Электроды для сварки нихрома
Обновлено: 18.05.2024
Вольфрам широко используется как тугоплавкий материал, а в сварке в том числе применяется для стабилизации дуги. Вольфрамовые электроды классифицируют по цветам, это делается, в первую очередь, для обозначения их химического состава. Данные электроды относятся к неплавящемуся типу, а в среде защитного газа они выдерживают высокую температуру и длительную работу без прерывания.
Отличительные характеристики
Сварочные стержни из чистого вольфрама используются крайне редко, т. к. для работы с такими электродами необходимы только аппараты TIG. Поэтому добавляются легирующие элементы. Согласно этим добавкам – их цветовое обозначение наконечников:
- зеленый цвет сообщает о стержне из чистого вольфрама, маркировка WP. Для сваривания алюминия и меди;
- серый цвет — это добавка оксида церия, обозначается как C. Используется для сварки с любым видом тока;
- красный наконечник — обозначение для диоксида тория, маркировка T. Для сваривания цветного металла, нержавеющей и углеродистой стали. Главный минус – радиоактивность тория: работая с ним, необходимо придерживаться строгой техники безопасности;
- темно-синий цвет означает диоксид иттрия, маркируется Y. Используется для сварки на постоянном токе прямой полярности для разного металла (нержавеющая, углеродистая сталь, медь, титан);
- белый цвет — обозначение для добавления оксида циркония, маркировка Z. Используется для сваривания алюминия и меди с помощью аргона на переменном токе, важно обеспечить чистоту сварочной области;
- золотой цвет характеризует добавление оксида лантана, маркировка WL-15. Используется для сварки двумя видами тока (постоянным и переменным), содержание легирующего элемента 1,5%;
- синий цвет тоже обозначает добавление оксида лантана, но в соотношении уже 2%.
Категории вольфрамовых электродов:
Преимущества использования вольфрамовых электродов и сфера их применения
Технические преимущественные характеристики обусловлены химическим составом данного типа электродов. Поэтому неплавящиеся стержни используют для TIG-сварки, а этот способ широко распространен в энергетической, машиностроительной, авиационной, нефтеперерабатывающей промышленности.
Основная область применения вольфрамовых электродов – соединение или ремонт металлов с толщиной от 0,1 до 6 мм.
В бытовых условиях часто используют аргонодуговую сварку для ремонта кондиционеров, автомобильных обогревателей.
- Во время работы с нержавеющей сталью или с другим материалом наконечник играет роль проводника электрической энергии. В отличие от плавящихся электродов вольфрамовые стержни имеют одинаковую форму наконечника.
- При выполнении правильной заточки электрода можно сформировать стабильную сварочную дугу.
- Большой выбор вольфрамовых электродов с разными легирующими добавками, подходящих для сваривания разных материалов.
- Вольфрам самый тугоплавкий металл, его температура плавления 3422 о С. Поэтому для аргоновой сварки использование таких электродов максимально экономично.
- Возможность использования неплавящихся электродов для изделий с толщиной от 0,1 мм, также нет ограничений в максимально возможной толщине.
Способы и режимы сварки
Наиболее распространена ручная аргонодуговая сварка с применением вольфрамовых электродов. В мировой практике данная сварка классифицируется как TIG. С режимом TIG могут работать сварочные инверторы и выпрямители. Возможна работа автоматическим или полуавтоматическим способом. Менее распространенный метод – сварка плазменной дугой. Способ сварки погруженной дугой примечателен тем, что применяют электрод повышенного диаметра и при этом используют повышенный ток.
Ручная аргонодуговая сварка может быть выполнена в двух режимах – AC и DC. Их отличия:
- AC – работа с переменной электрической энергией, прямоугольным импульсом.
- DC – применяется стабилизированный ток, импульсный.
Сварка вольфрамовым электродом с использованием инвертора
Для работы с вольфрамовыми электродами используют универсальный источник электрической энергии – инвертор. Менее распространено использование сварочных выпрямителей (только для постоянного тока) и трансформаторов (для переменного электричества). Инвертор востребован, благодаря своей практичности, для работы с двумя видами сварочного напряжения.
