Металл – это крепкое и прочное вещество, которое не так легко соединить между собой. Несколько десятков лет назад склеить поверхности этого материала было довольно сложно. Сейчас множество компаний изготовляют клей для металла с отличной когезионной стойкостью. Какой должна быть клейкая основа и как приклеить стальные изделия правильно?

Как подобрать хороший клей

Сегодня изготовляется множество разновидностей клея для склеивания металлов. Лучшими среди них являются металлический клей с высоким уровнем вязкости. При выборе связывающей массы немалое значение имеет ее безопасность для здоровья человека – некоторая продукция выделяет токсичные вещества при затвердевании.

Хорошая клейкая основа для соединения стальных изделий должна отвечать всем техническим принципам качества:

• максимальная прочность и надежность;
• долговременность;
• устойчивость к максимальным температурным изменениям;
• водостойкость;
• отсутствие расширения и усадки при отверждении;
• антикоррозийная защита.

Чтобы надежно склеить металл при выборе необходимо учитывать надлежащие физико-механические свойства и геометрические формы совмещаемой поверхности. Связывающая основа должна понижать разницу между упругостью и коэффициентом теплового расширения.

Чтобы узнать подробнее посмотрите видео:

Оптимальным вариантом при выборе клея является вязкое вещество, которое способно соединить материал из металла не только друг с другом, но и с различными неметаллическими поверхностями.

Виды клея для металлических изделий

Часто при соединении двух материалов в домашних условиях возникает вопрос, чем приклеить металл к металлу крепко и надолго. В продаже есть немало клеящих веществ, выпускаемых различными фирмами. Они могут состоять из двух или одного компонентов, а также дополнительных примесей и наноситься на всю площадь склеиваемых частей или точечно.

Наиболее эффективными и популярными клеящими средствами считаются:

• эпоксидный клей. В его состав входят смолы, вещества для ускорения отверждения и наполнители. Эпоксидные клеевые смеси могут быть жидкие и пастообразные. В основном они включают в себя два компонента, которые перед употреблением смешиваются. Такой клей является термостойким и водостойким, а также имеет хорошую износостойкость;
• универсальный супер клей для металла — «Момент Супер Эпокси Металл». Он предназначен для комбинированного склеивания всех видов металлической поверхности. В состав клеящего вещества входят эпоксидные смолы и отвердители. С помощью него приклеивают стальные изделия к разным поверхностям. Суперклей отличается морозостойкостью и устойчивостью к воздействию растворителей и маслянистых веществ. Им легко наносить ровные швы, которые при отверждении не растекаются, и не уменьшаются в размерах;
• двухсторонний скотч. Материал отлично подходит связки металла с металлом, а также с другими основами. Клейкая лента подбирается в зависимости от площади соединительных деталей и веса конструкции. Склеивание металлов таким вязким скотчем обеспечивает стойкое сцепление двух основ, которое практически не боится влияния различных внешних факторов;
• холодная сварка. Такой вариант соединения деталей из металла выполняется за счет деформирования сварочной массы и полного внедрения ее в поверхность изделия. Это сцепляющее вещество может состоять из одного или двух элементов и является отличным средством для крепкого сцепления стальных материалов. Холодная сварка является клеем, который сохраняет свои характеристики при очень высоких температурах.

Для склеивания металлической или другой поверхности иногда используются клеевые силиконовые стержни, которые наносятся на материал при помощи специального пистолета при разогреве.

Как правильно соединить металлические поверхности

Как клеить металлические детали? Подобрав подходящий клей стальные предметы можно склеить своими руками без профессиональных навыков и дополнительного оборудования. Чтобы наклеить металл на металл следует провести следующие действия:

Посмотрите более подробно из видео:

• поверхность тщательно очистить от ржавчины и обезжирить с помощью растворителя или другого удаляющего жировые загрязнения средства;
• при использовании двухкомпонентного клея нужно смешать отвердитель с основой;
• равномерно нанести клей на участки, предназначенные для склейки;
• детали соединить, и сильно прижать друг к другу;
• выдержать указанное в инструкции время для окончательной схватки клеящей массы;
• застывшие швы при необходимости отшлифовать напильником или наждачной бумагой.

Наносить клей необходимо только на чистую и сухую поверхностью.

Подобрав хорошую клейкую массу и разобравшись как склеивать металлы можно качественно произвести процесс соединения стальных деталей самостоятельно.

Cтраница 4 из 6

Известны два основных метода изготовления неразъемных соединений металла с металлом. По первому методу соприкасающиеся поверхности свариваются в результате их плавления или сильного сжатия без участия какого-либо промежуточного металла. По второму методу между соединяемыми поверхностями вводится промежуточный материал, более мягкий и с более низкой температурой плавления, причем в процессе соединения плавления поверхностей соприкасающихся деталей не происходит. Первый метод соединения металлов называется сваркой, а второй - пайкой.

Строго говоря, приведенные определения этих процессов не вполне корректны, поскольку в некоторых случаях сварки используются промежуточные металлические материалы. Сварку обычно применяют для соединения однотипных металлов или в тех случаях, когда металлы способны образовывать сплавы, тогда как пайка позволяет получать соединения разнородных металлов. В отличие от стекла, для металлов согласование коэффициентов термического расширения не столь важно, поскольку они обладают больш ей пластичностью. Металлы со значительно различающимися а могут быть удовлетворительно соединены при правильной конструкции соединения, например, благодаря специальному профилированию соединяемых стенок. С другой стороны, следует учитывать, что образующийся в результате сварки сплав может быть хрупким и неспособным к отпуску.

Тот или иной способ соединения металлических материалов выбирается в зависимости от материала и формы соединяемых деталей, а также от функциональных особенностей соединения. Так, для наружных элементов вакуумных систем важнейшим критерием является прочность, а для вакуумной оболочки- герметичность. Ниже будут рассмотрены, главным образом, различного типа соединения вакуумных металлических элементов, технология их изготовления и меры предосторожности.

