого стекла, выделяет водород, который вызывает вспучивание обмазки и образует в покрытии газовые пузыри. Взаимодействие щелочи жидкого стекла с кремнием происходит по следующей реакции: Si + 2NaO + Н20 Na2Si03 -f Н2 или Si -f- 2НаО -> Si02 2H2.

После прокалки ферросилиций вторично пассивируют водой в течение 3 - 5 дней при периодическом перемешивании. Просушенный после пассивирования водой ферросилиций вторично просеивают. Предварительно подготовленные компоненты взвешивают в количестве, соответствующем составу электродного покрытия, и тщательно перемешивают в специальных смесителях или ручным способом. В хорошо перемешанную сухую смесь выливают стекло плотностью 1,3 - 1,5 в количестве 55 - 60% от веса сухой шихты. Сухие компоненты с жидким стеклом тщательно перемешивают в смесителе или ручным способом. Приготовленная сметанообразная масса пропускается через краскотерку или сито с 140 - 250 отв./см2 для получения полной однородности обмазки.

Покрытие на электродные стержни наносят путем однократного или двукратного окунания в полученную массу. Толщина слоя обмазки на электродном стержне зависит от скорости, с которой электрод вынимают из обмазочной массы, и 2 - 19 консистенции покрытия. Чем скорее вынимают электрод, тем толще слой обмазки; если электрод вынимают слишком медленно, слой получается тонким.

Покрытие наносят на один или одновременно на несколько электродных стержней, последние закрепляют в специальных обоймах-рамках. В процессе нанесения покрытия на электроды необходимо периодически перемешивать обмазочную массу во избежание оседания более тяжелых компонентов на дно. Электродные стержни с нанесенной на них обмазкой устанавливают в вертикальном положении в стеллажах или пирамидах для просушки на воздухе при температуре 20 - 30 градусов в течение 3 - 4 час. После предварительной просушки прокалка электродов производится в электрической печи при температуре 250 - 300 градусов в течение 1,5 - 2 час. Поднимать температуру в прокалочной печи и охлаждать ее следует постепенно для предотвращения растрескивания покрытий. Готовые электроды принимают по внешнему осмотру, технологической пробе, результатам механических испытаний наплавленного металла.

При внешнем осмотре готовых электродов на поверхности покрытия не должно быть обнаружено дефектов (трещин, свищей и отбитых участков), влияющих на качество сварки. Покрытие должно быть нанесено равномерным слоем по всей длине стержня и должно достаточно прочно держаться на нем. Один конец электрода на длине примерно 30 мм должен быть свободен от покрытия, этим концом электрод зажимают в электрододержатель.

У меня была одна знакомая, девушка с хрупкой фигуркой, — сварщица. В быту никто не мог бы и заподозрить, что она владеет столь не женской профессией. И только дырки от искр на рабочих штанах могли служить бесспорным доказательством, что так оно и есть. И, поверьте, никто из коллег-сварщиков не мог сравниться с ней в чистоте и ровности проложенного сварочного шва. Она-то и поделилась со мной одним из своих многочисленных профессиональных секретов — как сделать электроды для сварки своими руками .

Для начала — ликбез какие бывают электроды и из чего состоят.

Электроды вообще делятся на два класса: плавящиеся и неплавящиеся. Мы будем говорить о плавящихся электродах, которые широко используются при выполнении сварочных работ в быту.

Электроды, изготовленные промышленным способом, представляют собой довольно сложный продукт, основой которого является низко-углеродная, легированная или высоколегированная проволока, которая сверху покрывается сложным слоем добавочных веществ. Эти добавочные вещества нужны для того, чтобы образовать особую атмосферу вокруг раскаленного электрода, предотвращающую доступ к нему кислорода и азота из атмосферы. Кроме того, содержащиеся в слое присадки легируют сталь и удаляют из неё вредные примеси.

Структура электрода

Перечень задач при производстве сварочного шва и вещества, содержащиеся в поверхностном слое электрода, при помощи которых эти задачи решаются:

Шлакообразующие вещества, защищающие металл от азота и кислорода. В их состав входит марганцевая руда, каолин, титановый концентрат, мел, мрамор, полевой шпат, доломит, кварцевый песок.
Раскисляющие вещества, удаляющие из расплавленного металла кислород. В качестве них используются марганец, кремний, алюминий, титан в виде ферросплавов.
Газообразующие компоненты, создающие при сгорании покрытия газовую среду, защищающую расплавленный металл от кислорода и азота воздуха. В основном это декстрин и древесная мука.
Легирующие вещества, придающие металлу шва особые свойства - прочность, жаростойкость, износостойкость, повышение сопротивляемости коррозии. Для этого используются хром, марганец, титан, молибден, никель, ванадий и некоторые другие вещества.
Стабилизирующие элементы, способствующие ионизации сварочной дуги - натрий, калий, кальций.
Связующие вещества, служащие для связывания компонентов покрытия друг с другом и всего покрытия со стержнем электрода. Основным связующим веществом является калиевое или натриевое жидкое стекло (силикатный клей).