Примерная стоимость инверторов для сварки на Яндекс.маркет
Оборудование для сварки инвертором
Для данного вида сварки необходимы:
Сварочная горелка используется для жесткой фиксации вольфрамовых электродов в необходимом положении. Она подводит ток и равномерно распределяет подачу аргона вокруг сварочной ванны.
Защитный газ применяется, в первую очередь, для вытеснения воздуха из области сварки и, чтобы убрать его контакт с работающим стержнем. Также аргон или гелий обеспечивают прохождение тока и передачу тепла через дугу. Выбор конкретного типа газа зависит от свариваемого материала.
Важным условием для качественного итогового шва является изначальная подготовка кромок детали.
Техника сварки
Для ручной сварки с помощью инвертора необходимо выполнять следующие правила:
- Сваривание происходит по направлению справа налево.
- Для изделий с маленькой толщиной горелку располагают под углом 60 о .
- Для толстых деталей горелка размещается под углом 90 о .
- Способ ведения присадочной проволоки зависит от толщины свариваемого металла.
Важнейшее условие для качественного сварочного шва – стабильная дуга. Достигнуть этого можно с помощью постоянного тока с прямой полярностью. Также имеет значение заточка неплавящегося стержня. В процессе заточки необходимо следить за тем, чтобы электрод не перегрелся, в таком случае стержень становится хрупким во время сварки.
Присадочную проволоку вводят не в центр дуги, а немного сбоку возвратно-поступательным передвижением, если толщина металла до 10 мм. Для сварки металлов с большей толщиной проволоку ведут поступательно-поперечными движениями.
Пошаговая последовательность получения надежного и безопасного соединения медных проводов методом сварки
Среди различных способов соединения медных носителей тока лучше всего зарекомендовал себя метод сварки. Соединенные сваркой жилы образуют равномерную массу с максимальной проводимостью. Это не допускает внутреннего разогрева, сохраняет пожарную безопасность и бесперебойную работу сетевых электроустановок.
Какое оборудование потребуется для сварки медных проводов
Для сваривания подготовленных медных кабелей понадобится инвертор, электроды.
Особенности меди: текучесть, высокая теплопроводность, способность поглощать газы — требуют от исполнителя опыта и мастерства.
Применяемые электроды
Для сварки медных проводов применяют две разновидности электродов: угольные или графитовые с покрытием из медного напыления:
- температура разрушения материала электрода — более 3800ºС, а у меди плавление при 1080ºС, что допускает их многократное использование;
- быстрый разогрев материала стержня до температуры разжижения меди;
- во время сварки углеродный стержень не прилипает к проводам;
- 5-10 А — достаточный, хотя и небольшой ток для устойчивого разряда дуги.
Особенности использования угольных электродов
Электроды изготавливаются из прессованного в форме стержня электротехнического угля черного цвета. Концы его имеют скос. Даже при совсем небольшой силе сварочного тока на кончике электрода возникает высокая температура.
Угольный электрод используется, когда графитовым элементом сварить не удается. Работать нужно очень внимательно, чтобы не допустить перегрева изоляции. Угольные электроды обычно используются в сварочных устройствах малой мощности.
При работе с электродами из угля надо учитывать следующие особенности:
- место сварки обладает хрупкостью, может окисляться и иметь пористую структуру;
- из-за высокой температуры дуги электрод быстрее расходуется;
- угольным стержневым электродом работать сложнее, чем графитовым, требуются практические навыки.
Сварочные электроды из графита
Стержни-электроды из графита имеют серый цвет с небольшим металлическим оттенком. Кристаллическая структура углерода не подвержена окислению. При сварке кристаллический графит образует устойчивое к коррозии и температуре соединение. Эти электроды выгодны в использовании, они дешевле угольных. Стержни не растрескиваются, служат долго.
При необходимости возможна замена на подручные изделия из графита — щетки от коллекторных двигателей, стержни разобранных батареек. В случае использования подручной графитовой замены без омеднения вместо обычного держателя применяют зажим «крокодил».
Примерная стоимость графитовых электродов на Яндекс.маркет
Графитовые электроды чаще используются с инверторами, регулирующими сварочный ток.
Инверторы
Для сварки подойдет прибор постоянного или переменного тока с напряжением в диапазоне 12-36 В, регулировка тока обязательна.