Для получения вакуумно-плотных соединений типа металл- металл используются следующие способы сварки: а) газовая ацетилено-кислородная, б) контактная, в) электродуговая, г) электроннолучевая, д) лазерная и е) холодная1. В процессе газовой сварки кромки соединяемых деталей расплавляются в пламени кислород-ацетиленовой смеси. Этот способ широко применяется для сварки малоуглеродистых и низколетированных сталей. Сплав, получающийся в результате сварки, может быть пористым вследствие поглощения газа расплавленным металлом; кроме того, в зоне сварки происходит интенсивное окисление металлов.

Поэтому этот способ сварки для получения вакуумно-плотных соединений практически не применяется.Контактная сварка осуществляется в результате омического нагрева плотно прижатых свариваемых деталей при прямом пропускании через них тока большой силы. Контактная сварка характеризуется ограниченной площадью сварки; она может быть точечной или шовной. Точечная сварка широко применяется при изготовлении электродов электровакуумных устройств. В настоящее время точечная сварка осуществляется импульсным током изменяющейся продолжительности и величины при изменяемом давлении в точке сварки. При соответствующем выборе этих параметров контактной сваркой можно соединять многие металлы разного типа и различной формы, например сваривать вольфрамовую нить с никелевой фольгой.

Этот способ позволяет проводить прецизионную сварку миниатюрных деталей и поэтому применяется, главным образом, в производстве электровакуумных устройств, хотя пригоден также при производстве крупных изделий, например в авиации и автомобилестроении. Получаемые швы обладают высокими прочностью и чистотой, а также (поскольку сварка осуществляется на ограниченной площади) не возникает источников натекания газа в вакуумную систему.

Современная технология позволяет проводить непрерывную контактную шовную сварку непрерывным сварочным током либо током с очень короткими интервалами, так что области сварки от двух последующих импульсов перекрывают друг друга. Таким способом можно сваривать внахлестку плоские металлические детали. Однако этот способ сварки пригоден только для относительно тонких металлических деталей (толщиной до 2 мм). Тем не менее он нашел широкое применение в электровакуумном производстве, поскольку благодаря сильно локализованному разогреву позволяет осуществлять сварку в непосредственной близос ти к другим спаям, например металла со стеклом.

Никель, железо и их сплавы, в том числе нержавеющая сталь, легко свариваются контактной сваркой с образованием прочного соединения. В случае тугоплавких металлов, таких, как вольфрам, молибден и тантал, контактная сварка не дает хороших результатов. В этих случаях используют промежуточный материал, например платину. Металлы с высокой проводимостью (серебро, медь) также трудно сваривать ввиду низкого контактного сопротивления между ними. К металлам, которые затруднительно сваривать способом контактной сварки, относится также алюминий, поверхность которого обычно покрыта изолирующим слоем оксида. Более подробно вопросы технологии контактной сварки и ее применения изложены в работе Эспе.

Наибольшее распространение в вакуумной технике для получения вакуумно-плотных соединений получила электродуговая сварка. Электродуговая сварка обычно проводится в среде атмосферного воздуха, как правило, с одним расходуемым электродом. Так же, как и газовая сварка, этот способ широко применяется в промышленности. Однако получаемый при этом шов имеет те же самые недостатки с точки зрения вакуумной техники, что и шов, полученный газовой сваркой, - пористость и окисленность.

Разновидностью электродуговой сварки, широко используемой при изготовлении вакуумных систем из нержавеющей стали, является сварка в атмосфере защитных газов (аргона, гелия, водорода). При сварке защитный газ (например, аргон) подается между центральным вольфрамовым электродом и керамическим наконечником сварочной горелки под небольшим избыточным давлением. Для сварки стали используют постоянный ток (причем электрод является катодом, а деталь - анодом), а для сварки алюминия - переменный. Выпускаются горелки различных типов и размеров, что позволяет сваривать элементы любого размера - от небольших деталей до крупных вакуумных камер.

Небольшие горелки, питаемые током до 100 А, обычно охлаждаются потоком воздуха и могут применяться для внутренней сварки в трубах и других труднодоступных местах. Большие горелки, использующие в 2-3 раза больший ток, охлаждаются водой. Благодаря защитной атмосфере инертного газа или водорода нет необходимости в использовании флюса, так как нагрев и плавление металла происходят в локальной области, поэтому можно получать очень чистые швы. Используя присадочный пруток из того же материала, что и свариваемые детали, можно утолстить место сварки.

Варьируя типоразмер горелки, расход газа, скорость перемещения горелки или свариваемой детали и т. д., можно выполнять любые сварочные работы. Ввиду ограниченной площади нагрева в сваренных деталях может возникать концентрация напряжений и, нередко, даже деформация деталей. Поэтому после сварки деталь необходимо подвергать отжигу либо механической обработке для устранения возникших деформаций. Хотя сварка с местным обдувом и не приводит к окислению металла шва, металл на его периферии все же может быть немного окислен. Для легко окисляющихся металлов, таких, как молибден или тантал, а также в тех случаях, когда к чистоте шва предъявляют повышенные требования, сварку проводят в камере, заполненной аргоном.

Рис. 2.13. Сварные соединения деталей вакуумных установок

Конструирование вакуумных установок, в которых предусмотрено соединение деталей с помощью сварки, следует выполнять с особой тщательностью. Важно избегать глухих отверстий и объемов, которые могут создавать мнимые течи в вакуумной системе. Также не следует без необходимости создавать полости, соединяющиеся с вакуумом, в которых могут накапливаться загрязнения. На рис. 2.13 приведены несколько типичных примеров правильно и неправильно выполненной сварки для соединений различных типов. Вообще говоря, со стороны вакуума всегда, если это возможно, следует сваривать непрерывным швом, а любая дополнительная сварка, необходимая для упрочнения соединения, должна проводиться прерывистым швом и с наружной стороны.

