Как сварить тонкий металл графитовым стержнем
Обновлено: 14.05.2024
Тонкостенный металл при попытке сварки обычным электродом прожигается. Многие сварщики вообще не работают с заготовками, толщина которых меньше 2 мм, не говоря уже о 1 мм или 0,5 мм. Но и настолько тонкий металл вполне можно варить, просто для этого нужен особый электрод.
Что потребуется:
- Пальчиковая батарейка, обязательно солевая;
- бокорезы;
- наждачный станок.
Процесс изготовления графитового электрода и его использование для сварки
Чтобы сделать особый электрод, потребуется пальчиковая батарейка. Нужно разрезать ее оболочку бокорезами, и извлечь скрытый внутри графитовый стержень. Все это лучше делать в перчатках, так как содержимое батарейки далеко не полезно для кожи.
Кончик стержня нужно обточить на наждаке, чтобы им было удобнее варить.
Затем он устанавливается в зажим сварки вместо обычного электрода. Ток сварки устанавливается в пределах 10-15 Ампер.
Графитовый электрод плавит металл, от чего тот скипается. Чтобы заварить им, к примеру, отверстие, достаточно просто при разогреве заготовки прикладывать к кончику электрода дополнительно стальной прутик или проволоку. Тогда расплавленный металл растечется, и закроет его.
Когда же требуется соединить 2 заготовки, то сварка выполняется подобно использованию обычного электрода с обмазкой. Лучший результат будет, если варить точечно, подготовив перфорацию на верхней детали.
Такую сварку не оторвать.
Особенно графитовый электрод хорош для сварки скруток проводов. Просто скручиваем жилы, цепляем к ним массу, и касаемся стержнем к кончику жил. Буквально за мгновения они сварятся.
Такая скрутка уже не окислится, поэтому контакт будет безупречным.
Смотрите видео
Похожие мастер-классы
Особо интересное
«Сделай сам – своими руками» - сайт интересных самоделок, сделанных из подручных материалов и предметов в домашних условиях. Пошаговые мастер-классы с фото и описанием, технологии, лайфхаки - все, что нужно для рукоделия настоящему мастеру или просто умельцу. Поделки любой сложности, большой выбор направлений и идей для творчества.
Сварка тонкого металла и скруток графитовым стержнем из батарейки
Как варить угольными электродами
Дуговая сварка угольным электродом была изобретена русским инженером Николаем Бенардосом ещё в 1882 году. По сути, это старейший способ электросварки. На сегодняшний день угольные или графитовые электроды используются значительно реже, чем металлические, но всё же у них остаётся своя сфера применения.
Свойства и разновидности
Угольный электрод представляет собой твёрдый стержень, состоящий из угля (кокса) и нескольких добавок. В роли связующего элемента здесь применяется смола.
Такими стержнями можно сваривать все сорта и разновидности металлов — от тугоплавких и тяжёлых до лёгких и пористых. Диаметр угольного электрода может варьироваться от 1,5 до 25 мм, а длина – от 25 до 300 мм (самые длинные используются тогда, когда соединяемые детали располагаются в труднодоступном месте). Также они могут иметь разную форму:
- круглую;
- полукруглую;
- прямоугольную;
- полую.
В большинстве ситуаций для работы применяются круглые и полукруглые электроды — это лучший вариант для получения стандартного сварного шва.
Прямоугольные изделия в основном используются для заделки дефектов на стальных поверхностях, а полые характеризуются тем, что способны создать в месте соединения канавку в виде буквы U.
Стоит также знать, что помимо обычных существуют омеднённые угольные электроды. На них наносят медное напыление для увеличения прочности, но при этом все иные эксплуатационные свойства остаются примерно такими же.
Особенности процесса
Электроды, сделанные из угля, отличатся от металлических тем, что относятся к неплавким. Это значит, что при сварке они играют роль проводника электричества, но не становятся частью сварочной ванны.
В ходе работы угольные стержни разогреваются до очень высокой температуры. А если продолжать нагрев, то практически сразу из расплавленного состояния они перейдут в состояние кипения (к слову, уголь кипит при температуре 4200 °C).
Из-за особенностей материала использовать в процессе сварки можно только постоянный электрический ток прямой полярности. Соответственно, минус (катод) здесь должен находиться на электроде, а плюс (анод) на металлической поверхности изделия.
При работе с угольными электродами сварщику, как правило, требуются присадочные элементы. При этом сваривать можно двумя путями:
- слева направо (в таком случае присадка оказывается позади электрода);
- справа налево (впереди находится присадка).
Интересно, что при сварке слева направо тепловая энергия используется эффективнее, и это позволяет увеличить скорость работы. Однако на практике чаще можно встретить технологию «справа налево» – она привычней.