Выбор модели исходит из предполагаемых режимов использования прибора: от получасовой работы без перерыва до многочасового интенсива.
Если прибор будет использоваться нечасто, то подойдет модель, обеспечивающая максимальный сварочный ток 150 А мощностью порядка 500 Вт. Этого достаточно для сварки скруток-жгутов сечением 20-25 мм².
Рекомендованные режимы сварочного тока для разных проводников
Величина сварочного тока зависит от размера сечения и количества жил в скрутке: чем толще скрученный жгут, тем большее значение силы тока нужно выставить на сварочном аппарате:
- 2 жилы, сечение каждой 1,5 мм² — 70 А;
- 3 жилы, сечение каждой 1,5 мм² — 80-90 А;
- 2-3 жилы, сечение каждой 2,5 мм² — 80-100 А;
- 3-4 жилы, сечение каждой 2,5 мм² — 100-120 А.
Указанные режимы сварочного тока являются ориентировочными. У разных производителей провода отличаются по химическому составу и заявленному сечению, сварочные приборы также отличаются своими характеристиками. Поэтому величину сварочного тока лучше подбирать практически на небольшом отрезке того же провода. Оптимальным при подборе режима опытным путем будет тот, когда дуга устойчива, а кончик электрода не клеится к месту сварки.
У современных аппаратов инверторного типа:
- устойчивый сварочный разряд, обеспечивающий качественное выполнение сварочных работ;
- при сварке жидкий металл не разбрызгивается;
- дуга не ослепляет сварщика из-за невысокой точки плавления меди;
- инверторы нетяжелые, их габариты небольшие, что позволяет переносить их к месту монтажа на ремне.
Подготовительные работы
Перед началом работы с проводами нужно еще раз проверить отсутствие на них напряжения.
Для дальнейшей работы понадобятся нож или специальные разделочные приспособления, наждачная шкурка, растворитель, плоскогубцы или пассатижи, изоляционная лента или термоусадочная трубка. Если для изоляции применяется термоусадочная трубка, очень удобно использовать фен, дающий плотное облегание пленкой.
Для получения качественного соединения проводится подготовительная работа в такой последовательности:
- с жилы бережно снимают участок изоляционного покрытия не менее 7 см для жилы сечением 1,5 мм². Если провода толще, то на каждые 0,5 мм² диаметра жилы убавляют 5 мм изоляции. Разделку проводят вдоль проводника ножом или специальным инструментом — стриппером;
- оголенные участки провода зачищают наждачной шкуркой;
- поверхность проводников обезжиривают ацетоном или уайт-спиритом;
- аккуратно, чтобы не повредить провода, скручивают их в жгутик руками или плоскогубцами, стараясь обеспечить их плотное прилегание друг к другу;
- кусачками или монтажными ножницами отрезают кончик жгута для выравнивания жил.
Алгоритм сварки проводов
Для безопасной работы понадобятся рукавицы, защитные сварочные очки, спецодежда. Нужно еще раз проверить, что под местом сварки нет легковоспламеняющихся предметов. Убедившись в полной безопасности, можно начинать сварку:
- на скрутку возле изоляции ставят зажим-радиатор для отвода избыточного тепла от медного проводника и защиты изоляционного покрытия от оплавления;
- туда же крепится «масса» сварочного инвертора;
- к сварочному аппарату подключают питание от сети;
- держатель с электродом подносят к концу скрутки;
- дуга расплавляет медь, на конце жгута-скрутки образуется наплыв в виде капли;
- процесс сварки происходит 1-2 секунды.
После того как сварка остынет, скрутку помещают в термоусадочную трубку или обматывают изоляционной лентой.