Электроннолучевая сварка основана на использовании энергии сфокусированного потока высокоэнергетических электронов (>10 КэВ), под действием которых металл нагревается в вакууме до температуры плавления. Ограниченные размеры вакуумной камеры, в которой проводится электроннолучевая сварка, в свою очередь лимитируют возможности этого способа сварки. Создаваемый в результате взаимодействия пучка электронов с металлом интенсивный локальный нагрев зоны сварки делает этот метод особенно эффективным для сваривания металлов с высокой температурой плавления, и в первую очередь металлов, легко окисляющихся при этих температурах. Например, этим способом можно осуществлять сварку изделий из вольфрама. Следует, однако, отметить, что электронно-лучевая сварка довольно дорога и не представляет особого интереса с точки зрения изготовления корпусов вакуумных установок.

Аналогична электроннолучевой лазерная сварка. Этот способ, в котором для нагрева металла используется энергия лазерного луча, имеет преимущество перед электроннолучевой сваркой, поскольку не требует специального вакуумного оборудования.

В последнее время в вакуумной технике приобрел популярность способ соединения металлов давлением как при комнатной (холодная сварка), так и при повышенных температурах. Этот способ применим к более мягким металлам, таким, как медь и серебро. Однако в некоторых случаях он может быть применен и к более твердым металлам, если использовать промежуточный мягкий металл между свариваемыми поверхностями, например индий между поверхностями ковара в дисковых соединениях. Свариваемые поверхности должны быть тщательно очищены от пленки окислов; необходимое для сварки давление превышает 10 кг-мм-2, хотя с ростом температуры оно может быть уменьшено.

Сварка этого типа особенно эффективна при изготовлении металлических оболочек электровакуумных приборов, в которых вывод ножек, прикрепление окон и т. п. могут быть выполнены без нагрева деталей. Ввиду необходимости прикладывать большие усилия при холодной сварке ее не рекомендуется использовать для больших вакуумных систем и особенно для неплоских поверхностей.

В некоторых устройствах, которые содержат электрические или другие вводы, доступ к сопрягаемым поверхностям для сварки осуществить невозможно; в этом случае используется пайка. Однако в технике высокого вакуума мягкие припои, а также обычная пайка на воздухе с помощью флюсов неприемлемы. Поэтому используют пайку в условиях контролируемой атмосферы или под вакуумом без применения флюсов.

Получающиеся в этом случае соединения обладают удовлетворительной герметичностью и прочностью и широко используются в технике высокого вакуума. Чтобы спаять детали, вначале их помещают в специальную камеру, где приводят в тесный контакт с помощью специальных зажимных приспособлений.

Припой в виде колец из проволоки, фольги, порошка или пасты располагают вдоль шва; затем детали нагревают до температуры плавления припоя, которая должна быть существенно ниже температуры плавления материала деталей. Нагрев осуществляется либо токами высокой частоты, либо специальными нагревателями1". В состав припоев входят, как правило, такие металлы, как медь, серебро, золото, палладий и никель, в соответствующих пропорциях. Обычно детали, предназначенные для работы в условиях сверхвысокого вакуума, подвергаются пайке в высоковакуумных печах, рассчитанных на температуры до 1400°С.

В случае нержавеющей стали используется припой на основе никеля. Характерной особенностью таких припоев является то, что они сплавляются с нержавеющей сталью, образуя новый сплав с более высокой температурой плавления, что позволяет проводить последующую пайку с другими деталями и эксплуатировать получаемые соединения при более высоких температурах.

Проникновение расплавленного припоя в зону пайки происходит под действием капиллярных сил и зависит от зазора между деталями. Для получения плотного шва между деталями необходимо выдерживать требуемый зазор", величина которого зависит от геометрических размеров и конструктивных особенностей деталей, а также свойств соединяемых металлов и используемого припоя. Однако существуют специальные припои с наполнителем, которые позволяют вести пайку с большими зазорами - до 1,5 мм.

Чтобы узнать, как соединить металлические трубы без сварки, нужно детально изучить методы соединения данных трубопрокатных материалов. Все дело в том, что трубопроводы являются сложной конструкцией из последовательного соединения трубопрокатного сортамента, измерительного оборудования, которые предусмотрены в проекте.

Состыковку можно осуществить различными методами. При выборе оптимального решения ориентируются на назначение магистрали и условия ее использования. Также в расчет берут диаметр трубопрокатного сортамента.

При прокладке магистрали метод соединения может быть разным. Часть из них могут быть неразъемными, но демонтаж с последующей повторной сборкой конструкции при этом возможен.

А есть монолитные стыки, которые без разрушения конструкции разобрать не получится. Самую большую популярность среди монолитных стыков завоевала сварка. Но, это далеко не единственный метод, который позволяет соединить участки трубопровода, есть и другие.

Не смотря на высокую популярность пластика, изделия из стали используют до сих пор. Сварное крепление применяется очень часто, но выполнение такого стыка невозможно без специальных знаний и навыков. Поэтому многие стараются использовать варианты, которые позволяют соединить по-другому.

Монтаж при помощью резьбового соединения

О том, как соединить железные трубы без сварки, пойдет речь дальше, а в этой статье можете узнать . Чтобы произвести состыковку, этот способ является очень распространенным.

Резьбовое соединение может стоять в таких местах магистрали, где условия позволяют выполнять постоянный контроль стыка. Еще при этом должна быть возможность проведения ремонтных работ в случае необходимости.

Чаще всего резьбу накатывают на спецоборудовании, но такую работу можно выполнить самостоятельно.

Она выполняется в такой последовательности:

Как соединить без резьбы и сварочных работ

Дальше можно будет узнать, как соединить металлические трубы без сварки и резьбы. Говоря о соединении металлических трубопрокатов, этот способ обойти нельзя, ведь он пользуется большой популярностью при монтажных работах.

Монтажные работы выполняются в такой последовательности:

1. Подготовленные к скреплению металлические трубы отрезают на концевых частях. Срез на них следует делать перпендикулярно и следить, чтобы он проходил ровно.
2. В область соединения прикладывают муфту. Центр соединительного элемента должен размещаться точно по зоне состыковки трубопроката.
3. На трубах маркером выполняют разметку, она будет указывать положение фитинга.
4. Смазкой из силикона покрывают конечные части соединения.
5. В соединительную деталь по показатель метки вставляют одну трубу. После чего, вторую выставляют в одну осевую линию с первой, и только после этого ее крепят с муфтой. Ориентиром при одевании будет проставленная маркером метка.