В некоторых ситуациях можно обойтись и без присадки, например, при отбортовке тонких металлических изделий или при сварке угловых стыков. Причём если использовать угольный электрод без присадок для соединения металлических листов, имеющих толщину до 3 мм, то производительность будет на порядок больше, чем при сварке с иными электропроводниками.
Применение в домашних мастерских
Для работы с угольными электродами в домашних условиях подойдёт стандартный элекродуговой сварочный аппарат. Так как теплопроводность угольных стержней мала, можно создавать дугу при силе тока всего в 3-5 Ампер.
Причём эта электродуга при необходимости вытягивается в длину в 30-50 миллиметров. Электрод испаряется медленно и не липнет к металлу, поэтому вести угольную дугу по направлению будущего шва достаточно легко.
Навыки, нужные для выполнения простых работ (таких как сварка проводов, сварка тонких металлических пластин и так далее), приобретаются в данном случае очень быстро.
Варить домашним мастерам следует не на улице, а строго в закрытых помещениях. Угольная дуга реагирует на дуновения ветра, газовые потоки, магнитные поля и другие воздействия.
Чтобы не тратить время на перестановку электрода в держателе и чтобы он не слишком нагревался при сварке, его можно заранее заточить с обоих концов. Когда один конец перегреется, электродержатель поворачивается на 180 °, и сварка продолжается другим концом.
Мастерам, у которых в наличии не слишком много расходных материалов, следует воспользоваться данным советом.
Угольные и графитовые электроды некоторые специалисты используют, чтобы варить медные шины на трансформаторных подстанциях. А в домашних кустарных мастерских такими электродами можно, например, сваривать медные провода.
Хорошим присадочным материалом в данной ситуации станут бронзовые прутки. Диаметры таких прутков подбираются в зависимости от толщины свариваемых деталей и рассчитываются по специальным формулам.
Вдобавок ко всему угольными электродами можно выполнять не только сварочные работы, но и операции по резке металлических изделий.
Работа с алюминием
Угольными электродами соединяют даже алюминиевые изделия, которые традиционно считаются сложными для сваривания. Алюминий обладает малой плотностью, значительной теплопроводностью и стойкостью к коррозии.
Плавится этот металл при температуре 660 °C, к тому же он достаточно хорошо сочетается с кислородом, из-за чего покрывается плёнкой окиси алюминия (химическая формула – Al2O3).
Наличие такой плёнки, а также лёгкость образования трещинок и пор в металле шва – главные трудности, с которыми сталкиваются при сварке алюминия. Но применение угольных электродов позволяет справляться с ними.
В частности, именно такой способ используют для соединения алюминиевых шин в цехах электролиза. Сваривают шины традиционно встык на подкладке из графита или алюминия.
По бокам шин монтируют графитовые пластины с вырезами напротив шва. Данные вырезы дают возможность вывести конечную и начальную точку шва за границы рабочего сечения.
При сварке алюминиевых поверхностей угольной дуговой сваркой присадочным материалом служит проволока или пруток из того же металла. Для того чтобы окисная плёнка не мешала и не повлияла на результат, на кромки шва добавляют флюс марки АФ-4А, который представляет собой однородный мелкодисперсный порошок белого цвета.
Сварка тонкого металла и скруток графитовым стержнем из батарейки. Как с помощью старой батарейки заварить металл
Сварка графитовым электродом из батарейки — дешевая и каждому доступная замена TIG сварке
Мало кто знает, но из обычной солевой батарейки и источника постоянного тока на 15-20 А, можно сделать копеечный аналог TIG сварки. При помощи которого можно варить тонкий металл с присадочной проволокой, сваривать скрутки проводов, запаивать отверстия. Если брать конкретные примеры, то вполне можно осуществить качественный ремонт оторванного крыла велосипеда, пробитого глушителя мотоцикла, заварить дырки в кастрюле и отремонтировать тому подобные дефекты.
- круг стальной диаметром 25 мм и длиной около 30 см;
- болгарка;
- токарный станок;
- резьбонарезной инструмент;
- винт М4 с шайбой;
- болт М6 с гайкой и 2 шайбами;
- провод с сечением 16 мм.кв. – 50 см;
- оконцеватель провода – 2 шт;
- использованные солевые батарейки.
Как пользоваться
Перед началом сварки свободный крокодил от минусовой клеммы аккумулятора зажимается на одной из заготовок. Он будет выполнять функцию массы. Стержень при этом будет работать как электрод. Его конец кратковременными касаниями прикладывается к месту наложения шва. Электрод греется, поэтому его лучше удерживать плоскогубцами. Графит раскаляется и начинает плавить тонкий металл. Чтобы не прожечь деталь, электрод следует медленно вести по линии стыка заготовок, иногда прерываясь. В первые секунды графит сильно дымит, пока на нем не перегорят остатки электролита из батарейки.
Варить можно швом или делать точечную сварку. В последнем случае стоит предварительно сверлить отверстия в верхней соединяемой детали. Это приспособление также подходит и для пайки. Им можно раскалять деталь, после чего прикладывать к ней припой.