Методы ремонта спирали нихромовой. Как сварить или спаять нихром. Как проверить сопротивление нихрома в электрической спирали
Ремонт нихромовой спирали, сварка, спайка нихрома, сопротивление нихрома
Нагревательные элементы, изготовленные из высокоомных сплавов на основе хрома и никеля, применяются во всех современных бытовых устройствах, предназначенных для преобразования электричества в тепло. Спирали, или ленты из нихрома отличаются высокой сопротивляемостью к окислению благодаря образованию оксидных плёнок. По этой причине надежная пайка нихромовых нагревателей при отсутствии специального оборудования (вакуумные камеры, газовые среды) должна проводиться после обработки соединяемых поверхностей флюсами, в состав которых входят кислоты, способные разрушать защитный слой окислов. Нихромовые спирали служат дольше аналогов из фехральных сплавов, однако и они подвергаются разрушению при длительной эксплуатации. Вероятность возникновения пережиганий и обрывов увеличивается на таких участках проводника, где имеются механические повреждения, зазубрины, перегибы, или перехлёсты с поверхностью соседних нагревательных элементов. Ремонт повреждённой спирали из нихрома возможно провести в домашних условиях. При соблюдении несложных технологий эксплуатационные характеристики электрооборудования будут полностью восстановлены.
Ремонт нихромовой спирали
Существуют 3 способа восстановления целостности нихромового проводника:
·Механический - скрутки, муфты, резьбовые зажимы при помощи шайб, винтов и гаек.
Последний способ - наиболее надёжен в плане прочности и долговечности. Сварные соединения не влияют в существенной мере на параметры электрических цепей, поэтому технические характеристики приборов остаются в прежних нормах. Соединения в виде скруток, муфт и зажимов создают условия для скапливания продуктов окисления, влияют на общее показатели сопротивления цепи, а также могут создавать участки повышенного нагрева, что усиливает риск повторных обрывов и выхода электрооборудования из строя.
Как сварить нихром
На производстве для надёжной сварки проволоки, или ленты из нихрома применяется аргонодуговой метод. Однако проволоку небольшого диаметра, которая используется в качестве нагревательных спиралей в бытовых приборах, можно сварить при помощи самодельной сварочной системы в домашних условиях. Для этого потребуется источник питания 12-24 V с силой тока 10 ампер и выше. В качестве электрода можно взять графитовый стержень соляной батарейки. Соединяемые концы нагревательной спирали скручиваются. Минусовой провод от источника питания присоединяется к нихромовой проволоке. К плюсовому проводу через дроссель лампы дневного света присоединяется графитовый стержень. При прикосновении графита к участку сварки возникает дуга низкого напряжения, энергии которой будет достаточно, чтобы расплавить нихром.
Как спаять нихром
Спаять нихромовую спираль можно следующими способами:
Нагрев обмотки в виде тонкой медной проволоки.
Использование ляписа (азотистого серебра).
Применение специальных припоев и кислотосодержащих флюсов.
Первый способ - наиболее простой и доступный, но он подходит только для соединения проводников высокого сопротивления с толщиной не более 0,5 мм. Медную проволоку для обмотки лучше всего брать с толщиной 0,1 мм. Нагрев производится с помощью газовой горелки, но также можно использовать обычную зажигалку с турбонаддувом. Медная проволока нагревается докрасна и прилипает к нихрому, создавая электрический контакт на атомарном уровне. Метод пайки при помощи ляписа применяется для усиления контакта механической скрутки, если рабочая температура нагревательного элемента в приборе не будет превышать 200 °C (граница сплавления нитрат серебра). Вещество наносится на скрутку при её разогреве током. Наиболее надежные результаты даёт метод пайки с помощью специальных припоев и флюсов. Оксидная пленка, которая образуется на поверхности хромоникелевых спиралей, - основное препятствие для выполнения качественного лужения. В условиях промышленного производства для решения этой проблемы целесообразно применять вакуумные камеры, или нейтральные газовые среды. В домашних условиях используются кислотосодержащие флюсы:
Смесь вазелина, глицерина и хлористого цинка.
Флюсы фабричного изготовления, типа Ф-38Н ПЭТ.
Соединяемые поверхности очищаются от оксидной пленки, обезжириваются и покрываются флюсами при помощи паяльника. После этого производится предварительное лужение и пайка с помощью припоев ПОС 40/50/61.