Смотрите видео

Соединение газовой магистрали из металла

• Правильность соединения проверяют так. На стыковую область наносят мыльный раствор. Когда на поверхности появляются мыльных пузырей, стык советуют протянуть сильнее.

Состыковка труб глушителя без сварки

Если пришла распространенная проблема с прогнившим фланцем «глушака», то стоит подумать, как соединить трубы глушителя без сварки. Все дело вот в чем. В данной ситуации вариантов есть несколько.

Первый вариант – варить. Следующий вариант – это покупка нового глушителя. Третий вариант – искать альтернативные выходы. В обоих случаях необходимо платить большие деньги. Если на глушителе нет сильной ржавчины, то можно воспользоваться хомутом.

Как показала практика, такие хомуты уже давно используются автокомпаниями с мировым именем такие, как «Фольксваген» и «Ауди». И нужно отметить, что данные приспособления во многих случаях успешно заменили сварку при ремонте автомобилей.

Видео

Чтобы состыковать трубы под углом и для ответвления устанавливают иные разновидности фитингов: угольники, переходные и другие. Торцевые части деталей для стыка должны быть очищенными, а резьба должна быть проделана с высоким показателем точности.

Для повышения прочности стыка данных изделий его проматывают прядью из льна, только резьбу перед этим покрывают белилами.

Короткая резьбовая часть характеризуется такими особенностями. В области двух витков в конце, которые имеют название сбег резьбы, глубь, как правило, короче. Это дает возможность обеспечить более прочный стык без сварки, не используя сбеги и уплотнители.

Видео

Две детали на удлиненной резьбовой части можно скрепить без сварки посредством сгона. На первой его части короткая резьба, а на другой – большая. Короткая предназначена для крепления с муфтой. На удлиненную резьбу одевается муфта с контргайкой. А большая резьба позволяет выполнять регулирование длины заготовки.

Сгоны чаще всего используют при ремонте пришедшей в негодность отрезка магистрали. Состыковочный элемент и контргайку сгоняют на большую резьбу.

Чтобы смонтировать сгон применяют уплотнительную нить. Она накручивается до конца короткой резьбовой нарезки на металлическом изделии.

Иногда при монтаже сгона между контргайкой и муфтой прокладывают жгут из ФУМ ленты. Его укладывают в тремя слоями. Такой стык выполняют так:

1. На большую резьбовую нарезку накручивают муфту и контргайку.
2. При этом берут и уплотнительную нитку. Ее наматывают на торцевой части муфты, которую плотно подгоняют контргайку.
3. Жгут должен лечь в фаску, только так не сможет просочиться ни жидкость, ни пар.

Говоря о том, как соединить две металлические трубы без сварки, стоит отдельно остановиться на таком варианте, как Гебо. В частях магистрали, где соединение находится в труднодоступной зоне, данный метод оказывается довольно эффективным.

Название Гебо получил специальный фитинг. Его ставят с единственной целью – соединить несколько труб. Всю работу можно проделать быстро и легко. Резьбовую нарезку при этом делать не нужно.

Бытует ошибочное мнение, что состыковать такой деталью стояк без сварки опасно. Но, правильно смонтированный данный элемент может выдержать очень большие нагрузки. Сюда же необходимо добавить, что такой механизм отличается высокой устойчивостью к влиянию осевых сил.

Видео

При сохранении норм температурного режима такая деталь прекрасно держит не только металлические изделия, но и пластиковые.

Используя материал, изложенный выше ясно, как соединить металлические трубы без сварки. Практически все предложенные способы подходят для малоопытных мастеров, и позволяют соединить изделия без дорогостоящих сварочных работ, которые требуют высокой квалификации и спецоборудования.

Соединение металлических деталей для домашних работ, как правило, пользуются мягкими оловянно-свинцовыми припоями марки ПОС. Пайка - это процесс получения неразъемного соединения металлических материалов и деталей из них расплавленным припоем. Припой - это металл или сплав, температура плавления которого гораздо меньше, чем у соединяемых изделий. В зависимости от температуры плавления различают следующие типы припоев: мягкие (легкоплавкие) - температура плавления не более 450 0 С; твердые (среднеплавкие) - 450 0 С, высокотемпературные (высокоплавкие) - свыше 600 0 С.

Маркировка их означает следующее: цифра в марке припоя - содержание олова в процентах; так, в припое ПОС 90 - 90% олова, в ПОС 40- 40%, и т.д.; следующие за обозначением марки (т. е. за буквами «ПОС») буквы означают добавку элемента, формирующего специальные свойства припоя: ПОССу4-6 - припой с добавкой сурьмы, ПОСК50 - кадмия, ПОСВЗЗ - висмута.

Чтобы предохранить соединяемые поверхности (предварительно хорошо очищенные) от окисления, используют паяльный флюс - вещество, очищающее поверхности и припой от оксидов и загрязнений и предотвращающее образование оксидов, а также увеличивающее растекаемость расплавленного припоя.

Каждый флюс эффективен только в определенном интервале температур, за пределами которого он сгорает. Припой выбирают в зависимости от свойств соединяемых металлов, припоя, требований прочности спаянного соединения и некоторых других условий.

Обычно используют бескислотные флюсы - канифоль и флюсы на ее основе с добавлением спирта, скипидара, глицерина и других неактивных веществ - и флюсы активные изготовляемые на основе хлористого цинка, канифоли и других веществ. Следует иметь в виду, что после пайки остатки флюса и продукты его разложения необходимо сразу же удалять, поскольку они содействуют коррозии.

Соединение металлических деталей - паяльный инструмент

К нему относятся паяльник, паяльная лампа, паяльная горелка. Также используется сварка - газовая или электрическая. Широко распространены плазморезы. Что наверняка знать, как выбрать плазморез, посетите сайт Moscowsad , где представлены разные модели этих современных аппаратов для резки металлов.