Однако бывает так, что необходимо срочно наложить шов, а электродов нет и возможности сбегать в магазин тоже нет. Тогда вам поможет совет моей знакомой по изготовлению электродов из стальной проволоки своими руками.

Изготовление электродов.

Для этой цели возьмите стальную проволоку требующегося диаметра. Обычно эта величина колеблется от 1.6 до 6 мм. Разрежьте проволоку на нужное вам количество кусков длиной 35 сантиметров. Приготовьте заранее обмазку для электродов, которая состоит из смеси толченого мела и силикатного клея. Технология обмазки тоже имеет значение: просто окуните вертикально электрод в смесь и медленно вытащите его, оставив сухим верхний конец будущего электрода (примерно 3,5 сантиметра).

Сушите электроды в вертикальном состоянии, подвесив к веревке при помощи обычной бельевой прищепки. Электроды высушите до отверждения. Иногда для скорости вы можете высушить электроды в печи, включив проветривание.

Ваши электроды готовы!

Электроды сварочные

Кто хоть раз сталкивался со сварочным делом наверняка обращал внимание на зажим электрода – одно неловкое движение, и стержень меняет угол, или и вовсе может выпасть. Разумеется, у профессиональных сварщиков не возникает подобных ситуаций, а вот любителю хотелось бы что-то более надежное – жесткая фиксация электрода позволит качественно и точно выполнить сварочные работы.

Какие материалы понадобятся

Болт (35 мм) и шпилька (70 мм) с резьбой на 12;
Удлиненная гайка (25-30 мм);
Две обычные гайки;
Стяжная гайка (барашковая);
Пластиковый держатель (боковая ручка) «болгарки».

Подготовительные работы

Первым делом на удлиненной гайке отмечаем центр, после чего зажимаем ее в тисках. При помощи обычной дрели высверливаем сквозное отверстие. Диаметр сверла должен быть где-то на 1/3 больше возможной толщины электрода.6-8 мм. Следует следить за тем, чтобы сверло было строго перпендикулярно ребру гайки.

Затем зажимаем в тисках болт и при помощи болгарки срезаем шляпку. На это место привариваем стяжную барашковую гайку. Длина свободной резьбы должна быть не меньше, чем расстояния от края длинной гайки до центра сделанного отверстия.

Отвинчиваем рукоятку от нерабочей болгарки, дрели или иного похожего инструмента.

Внутренний болт легко выбивается.

Зажимаем в тисках и рассверливаем отверстие под нашу шпильку.

Теперь можно приступать к сборке.

Сборка эксклюзивного надежного держателя электродов

Вкручиваем в широкую гайку шпильку и болт с барашком таким образом, чтобы они немного не доходили до края сделанного отверстия.

Далее всю конструкцию вставляем в рукоятку и визуально отмечаем место, до которого предстоит закрутить фиксирующую гайку.

После скручиваем двойную гайку, а с противоположной стороны устанавливаем гайку на нужную глубину. Делаем намотку провода, идущего к сварочному аппарату, и зажимаем ее другой гайкой, используя для этого два рожковых ключа.

Помещаем шпильку с проводом внутрь рукоятки и окончательно фиксируем ее двойной гайкой с наружной стороны. Вставляем в отверстие электрод и закручиваем барашковый болт с небольшим усилием. Теперь можно приступать к сварке.

О чем не следует забывать

На протяжении всех работ использовались такие инструменты, как дрель, болгарка и сварочный аппарат. Все они требуют повышенного внимания, т. к. несоблюдение элементарных правил безопасности и пренебрежение к средствам индивидуальной защиты (рабочие рукавицы, очки, сварочная маска и спецодежда с длинным рукавом из негорючих материалов) может стать причиной травм, иногда достаточно серьезных.