Как соединить перегоревшую нихромовую спираль
Способ ремонта перегоревшей нихромовой спирали выбирается в зависимости от толщины проволоки, а также от характеристик прибора, в котором используется вышедший из строя нагревательный элемент. Если рабочая температура превышает 150-200 °C, - следует применять сварку. Механические соединения в виде скруток, муфт и зажимов дадут только временный результат, а спайка с помощью тонкой медной проволоки и газовой горелки будет надежным решением для маломощных электронагревателей, в которых работают спирали из тонкой проволоки. Пайка с помощью припоев создает отличный контакт, но быстро разрушается, если нагрев превышает 300 °C.
Как произвести спайку, сварку нихрома в домашних условиях?
При отсутствии специального оборудования надёжный ремонт спирали нихрома лучше всего проводить с помощью метода контактной сварки с низковольтной дугой, созданной графитовым электродом. Для этого нужен специальный источник питания, но если его под рукой нет, то можно воспользоваться способом пайки при помощи тонкой медной проволоки. Соединение получается прочным и относительно долговечным, а если произойдёт повторное выгорание, то разрыв можно без труда восстановить этим способом за несколько минут. Чтобы провести качественную пайку, концы проволоки нужно зачистить, погрузить в порошок лимонной кислоты и нагреть паяльником. Вещество расплавится и покроет поверхность металла тонким слоем. Оксидная пленка будет разрушена. Перед лужением соединяемые концы можно дополнительно обработать канифолью.
Как проверить сопротивление нихрома
Электрическое сопротивление нихромовой проволоки легко измеряется при помощи бытовых мультиметров. Операция проводится в целях расчет удельного сопротивления. Один контакт закрепляется на конце проводника. Второй контакт присоединяется на различном удалении от места создания первого контакта. Полученные показания заносятся в таблицу. Зависимость роста сопротивления от длины носит линейный характер. Для получения данных об удельном сопротивлении проволоки длиной 1 м нужно провести измерение этой характеристики у проводника соответствующих размеров, либо вывести этот параметр расчетным путем, если проволока имеет недостаточный размер. Перед снятием показаний прибор калибруется, либо измеряется собственное сопротивление проводов прибора в целях определения поправки, на величину которой следует уменьшить данные, полученные при измерении сопротивления нихрома.
Как рассчитать сопротивление нихромовой спирали
Расчёт сопротивления спирали из хромоникелевого сплава выполняется с помощью следующих методов:
- Измерение с помощью приборов.
- Табличный способ.
Если у вас имеется готовая спираль, то вычислить её сопротивление с помощью прибора не составит труда. Однако если требуется выполнить предварительный расчёт параметров спирали перед её изготовлением, то применяется табличный способ. Таблицы удельного сопротивления различных сплавов из никеля и хрома можно найти в интернете, или в специальной литературе. В таблицах приводятся данные для каждого сплава как для проволоки, так и для лент. Данные по проволочным проводникам приводятся с учётом диаметра (от 0,1 мм). Показатели у лент приводятся с учётом площадей сечения. Чтобы рассчитать сопротивление спирали, нужно умножить общую длину проволоки на удельное сопротивление 1 м проводника с соответствующим сечением. Если информация о марке сплава отсутствует, удельное сопротивление вычисляется экспериментальным путем при помощи приборов.
Производственная фирма ПАРТАЛ изготавливает спирали с заданными заранее характеристиками из различных марок нихромовых сплавов. Качественно и быстро мы произведем изделие из проволоки нужной толщины, с определенным количеством и диаметром витков, а также с конкретными характеристиками сопротивления, мощности, энерговыделения и энергопотребления!
Восстановление, соединение, ремонт спирали электрической из нихрома с помощью сварки, пайки, скрутки
Ремонт нихромовой спирали, сварка, пайка, скрутка нихрома
Нагревательные элементы, электрические спирали, изготовленные из сплавов с высоким электрическим сопротивлением на основе никеля и хрома, применяются во всех современных промышленных и бытовых устройствах, предназначенных для преобразования электричества в тепло. Спирали из нихрома отличаются высокой сопротивляемостью к окислению благодаря образованию оксидных плёнок. По этой причине надежная пайка нихромовых нагревателей при отсутствии специального оборудования (вакуумные камеры, газовые среды) должна проводиться после обработки соединяемых поверхностей флюсами, в состав которых входят кислоты, способные разрушать защитный слой окислов. Нихромовые спирали служат дольше спиралей из фехрали, однако и они подвергаются разрушению при длительной эксплуатации. Вероятность возникновения пережиганий и обрывов увеличивается на таких участках проводника, где имеются механические повреждения, зазубрины, перегибы, или перехлёсты с поверхностью соседних нагревательных элементов. Ремонт повреждённой спирали из нихрома возможно провести в домашних условиях. При соблюдении несложных технологий эксплуатационные характеристики электрооборудования будут полностью восстановлены.