Паяльник применяется для прогревания места спайки и расплавления припоя. Рабочая часть паяльника - медный наконечник, нагреваемый от внешних источников. При пайке мелких деталей, например, деталей радиосхем, используют наконечники в форме отвертки массой 0,1-0,2 кг; для пайки более габаритных изделий (скажем, листов металлической кровли) - тяжелые наконечники в виде молотка.

Нагрев паяльников осуществляется разными способами - как в пламени горелки, так и с помощью электрического тока (электропаяльники). Последние (бытового назначения) выпускаются различной мощности от 25 до 100 Вт в зависимости от цели применения.

Как проводится оединение металлических деталей. Подогрев может происходить обычным теплом (за несколько минут) или со скоростью. В последнем случае электропаяльники называются паяльными пистолетами; они употребляются для мелких паяльных работ (пайки электропроводов, например). Перед началом паяния наконечник паяльника нужно залудить, т.е. очистить с помощью напильника либо шлифовальной шкурки, нагреть, окунуть во флюс, приложить к припою и держать, пока тот не начнет плавиться. Это надо повторить несколько раз - до тех пор, пока рабочая поверхность наконечника не покроется ровным слоем припоя.

Паяльная лампа представляет собой легкую переносную горелку с направленным пламенем, работающую на спирте, бензине или керосине. Ее функции - нагревание наконечника паяльника при пайке с твердым или мягким припоем, расплавление припоя, а также нагревание металлов при гибке, правке и т.д., удаление старых лаков, красок, масел с деревянных оснований, металлических деталей, штукатурки.

Паяльная горелка тоже представляет собой легкую переносную горелку с направленным (открытым или закрытым) пламенем. Работает она на жидком газе - пропане или бутане, который поступает баллона или из зарядных устройств. Паяльная горелка предназначена для пайки твердым припоем (и, конечно, мягким), разогрева металлических деталей при их правке и сгибании, оплавления старой краски. При работе с паяльной горелкой необходимо использовать огнеупорную подкладку - плитки из искусственного камня, шамота, кирпича и т.д.

Соединение металлических деталей - техника и технология паяния

Сообразно используемому типу припоя различают два вида пайки: мягкую, или пайку мягким припоем, и твердую, или пайку твердым припоем. Выбор того или иного вида определяется величиной нагрузок, которым будут подвергаться спаянные заготовки. Сильно нагружаемые поверхности соединяют твердой пайкой. Припой при этом получается более густым, чем при мягкой пайке. Его надо брать больше, чтобы он мог проникнуть во все щели. По окончании твердой пайки шов зачищают напильником.

Поскольку твердая пайка требует нагрева до 450 0 С и выше, то ее можно производить только с помощью достаточно мощной паяльной горелки. Мягкую же пайку выполняют паяльником и пламенем при температуре 180-400 °С. Там, где возможно, соединение надо выполнять с напуском или перекрытием, что увеличивает площадь контакта заготовок друг с другом. Прежде всего, надо выбрать тип паяльного соединения. В домашних условиях чаще всего детали при пайке соединяют методом пайки по стыку, скажем, при соединении оцинкованных стальных труб.

Соединение металлических деталей - очистка поверхностей

Места будущего соединения должны быть полностью очищены от всех инородных образований - грязи, смазки, ржавчины и т.п. Процедуру очистки проводят механическим либо химическим способом. В первом случае используют наждачную бумагу, шабер или шлифование; во втором - тетрахлористый углерод. В готовом к пайке виде поверхности должны быть зачищенными до блеска, гладкими, без царапин и вмятин.

Лужение

Прежде чем приступить к пайке, очищенные места соединения необходимо тщательно пролудить, т. е. покрыть тонким слоем припоя, так как на луженую поверхность припой ложится лучше. На места будущей пайки сначала надо нанести тонкий слой флюса или паяльной пасты. Паяльник должен быть хорошо залужен. Нагрев им набирают припой, переносят на место пайки и распределяют ровным слоем. При соединении больших поверхностей такая процедура повторяется несколько раз либо используется иной способ: на место соединения равномерно кладут некоторое количество кусочков припоя и расплавляют их; при этом паяльник время от времени надо окунать во флюс или в паяльную пасту. Оцинкованные места лудить не нужно.

Пайка

Соединение металлических деталей - соединяемые детали устанавливаются в удобное для пайки положение и фиксируются с помощью тисков, струбцин или иных приспособлений. Затем место пайки равномерно прогревают паяльником до требуемой рабочей температуры. Важно при этом контролировать степень нагрева паяльника и соединяемых поверхностей: если эти поверхности были прогреты слабо, то соединение будет ненадежным; если же паяльник перегрет, он плохо удерживает припой.

Когда рабочая температура достигнута, сначала плавят флюс, а затем припой. Как только весь флюс расплавится, предварительно нагретый припой переносят на зазор. При соприкосновении с деталью, нагретой до нужной температуры, припой плавится и проникает в зазор. После этого паяльник используется только для поддержания рабочей температуры. Как только припой остынет, можно снять зажимы. Саму деталь охлаждают на воздухе либо в холодной воде.

Мягкая пайка пламенем целесообразна в тех случаях, когда нужно соединить заготовки сравнительно большой толщины: пламя прогревает их быстрее, чем паяльник. Мягкой пайкой можно соединять большинство металлов и их сплавов, исключая легкие металлы и сплавы (например, алюминий). Поскольку мягкая пайка производится при заметно более низких температурах, то и требования к зачистке контактных поверхностей существенно выше.

Твердая пайка пламенем. Этим методом можно соединять все металлы, включая бронзу и серый чугун, а также и разнородные металлы, скажем, сталь с латунью. Отличие этого метода пайки от мягкой состоит лишь в том, что процесс идет при гораздо больших температурах.

Для твердой плавки пламенем применяют обычные горелки, а для получения небольших, тонкостенных соединений - газовые паяльные лампы. Например, при образовании Т-образного соединения вертикально стоящую заготовку фиксируют проволокой, горизонтальная же может быть не закреплена; проволока должна быть удалена от места пайки.