Испытание

Проведя пробную сварку, могу с уверенностью сказать, что наш самодельный держатель является полноценной заменой промышленных аналогов. Он надежно фиксирует электрод, и в случаях залипания его достаточно легко отсоединить от свариваемой поверхности (в заводской рукоятке он часто выскакивает из зажима и остается приваренным к заготовке).

Недостатком можно считать лишь тот факт, что данная рукоятка выполнена из пластика, хоть и прочного. При продолжительной работе в любом случае происходит нагрев, и ручка может деформироваться. В остальном получилась отличная рукоятка, стоимость которой – три гайки и два болта.

В частном доме, на даче, в гараже и даже в квартире — везде есть немало работ, требующих сварки металла. Особенно остро эта необходимость ощущается в процессе стройки. Тут особенно часто требуются что-то подварить или отрезать. И если отрезать еще можно болгаркой, то надежно соединить металлические детали кроме сварки нечем. А если стройка ведется своими руками, то и сварочные работы вполне можно сделать самостоятельно. Особенно в тех местах, где красота шва не требуется. О том, как правильно варить сваркой, расскажем в этой статье.

Азы электросварки

Сварное соединения металла на сегодня — самое надежное: куски или детали сплавляются в единое целое. Происходит это в результате воздействия высоких температур. Большинство современных сварочных аппаратов для расплавления металла используют электрическую дугу. Она разогревает металл в зоне воздействия до температуры плавления, причем происходит это на небольшой площади. Так как используется электрическая дуга, то и сварка называется электродуговой.

Это не совсем правильный способ сварки)) Как минимум, вам нужна

Виды электросварки

Электрическая дуга может образовываться как постоянным, так и переменным током. Переменным током варят сварочные трансформаторы, постоянным — инверторы.

Работа с трансформатором — более сложная: ток переменный, потому сварная дуга «скачет», сам аппарат — тяжелый и громоздкий. Еще немало напрягает шум, который издает при работе и дуга и сам трансформатор. Имеется еще одна неприятность: трансформатор сильно «садит» сеть. Причем наблюдаются значительные скачки напряжения. Этому обстоятельству очень не рады соседи, да и ваша бытовая техника может пострадать.

Инверторы в основном работают от сети 220 В. При этом они имеют небольшие габариты и вес (прядка 3-8 килограммов), работают тихо, почти не оказывают влияния на напряжение. Соседи и не узнают, что вы начали пользоваться сварочным аппаратом, если только не увидят. К тому же, так как дуга вызвана постоянным током, она не прыгает, ее проще перемешать и контролировать. Так что если вы решили научиться сваривать металл, начитайте со сварочного инвертора.

Технология сварочных работ

Для возникновения электрической дуги необходимы два токопроводящих элемента с противоположными зарядами. Один — это металлическая деталь, а второй — электрод.

Электроды, которые используются для ручной электродуговой сварки, представляет собой сердечник из металла, покрытый специальным защитным составом. Бывают еще графитовые и угольные неметаллические сварочные электроды, но они используются при специальных работах и начинающему сварщику вряд ли пригодятся.

При касании электрода и металла, имеющих разную полярность, возникает электрическая дуга. После ее появления, в том месте, куда она направлена, начинает плавиться металл детали. Одновременно плавится металл стержня электрода, переносясь с электрической дугой в зону плавления: сварную ванну.

Как образуется сварная ванна. Без понимания этого процесса вы не поймете, как варить металл правильно (Чтобы увеличить размер картинки щелкните по ней правой клавишей мышки)

В процессе также горит защитное покрытие, частично плавясь, частично испаряясь и выделяя некоторое количество раскаленных газов. Газы окружают сварную ванну, защищая металл от взаимодействия с кислородом. Их состав зависит от типа защитного покрытия. Расплавленный шлак также покрывает металл, способствуя еще и поддержанию его температуры. Чтобы правильно варить сваркой, необходимо следить за тем, чтобы шлак покрывал сварную ванну.

Сварной шов получается при движении ванны. А двигается она при перемещении электрода. В этом и заключается весь секрет сварки: нужно с определенной скоростью передвигать электрод. Важно также в зависимости от требующегося типа соединения правильно подбирать его угол наклона и параметры тока.

По мере остывания металла на нем формуется корка шлака — результат горения защитных газов. Она также защищает металл от контакта с кислородом, содержащимся в воздухе. После остывания его оббивают молотком. При этом разлетаются горячие осколки, потому защита глаз обязательна (надевайте специальные очки).

Как правильно сваривать металл

Научится правильно держать электрод и двигать ванну для хорошего результата недостаточно. Необходимо знать, некоторые тонкости поведения соединяемых металлов. А особенность заключается в том, что шов «тянет» детали, из-за чего их может перекосить. В результате форма изделия может сильно отличаться от задуманной.

Технология электросварки: перед началом наложения шва, детали соединяют прихватками — короткими швами, расположенными на расстоянии 80-250 мм друг от друга

Потому перед работой детали закрепляют струбцинами, стяжками и другими приспособлениями. Кроме того делают прихватки — короткие поперечные швы, проложенные через несколько десятков сантиметров. Они скрепляют детали, придавая изделию форму. При сварке стыков их накладывают с двух сторон: так возникающие напряжения компенсируются. Только после тих подготовительных мероприятий начинают сварку.

Как выбрать ток для сварки

Научиться варить электросваркой невозможно, если не знать, какой выставлять ток. Он зависит от толщины свариваемых деталей и используемых электродов. Их зависимость представлена в таблице.

Но при ручной электродуговой сварке все взаимосвязано. Например, в сети упало напряжение. Выдать необходимый ток инвертор просто не может. Но даже в этих условиях работать можно: можно медленнее двигать электрод, добиваясь хорошего прогрева. Если и это не помогло, меняете тип движения электрода — несколько раз проходя по одному месту. Еще один способ — поставить тоньше электрод. Комбинируя все эти методы можно добиться хорошего сварного шва даже в таких условиях.

Как правильно варить сваркой вы теперь знаете. Осталось отработать навыки. Выбирайте сварочный аппарат, покупайте электроды и сварочную маску и приступайте к практике.

Чтобы закрепить информацию, посмотрите видео-урок по сварке.

Желательно, чтобы проволока была близка по составу к свариваемому металлу. Иначе велик риск, что шов получится недолговечным и некачественным. А то и вовсе сразу развалится.

Сегодня выпускается 56 марок электродной проволоки. Все они имеют различный химический состав. Разделить их можно на три основные группы.

Первая группа - углеродистая проволока. Углерода в ней содержится до 0,12 . Такой проволокой сваривают мало и среднеуглеродистую сталь.

Вторая группа - проволока для низколегированной стали. В ней содержатся никель, хром, молибден, титан, марганец и другие химический элементы. Ну и в третью группу входит высоколегированная проволока.

Правильно выбрать марку проволоки могут специальные таблицы. По содержащимся в них условным обозначениям нетрудно просчитать подходящий химический состав проволоки.

Электродная проволока выпускается диаметром от 0,3 до 12 миллиметров. Чаще всего используется диаметром от трех до шести миллиметров. Проволока всегда должна быть очищенной.

Покрытие электродов

Покрытие электрода представляет собой смесь различных компонентов нанесенных и закрепленных на стержне электрода.

Изобретателем покрытого электрода считается шведский инженер Оскар Кьельберг. Он придумал обмазывать проволоку и порошка силикатов.

На имя Кьельберга в 1908 году был выдан немецкий имперский патент №. 231733 "Электрод и порядок электрической пайки". В патенте говорится, что цель покрытия заключается в «защите расплавленного металла от кислорода и азота воздуха, обеспечении надлежащего физического и химического состояния шва, а также возможности проведения сварки во всех пространственных положениях».

Сегодня чаще всего применяют два вида покрытия электродов: тонкое или стабилизирующее, и толстое или качественное. Стабилизирующее покрытие ионизирует дуговой промежуток, облегчая тем самым процесс дуговой сварки.

Оно слабо защищает расплавленный металл от вредного воздействия воздуха. Но все же дает относительно приемлемое качество сварного шва, хотя и уступающее основному металлу. Простейшее стабилизирующее покрытие - мел, разведенный в жидком стекле (силикате натрия).

Качественное покрытие регулирует металлургические процессы при сварке и улучшает свойства наплавленного металла. Состав качественного покрытия весьма сложен. В нем содержатся шлакообразующие, газообразующие, раскисляющие, легирующие и стабилизирующие компоненты, стальные порошки.

Сейчас у нас наиболее распространены электроды с кальций-фтористистым или, похожим по свойствам, рутиловым покрытием. При плавке такие электроды дают флюс, защищающий сварной шов от вредного воздействия атмосферы.

В странах Запада повсеместное распространение также получили электроды с целлюлозным покрытием. Металлический стержень оборачивается обычной бумагой, которая пропитывается жидким стеклом, а затем высушивается. Такие электроды выделяют много газов, защищающих металл и сварочную ванну.