Восстановление ремонт нихромовой спирали
Существуют 3 способа восстановления целостности нихромового проводника:
Механический – муфты, скрутки, резьбовые зажимы при помощи шайб, винтов и гаек.
Как спаять нихром?
1. Источник советует
2. Источник советует
Качественно выполнить пайку Нихром-Нихром; Нихром-Медь, Медно-никелевый сплав; Нихром-Сталь. Нам помогут припои ПОС 50, ПОС 61, удовлетворительно себя зарекомендовал ПОС 40. Не забываем применять флюс.
Рекомендуем самим приготовить следующий состав: вазелин 100 гр, хлористый цинк порошок 7 гр, глицерин 5 гр.
Флюс желательно готовить в керамической ступке, в которую кладут вазелин, а затем последовательно добавляют, хлористый цинк и глицерин, хорошо перемешивают до получения однородной массы.
Самый активный паяльный флюс, из представленных на Российском рынке это - Ф-38Н ПЭТ. Если для кого-то активность флюса слишком велика, разбавьте его с равным количеством этилового или изопропилового спирта.
Применение: пайка нихрома, константана, манганина, бериллиевой и алюминиевой бронзы, коррозионно-стойких сталей легкоплавкими припоями при температуре 300°C. Флюс содержит фосфорную кислоту, гликоли и органические гидрохлориды.
Спаиваемые концы тщательно зачищают абразивной шкуркой и протирают ватой, смоченной в 10% спиртовом растворе хлористой меди, флюсуют, лудят и только после этого паяют.
Как сварить нихром?
1. Источник советует
Значительно лучшие результаты, чем пайка, дает сварка, в особенности, если приходится соединять между собой концы тонкой проволоки. Преимущество сварки состоит в том, что для ее выполнения никаких припоев не требуется. Контакт при этом получается очень надежный, так как температура нагрева свариваемых металлов значительно выше, чем, например, у оловянно-свинцовых припоев. Поэтому при эксплуатации даже от сильного нагрева сваренного контакта соединение проводов не нарушается.
Для соединения проводов из нихрома, константана, манганина и т. п. их следует зачистить, скрутить и пропустить через них ток такой силы, чтобы место сварки накалилось докрасна. На это место пинцетом кладется кусочек ляписа (азотнокислого серебра), который при нагревании расплавляется, в результате чего в месте соединения возникает прочный контакт.
Если Ø диаметр свариваемой проволоки не превышает 0,15-0,2 мм, то ее концы накладывают друг на друга (расстояние 15-20 мм) и на них наматывают тонкую медную проволоку диаметром Ø 0,1-0,15 мм. Затем соединенную таким образом проволоку нагревают газовой горелкой. Медь при этом начинает плавится и прочно соединяет свариваемые концы нихромовой проволоки. Этот способ применим для соединения никелевой, медно-никелевой, медной проволоки с проволокой из прецизионных сплавов с высоким электрическим сопротивлением: Нихром Х20Н80, Х20Н80-ВИ, Х20Н80-Н, Х15Н60, Х16Н60-Н, Н80ХЮД, фехраль Х23Ю5Т.
Как соединить перегоревшую нихромовую спираль?
Альтернативный способ соединения нихромовой спирали
Перегоревшую спираль электронагревательного прибора из сплавов: Нихром, константан, никелин. Соединяем следующим способом: концы провода в месте обрыва вытянуть на длину 15-20 мм и зачищаем до блеска абразивной шкуркой. Затем из листовой стали или алюминия вырезаем небольшую пластинку, скручиваем ее и делаем муфту, надеваем на проволоку вместе их соединения. Нихром предварительно скрепляем обычной скруткой. Затем муфту плотно сжимаем пассатижами.
Читайте также: