Силумин (Al-Si) — это самый массовый литейный сплав алюминия. Картеры двигателей и КПП, поддоны, корпуса генераторов, мясорубки, дверные ручки — все это силумин. Он дешев, хорошо льется, но обладает низкой пластичностью и часто бывает пористым.
Сварка силумина считается сложной из-за оксидной пленки, которая плавится при 2050°C (сам алюминий при 660°C), и скрытых пор с маслом. В этой статье мы разберем процесс восстановления таких деталей методом TIG (аргонодуговая сварка).
- Теория: почему только переменный ток (AC)?
- Подготовка старого литья: фрезы и горелка
- Настройки TIG аппарата (Баланс, Частота)
- Присадка: 4043 или 4047?
- Техника сварки: борьба с порами
- Частые вопросы (FAQ)
Теория: почему только переменный ток (AC)?
Оксидная пленка Al₂O₃ — главная проблема. На постоянном токе (DC) она не разрушается.
Переменный ток (AC) работает так:
- В фазе «минус на электроде» (EP-) происходит глубокое проплавление металла.
- В фазе «плюс на электроде» (EP+) происходит катодная очистка. Тяжелые ионы аргона бомбардируют поверхность, разбивая оксидную пленку, как пескоструй.
Поэтому качественная сварка алюминия возможна только на AC TIG аппаратах. Полуавтоматы MIG тоже справляются (за счет обратной полярности), но только на толщинах от 3-4 мм.
Подготовка старого литья: фрезы и горелка
Сварка «по грязи» на алюминии невозможна.
Шаг 1. Механическая зачистка. Абразивные круги (шкурка) плохи тем, что втирают грязь и оксид в мягкий металл. Лучший инструмент — твердосплавная борфреза по алюминию (с редким зубом) или шабер. Снимайте слой металла до чистого матового блеска.
Шаг 2. Дегазация. Литье часто пористое и пропитано маслом. Прогрейте деталь горелкой до 150-200°C. Вы увидите, как из пор выпотевает масло. Смойте его растворителем (ацетон, обезжириватель), зачистите щеткой из нержавейки и повторите процедуру 2-3 раза, пока масло не перестанет выходить.
Настройки TIG аппарата (Баланс, Частота)
Правильные настройки — 50% успеха.
- AC Balance (Баланс): Определяет соотношение очистки и проплавления.
- Для чистого нового металла: 25-30% очистки (или -35…-40% на дисплеях с другой шкалой). Электрод не греется, провар узкий.
- Для старого грязного силумина: 35-45% очистки. Широкая зона очистки, пленка разбивается лучше, но вольфрам быстрее оплавляется (делайте шарик на конце).
- AC Frequency (Частота):
- 60-80 Гц: Мягкая, широкая дуга. Хорошо прогревает ванну, помогает порам выйти наружу. Лучший выбор для картеров.
- 120-150 Гц: Сжатая, «злая» дуга. Для сварки в углах и тонкого металла.
- Вольфрам: Используйте универсальные электроды WL-20 (синий) или WC-20 (серый). Зеленый (чистый вольфрам) — устаревшая технология для трансформаторов. Диаметр 2.4 или 3.2 мм.
Присадка: 4043 или 4047?
- ER4043 (AlSi5): Стандарт. Подходит для большинства литых деталей.
- ER4047 (AlSi12): «Спасательный круг». Содержит 12% кремния. Температура плавления ниже, текучесть выше. Она меньше усаживается, что снижает риск горячих трещин. Идеальна для старого, «гнилого» литья и герметизации пор.
Важно: никогда не используйте проволоку 5356 (Al-Mg) для силумина! Шов станет хрупким из-за образования Mg₂Si.
Техника сварки: борьба с порами
- Сформируйте ванну. Не подавайте присадку сразу. Подождите 2-3 секунды, пока ванна не станет зеркальной (очистится).
- Если видите черные точки, всплывающие на поверхность — это грязь. Вытолкните их присадкой на край ванны или остановитесь и зачистите.
- Подавайте присадку уверенными тычками в передний край ванны.
- При заварке трещин обязательно засверливайте концы и делайте V-образную разделку почти на всю глубину.
Частые вопросы (FAQ)
Можно ли варить без присадки?
Категорически нет. Литейные сплавы склонны к горячим трещинам. Присадка с кремнием меняет химсостав шва, делая его пластичным при кристаллизации.
Почему дуга гуляет и трещит?
Либо плохая масса (на алюминии нужен плотный контакт), либо грязный вольфрам. Если макнули вольфрамом в ванну — сразу на переточку.
Как заварить ухо КПП, чтобы резьба совпала?
Прикрутите отломанный кусок к стальной пластине через отверстие болтом. Проварите корень, затем снимите пластину и обварите полностью. Сталь удержит геометрию.