Сварка аккумулятором изнашивает батарею, поэтому этим способом не стоит увлекаться. Важно держать электрод замкнутым не более нескольких секунд за один раз. При нагрузке от сварки батарея нагревается и может разорваться. Сигналом к этому будет исходящий от нее шум кипения электролита. Чем больше аккумулятор, тем крупнее и толще заготовки можно сваривать. Обычно заряда батареи достаточно для работы на протяжении нескольких минут.
Схема
Три 12-вольтовых аккумулятора соединены последовательно, чтобы получить достаточное для сварки напряжение 36 Вольт
Схема простая, но обратите внимание на следующие тонкости:
- все соединения должны быть очень хорошими, так как на низком напряжении сильно возрастает нагрев и потери при плохом контакте (лучше всего использовать токопроводящую пасту);
- сечение проводов между аккумуляторами и от аккумуляторов к зажимам не должно быть меньше 16 кв. мм (лучше — 25 квадрат), само собой, подойдёт только медь;
- к детали (то есть зажиму «масса») подключается не минус, а плюс — соответственно, минус присоединяется к электроду, а сварку нужно производить «синими» электродами (например, МР-3С);
- если электрод залип, постарайтесь его отодрать, так как долгая работа в режиме короткого замыкания вредна для батарей — у них нет встроенной защиты (см. также ниже);
- для защиты батарей от перегрева при сильном «залипе», включите между аккумуляторами короткий кусочек провода на 2,5 квадрата, лучше на винтовом зажиме, чтобы его можно было легко поменять: при сильной перегрузке он сгорит и не даст аккумуляторам перегреться.
Сборка сварочного аппарата и сварка
В качестве электрода для сварки будет применяться графитовый стержень из пальчиковой батарейки. Для этого ее нужно аккуратно разобрать бокорезами. Работать лучше в перчатках, чтобы не порезаться о корпус батарейки. В этом деле лучше не спешить, поскольку можно сломать стержень.
К клеммам аккумулятора нужно присоединить по отрезку сварочного кабеля. На батареях с низким емкостью лучше использовать короткие провода, чтобы уменьшить сопротивление. Оптимально применять отрезки длиной 40-60 см. На аккумуляторах 60, 75 Ач можно использовать длинный кабель.
На второй конец плюсового кабеля ставится клемма. К ней прикрепляется графитовый стержень из батарейки. Его нужно крепко зажать, чтобы получить надежный контакт.
Минусовой провод нужно прикрепить к детали для сварки. При отсутствии специальной сварочной массы его можно просто придавить. Прижимать нужно плоскогубцами или другим инструментом с изоляцией.
При касании графитовым стержнем к деталям, тот начнет разогреваться и плавить металл. От этого они будут свариваться между собой. Поначалу грифель обгорает, пока с него не сойдут остатки кислоты из батарейки, а потом варит лучше.
Такой способ сварки сопровождается коротким замыканием на аккумуляторе, что вызывает нагрев батареи. Если та закипит, то может взорваться. В связи с этим нельзя долго держать цепь замкнутой. Нужно делать паузы и периодически проверять температуру аккумулятора. В идеале его накрыть, чтобы в случае взрыва на тело не попали брызги кислоты. Вероятность этого очень мала, но перестраховка не помешает. Сварка забирает много энергии, поэтому одного заряда хватит буквально на пару минут.
Проверка собранного мини-сварочника на работоспособность
Для проверки работоспособности мини-аппарата можно использовать любой тонкий металл толщиной не более 1 мм. Пластины укладываются на стальном листе вплотную одна к другой. После этого к одной из пластин прижимается минусовой кабель (масса). Для того чтобы соединение было максимально плотным, его следует прижать при помощи плоскогубцев. Но следует обратить внимание, чтобы изоляция рукояток инструмента не имела повреждений.
Электрод, зафиксированный на плюсовой жиле, можно держать непосредственно за изолированную часть кабеля.
При соприкосновении с металлом электрод сильно разогревается, в результате чего металл начинает плавиться и свариваться. При первой проверке графитовый электрод может загореться. Этого пугаться не стоит. Когда на нём обгорит остаток электролита, пламя исчезнет.
Очень важно в процессе сварки элементов не перегружать аккумуляторную батарею. Дело в том, что сама по себе сварка является коротким замыканием, которое неизбежно приводит к нагреву аккумулятора. А если АКБ перегреется, она в лучшем случае просто выйдет из строя. Поэтому такой сварочный мини-аппарат предназначен лишь для мелких работ. При этом он не рассчитан на длительную работу. Аккумуляторной батарее требуется периодический отдых и охлаждение. Случаев, когда АКБ взрывалась при работе, пока неизвестно, однако «бережёного Бог бережёт». Лучше до максимального перегрева её не доводить.
Читайте также: