Можно ли сделать электроды для сварки своими руками

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.

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.

Как сделать своими руками

После того, как все материалы будут подготовлены, можно приступать непосредственно к процессу изготовления сварочных электродов:

1. 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.
2. 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.
3. 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.
4. Оставьте будущий электрод на пару минут, давая обмазке слегка просохнуть.
5. 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.

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.

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.

Выбираем недорогую печь для сушки и прокалки электродов — обзор лучших вариантов

В процессе хранения, даже если оно и организовано по правилам, сварочные электроды теряют часть своих свойств. Это вызвано, прежде всего, тем, что они в какой-то степени впитывают влагу. Прокалка (просушка) восстанавливает характеристики изделий и обеспечивает надлежащее качество сварного шва.

На практике (в быту) для сушки электродов применяются духовые шкафы (электрические). При этом рекомендуемая температура должна быть в пределах +250 °С, а время на проведение операции – порядка 2 ч (± 30 мин), хотя многое зависит и от вида электродов. На рынке представлены различные модели печей для прокалки электродов, которые отличаются как габаритами, так и весом. Одни предназначены только для стационарного размещения, другие являются переносными.

На что обратить внимание

• Напряжение питания. Оно может быть 380, 220 или 36 (В). Следует учесть, где печь будет установлена и как ее подключать. Если нет возможности (или экономически нецелесообразно) прокладывать новую «линию», то придется ориентироваться на то напряжение, которое уже «заведено» в помещение.
• Мощность. Чем она выше, тем меньше времени потребуется на термообработку электродов.
• Тип нагревательных элементов и возможность их замены и приобретения запасных.
• Особенность регулировки температуры и ее предельные значения.
• Вместимость термокамеры (объем ее загрузки). Как правило, выражается в «кг».
• Линейные параметры. Они определяются в соответствии с выбранным местом установки печи.
• Вес. Имеет значение, если предполагается систематическая перевозка шкафа на новый участок работы.

Производством печей для для прокалки электродов занимается довольно много компаний. Каждая модель имеет свои специфические особенности, поэтому и разброс цен достаточно велик – от нескольких до десятков тысяч рублей. Для бытового использования или малого предпринимательства покупка дорогих печей вряд ли целесообразна.

Ведь подобные изделия не отличаются универсальностью в применении, так как решают сравнительно узкий круг задач.

«ПСПЭ»

Такие печи выпускаются в различных модификациях, причем стоимость самой дорогой – около 34 000 рублей. С точки зрения оптимального сочетания цены и функциональных возможностей для применения в быту целесообразно остановить выбор на двух шкафах. По основным параметрам они схожи. Питаются от сети 220 В и имеют диапазон регулирования температуры от +50 до +400 °С. Даже габариты практически одинаковы (Д-Ш) – 222 х 710 (мм). Разница только в высоте. Для печи серии «10 – 400» она равна 305 мм, а изделие «20 – 400» на 30 мм выше.

Объем загрузки: для «10» – 10, для «20» – 20 (кг). Вес шкафов соответственно 15 и 18 кг, что позволяет перевозить их даже на личном автомобиле. Мощность «десятки» 0,7 кВт, у «двадцатки» она в 2 раза выше.

«10 – 400» – 4 180 рублей;

«20 – 400» – 6 475 рублей.

«ЭПСЭ»

Мощность 1,0 кВт (220 В) позволяет одновременно обработать до 10 кг электродов. Предельная температура – 400 0С. Вес шкафа 15 кг (222 х 720 х 265).

Цена – 3 485 рублей. Модель с загрузкой 20 кг стоит примерно на 1 000 рублей дороже.

Существует и другое специальное оборудование для просушки (отдельные модели и для хранения) электродов – термокамеры переносного типа, весом до 10 кг (например, «СНО») и термопеналы. Последние часто производятся по заказу, поэтому их конструктивное исполнение может быть практически любым. К примеру, пластиковый корпус. Но они имеют ограничение по температуре рабочей среды – как правило, не более 350 °С, хотя во многих случаях этого вполне достаточно.

К примеру, один из самых дешевых термопеналов (ПТ – 5) стоит 1 215 рублей. Самая дорогая модель этой серии (ПТ – 5 – 150) с загрузкой до 5 кг – 4 490 рублей.

Что учесть

• Проводить дополнительную термическую обработку электродов можно до 3 раз, не более. Если в результате третьей прокалки не удается повысить работоспособность изделия, то оно отбраковывается как непригодное к дальнейшему использованию.
• Для разных типов электродов выбираются свои, оптимальные режимы просушки. Например, «Э-42Т» выдерживаются в течение 1 часа при 180 °С, а Э42А-Ф-Э55-Ф – при 400 °С от 1,5 до 2 часов. Поэтому перед термообработкой изделий необходимо уточнять особенности технологии прокалки конкретной продукции.

Сроки и виды

Электроды применяются для сталей с разным уровнем легирующих элементов, конструкционных, теплоустойчивых, пластичных металлов, наплавления.

Марки, предназначенные для определенного вида работ, классифицируются по стержням, покрытым оболочкой. Самыми популярными являются УОНИ:

• стержни УОНИ 13-45 содержат никель и молибден;
• УОНИ 13-65 используют для сварки в сложных условиях, так как возможны работы из любого положения.

• МР-3С для низколегированного сырья;
• МР-3Т для углеродистых сталей;
• ЛБ-52у – сварка труб;
• ОК 53.70 – низкоуглеродные;
• ОК 46.00;
• ОЗС-6;
• ОЗС-12.

Обязательный элемент – защитное покрытие, состоящее из:

• компонентов для горения дуги;
• раскисляющих веществ;
• каолин, слюда;
• алюминий, кремний;
• связующие вещества.

Исходя из состава, выделяют виды:

• целлюлозное – используется для постоянного, переменного тока. Недостаток – разбрызгивание;
• кислое не применяется для вертикального положения;
• рутиловое не подходит для стали с высоким содержанием серы, углерода;
• основное эффективно для соединения металла большой толщины.

О толщине покрытия скажут буквы:

• М – тонкое;
• С – среднее;
• Д – толстое;
• Г – особо толстое.

При соблюдении условий имеют неограниченный срок годности и хранения.

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.

Как пользоваться такой печкой?

Следует различать процесс сушки и прокаливания:

1. Сушка нужна для удаления лишней влаги, поступающей в электроды из окружающего воздуха. Она допускает использование невысоких температурных режимов, ее цель просто удалить влагу из обмазки. По окончании процесса просушки, процент влажности внутри обмазки электрода должен составлять не более 0.7%.
2. Прокалка – это процесс полного удаления влаги при температурах до 200 – 250 градусов Цельсия. Прокаливать электроды допускается не более трех раз, затем обмазка на них начинает крошиться и рассыпается. Подобные расходные материалы отбраковываются и подлежат утилизации, проводить сварочные работы с ними нельзя.

При работе с электродной сушильной печью надо соблюдать основные правила техники безопасности:

• Корпус устройства должен быть заземлен или занулен.
• Перед началом работы следует убедиться, что заземляющий провод надежно присоединен к электропечке.
• Во время процесса сушки или прокалки электродов запрещается прикасаться к работающей установке руками.
• Следует помнить, что устанавливать подобное термическое электрооборудование нужно не ближе, чем в 10 сантиметрах от стены.

Обязательно храните электроды в специальным контейнерах:

Как правильно подобрать сушильный шкаф для электродов

Для выполнения задачи высушивания и прокаливания подходят разные сушильные шкафы, цены на которые могут значительно отличаться
Дадим несколько советов, на что стоит обращать внимание при покупке печи

• Вместительность. Подбирать электропечь для электродов нужно, исходя из максимального объема предполагаемых работ.
• Мощность. Производитель располагает обширным модельным рядом, из которого можно выбрать оборудование подходящей мощности.
• Напряжение. Перед тем, как купить и установить прокалочную печь для электродов, стоит проверить состояние электропроводки на объекте и возможность подключения аппарата к питающей сети.
• Габариты. Размеры и вес печи имеют значение только в том случае, когда планируется ведение работ в полевых условиях. Если сварка проводится в одном помещении, эти параметры не играют большой роли.
• Дополнительные функции. Предполагает наличие программаторов, интерфейса и других вспомогательных устройств, облегчающих работу.

Наличие программного управления сушильной печи позволяет задавать точные параметры работы

Чтобы быть абсолютно уверенными в качестве предлагаемого оборудования, заказывайте печи для прокаливания электродов только у проверенного поставщика.

Производители

Рынок сталеплавильной электродуговой техники завален предложениями о поддельных, кустарных моделях по низкой цене. Поэтому планируя покупку, найдите в интернете сайт производителей подобной техники и закажите печи напрямую или через официальных дилеров. Покупая агрегаты у непроверенного продавца, вы рискуете приобрести некачественную и недолговечную конструкцию, пускай и за небольшие деньги.

Приведем краткий список компаний производителей электродуговых печей:

1. Группа производит разнообразные по конструкции и мощности сталеплавильные агрегаты для лабораторных исследований и металлургической промышленности. Высокотемпературные печи могут проводить плавку в вакууме или при атмосферном давлении. Во всех случаях проводится тщательный контроль состояния воздуха в камере с расплавом. Технику используют не только в сталеплавильной отрасли, она успешно работает при выращивании монокристаллов и для получения оптоволокна.
2. Российский выпускает электрические сталеплавильные печи для промышленных установок под маркировкой «ДППТ» и «ЭШП». Модели «ДППТ» — одни из самых мощных промышленных сталеплавийных электродуговых печей. В них собран весь запас конструкторов и эксплуатационников при проведении разработки проекта для плавильных устройств, работающих на переменном электрическом токе. Мощные преобразователи постоянного тока работают для обслуживания печей, модели ДСП.
3. Дуговая сталеплавильная печь от Тайваньской — популярная марка производителей на российском рынке. Тиристорные электрические плавильные печи работают не только с металлами. Простота и надежность конструкции позволяет выполнять устройства в 2 вариантах. Они могут поставляться с гидравлической модификацией или редукторной. Отлично подходят для малого и среднего сталеплавийного предприятия с 3уровнем производительности свыше 2000 тонн в течение года.
4. С 1989 года на российском рынке успешно работает научно – техническая , специализирующаяся на выпуске термического промышленного оборудования. Научные методы, используемые при разработке и проектировании печей позволяют компании конкурировать с зарубежными производителями, особенно по соотношению цены и качества продукции. Дуговые печи переменного и постоянного тока могут использоваться для производства сплавов алюминия и других металлов.
5. Печи от китайской обеспечивают быструю плавку при пониженной себестоимости работы агрегата. Минимальные габариты при большом объеме загрузки, отличные показатели по теплоотводящим характеристикам и минимальный уровень загрязнения окружающей среды при полной загрузке и плавления шихты – это не полный список достоинств этой техники. Модели «KGPS 200кВт» применяются для производства нержавейки, чугуна, всех видов легированных, жаропрочных и конструкционных сталей. Можно использовать для получения цветных и драгоценных металлов.

Цены указывать нет смысла, они очень быстро меняются. Поэтому, советуем обратиться к производителям напрямую и узнать стоимость на интересующую вас технику.