Затем газовой горелкой либо прогревают заготовки от краев к месту контакта, что исключает вероятность коробления и взаимного смещения деталей. Наконец, припой в форме прутка и проволоки осторожно подводят к месту пайки и дозированно, экономно расплавляют его. В заключение рассказа о пайке приведем виды соединений металлов, которые могут быть получены тем или иным видом пайки.

Соединение металлических деталей - сварка

Сварка - это процесс получения неразъемного соединения деталей из твердых материалов и изделий из них путем расплавления краев соединяемых деталей. Сваривают как однородные материалы (например, металл с металлом), так и разнородные (металл с керамикой). Существует множество методов сварки, из которых в домашних условиях наиболее широкое распространение получила сварка, при которой расплавление краев соединяемых деталей осуществляется электрической дугой. Эта дуга представляет собой электрический разряд между двумя электродами или электродом и изделием. Температура плазмы дуги составляет тысяч градусов, что дает возможность плавить практически все металлы.

Сварочный агрегат состоит из сварочного аппарата с двумя соединительными кабелями. На конце одного из них находится зажим, укрепляемый на детали, надутом - держатель, в который вставляется электрод. Электрическая дуга возникает между кончиком электрода за счет сильного электрического поля, создаваемого сварочным аппаратом: оно пробивает воздушный промежуток между электродом и деталью, и в результате возникает мощный электрический ток, при протекании через деталь выделяющий большое количество тепла. Для возбуждения дуги надо коснуться детали кончиком (торцом) электрода и тотчас отвести его назад на 3-4 мм.

Сварочный электрод представляет собой металлический стержень, плавящийся при сварке и дающий тем самым дополнительный металл для сварного шва. Наиболее распространенными являются электроды, используемые при сварке с помощью и постоянного, и переменного тока. Электроды обычно бывают длиной 30 или 35 см, толщиной 1,5; 2,25; 3,25; 4; 5 мм и более. Для сварки более толстых деталей применяют и более толстые электроды, и большие токи. Таблица конкретизирует это условие.

Соединение металлических деталей, двух или более, полученное с помощью сварки, называется сварным. По форме такие соединения подразделяют на стыковочные, угловые, тавровые и другие; по положению сварного шва в пространстве - на нижние, горизонтальные, вертикальные и потолочные. Сварной шов - это участок сварного соединения, непосредственно связывающий свариваемые детали. По способу выполнения сварные швы бывают однопроходные, многослойные, непрерывные (сплошные, прерывистые, угловые, стыковые, точечные и некоторые другие).

Соединение металлических деталей - особенности сварочной дуги

В процессе горения дуги под электродом, т. е. в детали, образуется углубление, заполненное жидким металлом, которое называется кратером. Часть этого металла испаряется, и при гашении дуги кратер оказывается «сухим», т. е. просто представляет собой выемку, ямку в металле. Кратер снижает качество сварного шва, и его необходимо заполнить, т. е. заварить. Глубина кратера, или, как ее называют, глубина провара тем больше, чем больше сварочный ток и меньше скорость перемещения дуги.

Заваривают кратер так. На основном металле зажигают дугу, после чего перемещают ее через кратер к валику шва и, заполнив кратер, вновь двигают вперед. Наилучшее качество шва обеспечивает так называемая нормальная (или короткая) дуга, т.е. дуга, длина которой не превышает диаметра стержня электрода. Если эта длина больше, то дуга называется длинной. Надо иметь в виду, что слишком длинная дуга дает швы низкого качества.

Существует еще один «нехороший» эффект, который надо устранять - отклонение разрядной дуги под действием магнитного поля разрядного тока, или явление так называемого магнитного дутья. Чтобы уменьшить отклонение дуги, применяют ряд мер: меняют месторасположение токоподвода, наклоняют электрод в сторону отклонения дуги, уменьшают ее длину.

Хотя дуга переменного тока менее устойчива, чем дуга, питаемая постоянным током, сварка ею имеет преимущество в простоте и меньшей стоимости сварочного оборудования. Сварку дугой постоянного тока можно проводить при соединении « + » источника питания со свариваемой деталью (прямая полярность) или с электродом (обратная полярность). Понятно, что при сварке на переменном токе это неважно.

При горении дуги прямой полярности больше нагревается свариваемая деталь, а обратной полярности - электрод. Кроме того, скорость плавления электродов, изготовленных из низкоуглеродистых сталей, при обратной полярности больше, чем при прямой полярности. Это обстоятельство учитывают, выбирая прямую либо обратную полярность в зависимости от вида сварочных работ (прихватка или сварка), толщины свариваемых изделий, материала электродов (углеродистый, хромоникелевый). Сварка с обратной полярностью применяется также при соединении тонких листов металла.

Соединение металлических деталей видео

Соединения металлических частей могут быть разъемные и неразъемные. К первым относятся соединения при помощи винтов или болтов. Винты по металлу отличаются от винтов по дереву тем, что они не имеют острого жала и нарезка у них особая. Головки винтов по металлу бывают плоские - для раззенкованных углублений и ввинчивания вровень - и выпуклые. Головка винта имеет прорезь, или шлиц, куда вставляется конец отвертки. Главное при завинчивании винтов и состоит в том, чтобы правильно подбирать размеры отвертки. Конец отвертки должен плотно войти в шлиц и быть достаточно широким, - слишком узкая отвертка только сорвет стенки прорези. Конец отвертки не следует затачивать слишком крутым клином.

ВИНТЫ ПО МЕТАЛЛУ; ЗАВИНЧИВАНИЕ: а- правильно, б- неправильно.

Соединение болтами производят при помощи обыкновенных гаечных или раздвижных ключей. В соединяемых частях сверлят отверстие и болты подбирают по диаметру этого отверстия и соответствующей длины. Необходимо, чтобы конец болта выходил наружу несколько больше толщины гайки. Под гайку кладут обычно шайбу, обыкновенную или пружинящую, она предохраняет поверхность изделия от царапин при вращении гайки и гайку от развинчивания. Для предохранения от развинчивания на туго затянутую гайку навинчивают иногда вторую гайку, или контргайку. Гайку навинчивают ключом, вторым ключом удерживают головку болта. И болты и винты перед завинчиванием смазывают маслом или тавотом (техническим вазелином), чтобы их легче можно было вывинтить при необходимости.

ГАЕЧНЫЕ КЛЮЧИ.

Гужоны, или стержни с резьбой, но без головок, также идут в некоторых случаях для соединений. Их иногда ввинчивают наглухо одним концом. Свободный конец, на который навинчивается гайка, служит как бы неподвижно закрепленным болтом. Иногда гужоны применяют для соединения лопнувших частей, конечно, когда условия для такого соединения подходящим. На рисунке изображена трещина в чугунной отливке, которую можно загужонить, просверлив по трещине ряд отверстий, нарезав их и ввернув туда стержни, концы которых срезают после этого вровень с поверхностью отливки. Соединения склепыванием, спайкой, свариванием являются соединениями неразъемными.

ТРЕЩИНА С ГУЖОНАМИ.

Чтобы соединить клепкой металлические части (обычно листы или пластины металла), в просверленное отверстие вкладывают заклепку или стержень с головкой и расплющивают ударами молотка выступающий противоположный конец заклепки, образуя и с другой стороны головку. На рисунке изображены различные случаи соединения заклепками. Правила этой работы таковы. Надо тщательно следить за тем, чтобы диаметр заклепки подходил к диаметру отверстия, и ни в коем случае не брать тонких заклепок, так как они только согнутся в дыре и их всё равно придется удалять. Длина заклепки должна быть такова, чтобы противоположный ее конец выступал приблизительно на высоту диаметра заклепки, но не меньше, чем на одну треть ее. Вставив заклепку, прижимают ее головку к наковальне или поддерживают оправкой или тяжелым молотком, чтобы заклепка не выскакивала с места, а затем осаживают выступающий конец ее ударами молотка по направлению оси стержня.

РАЗЛИЧНЫЕ СЛУЧАИ СОЕДИНЕНИЯ ЗАКЛЕПКАМИ.

Конец под ударами расплющивается, и заклепка стянет соединяемые части. Закрепив плотно заклепку осаживанием, формуют ее головку легкими ударами носка и бойка молотка под углом к оси стержня. Для формовки очень удобны молотки с круглым бойком. Чтобы головка имела совершенно правильную форму, ее оглаживают оправкой - стержнем, имеющим углубление соответственно форме головки; оправку ставят на откованную головку и бьют по ней молотком.

ЗАКЛЕПЫВАНИЕ ВПОТАЙ И ТРУБКОЙ.

Заклепки бывают различных форм: с круглой головкой, с чечевицеобразной, с плоской. Плоские заклепки употребляют для склепывания тонких листов или приклепывания тонкого листа к толстому. Если нужно, чтобы головка заклепки не выступала, соединение производят впотай. Для этого отверстие раззенковывают и в нем формуют головку заклепки вровень с поверхностью. Если с обеих сторон нужно скрыть головки, заклепывание производят просто стержнем, а не заклепками с головкой. В работах домашнего мастера, когда не требуется от соединения заклепками большой крепости, можно вместо заклепок брать кусочки трубок соответствующего диаметра и длины и развальцовывать их выходящие наружу концы. Для соединения тонких листов можно брать сапожные пистоны или заклепки для ремней и прочей кожевенной галантереи. Железные заклепки надо сначала подготовить, раскалив их, или отжечь, раскалив и затем медленно остудив в горячей золе или на плите. Поэтому заклепывание можно производить как горячим способом - раскаленными заклепками, так и холодным способом, применяя мягкие отожженные заклепки. Холодное заклепывание применяют исключительно в мелких работах; следовательно, мастеру больше всего придется иметь дело с ним. Для горячей клепки удобна державка для разогревания заклепок. Холодный способ всегда применяют для заклепок из мягких пластичных металлов - меди, алюминия. После заклепывания шов чеканят, обжимают при помощи молотка и чекана - инструмента, напоминающего зубило. Края шва должны быть совершенно гладкими и плотно прилегать друг к другу. Если нужно, чтобы склепанное место не пропускало воды и пара, все швы либо пропаивают (медь, жесть), либо замазывают суриковой замазкой или густыми белилами.

ДЕРЖАВКА ДЛЯ РАЗОГРЕВАНИЯ ЗАКЛЕПОК.

Можно предварительно обмазать соединяемые края суриковой жирной замазкой. Некоторые особенности представляет собою соединение заклепками тонкого листового металла. При соединении жести с толстым металлом основная головка должна быть всегда со стороны жести, а формируемая - со стороны массивной части. Если требуется приклепать жесть вровень, раззенковывают отверстие в толстом металле, обжимают вокруг раззенковки края отверстия в жести и затем заклепывают заподлицо заклепкой с плоской головкой или заклепкой без головки - из стержня мягкого металла. Нужно при склепывании жести подкладывать под головку шайбу, иначе работа окажется неудачной. Кроме склепывания, можно сделать неразъемное соединение пайкой или сваркой. Паяние состоит в том, что между соединяемыми частями заливают расплавленный металл, более легко плавящийся, нежели соединяемые куски. Этот металл, или припой, бывает мягким - таковы олово, свинец и их сплавы - или твердым, который готовится из сплавов меди и серебра. При любом способе пайки прежде всего надо подготовить спаиваемые части, подогнать их по возможности друг к другу, очистить их поверхности от окисей, краски, грязи и жира. Очистку производят механическим путем - напильником, шабером, ножом, карчеткой, наждачной шкуркой, песком - и химическим - щелочью и кислотой.

ПАЯЛЬНИКИ.

Паяние мягким припоем производится посредством паяльника-стержня из красной меди; формы паяльников изображены на рисунке. Для работ домашнему мастеру лучше всего иметь электрический паяльник. Простой паяльник нагревают в пламени паяльной лампы или бензиновой лабораторной лампы. Для этой же цели годятся газовая горелка, примус. Величина и форма паяльника должны соответствовать характеру работы. Маленьким паяльником не запаять массивной вещи, так как его теплоты будет недостаточно для разогрева места спайки. Кроме припоя и паяльника, при пайке мягким припоем необходима травленая соляная кислота, иначе говоря, - хлористый цинк и кусковой нашатырь. Травленая соляная кислота употребляется для смазывания спаиваемых поверхностей и их очистки. При пайке цинка и оцинкованного железа нужна нетравленая кислота. Нашатырь служит для очистки поверхности расплавленного припоя. Соприкасаясь с горячим металлом, нашатырь разлагается и очищает от окислов в момент спайки поверхности паяльника, припоя и спаиваемых частей. Можно паять мягкими припоями без кислоты и нашатыря с помощью канифоли, стеарина. Эти способы бескислотного паяния часто применяются при пайке проводов. Такой же бескислотный состав для пайки представляет собою тиноль. Паяние мягким припоем производится в следующем порядке. Прежде всего хорошенько зачищают спаиваемые поверхности. Белую жесть, цинк или оцинкованное железо очищают кислотой. Паяльник нагревается до температуры, близкой к температуре темно-красного каления. Перегревать паяльник не надо. Его конец предварительно зачищается напильником. Если нагретый паяльник сильно дымит при соприкосновении с нашатырем и плавит олово, - нагрев хорош. Залуживают конец паяльника, водя им по куску нашатыря и положив под носок каплю олова. Если паяльник не удается залудить и его конец остается черным,- значит, он перегрет или его конец окислился, и его вновь надо зачистить напильником. Холодный паяльник плавит олово медленно, и оно не растекается по залуженному месту. Под подогрев надо подставить главным образом затылок паяльника, а не его носок, так как полуда легко сгорает и паяльник приходится вновь зачищать и лудить. Нагретый паяльник плавит своим теплом легкоплавкий припой и нагревает спаиваемое место.

ПАЯЛЬНАЯ ЛАМПА.

Массивные предметы надо сначала прогревать. Взяв на нагретый и залуженный носок паяльника капельку припоя, проводят носком по куску нашатыря. Очистив припой, медленно проводят носком паяльника по очищенным и смазанным кислотой спаиваемым местам. Медленно потому, что надо дать возможность спаиваемым местам достаточно прогреться. Поэтому, чем они тоньше, тем быстрее можно вести паяльником, время от времени набирая на его конец новую порцию припоя; припой растечется и образует спайку; она должна быть гладкой и аккуратной. Излишней толщины припоя нужно избегать, но зато необходимо все места соединений подгонять с возможно малыми зазорами. Излишек припоя удаляется шабером, ножом или напильником. Жесть и тонкий металл надо паять на деревянной подкладке или держать их при этом в воздухе, но никак не класть на металлические подкладки, так как от соприкосновения с ними через тонкую жесть паяльник будет охлаждаться. Для пайки жести, тонких трубок и полосок очень удобны деревянные щипцы. Смотря по надобности, палочки можно брать шире, уже, делать на них зарубки и прочее. После спаивания предмет надо промыть чистой, а еще лучше содовой или мыльной водой, для удаления кислоты, и прочистить спайку шабером, напильником, шкуркой.

ЛАБОРАТОРНАЯ ЛАМПА.

Паяние стали, черного железа и чугуна мягкими припоями не так просто, - требуется очень хорошая предварительная очистка поверхности и, еще лучше, залуживание ее. Пайка мягким припоем для домашнего мастера окажется во многих случаях самым подходящим способом соединения. Надо только соблюдать все правила работы, добиваться хорошей спайки жидким горячим припоем, а не лепить олово кусками холодным паяльником, как это часто делают неопытные мастера.

Несколько труднее паяние твердыми припоями, но зато оно и несравненно прочнее. Твердые припои бывают различных степеней тугоплавкости и продаются в виде мелких кусочков и застывших капелек металла. Можно брать в качестве припоя обрезки латуни, кусочки бронзы. Пайка производится без помощи паяльника. Подогнанные и очищенные части, которые нужно паять, прикладывают друг к другу, связывают, если надо, железной проволокой и нагревают в горне с древесным углем или на паяльной лампе с сильным пламенем. Если припой будет растекаться, спаиваемое место окружают глиняным барьерчиком. На нагреваемое место кладут, добавляя по мере надобности, буры в порошке, которая, плавясь, покрывает спаиваемое место и защищает его от окисления в огне. Разогрев спайку до красного каления, на лопаточке кладут в нее припой, который плавится и затекает во все щели спайки. Если надо, припой подгребают к спайке лопаточкой или кочережкой из проволоки. Как только припой растечется, предмет вынимают из огня и дают ему остыть или тушат огонь.

ЩИПЦЫ ДЛЯ ПАЙКИ.

Так как бура при плавлении сильно вскипает и может увлечь за собой кусочки припоя, то припой кладут только после расплавления буры или пользуются заранее плавленой и истолченной бурой. Чтобы избежать нагревания не участвующих в спайке частей, их закрывают глиной. При паянии в горне тонких и легкоплавких вещей это необходимо. Мелкие вещи, например медные и серебряные мелкие предметы, ключи при впаивании бородки, можно целиком залепить в глину, оставив открытым место спайки, куда кладется бура и припой. Спайка окружается древесным углем, который раздувается при помощи паяльной трубки ртом или небольшими мехами. На уголь в месте спайки можно направлять пламя паяльной лампы, усиливая тем самым температуру горна. Паяльная трубка, или февка, применяется по преимуществу в самых мелких работах.

ФЕВКА.

Февка - инструмент часовщиков и ювелиров, он может быть очень полезен и домашнему мастеру в его работах. Это небольшая трубка с загнутым суживающимся концом. Спаиваемый предмет помещается на большом куске древесного угля, и февкой направляют на него язычок пламени от спиртовки, свечи или бензиновой горелки. Дуть в февку надо так, чтобы не затруднялось дыхание и струя воздуха была постоянной. При любом способе паяния твердым припоем место спайки нужно зачищать. Зачистка производится шабером или напильником. Спайка твердым припоем очень прочна, чего нельзя сказать про мягкие припои.