Как сварить нихромовую проволоку

Электроды для сварки хромистых сталей

При сваривании нихрома и его сплавов нужно тщательно зачищать кромки прилегающих участков металла на ширине 20 – 25 мм механическим способом. На этом участке образовывается налет, который содержит серу. Потом этот участок нужно обезжирить ацетоном бензином или уайт-спиритом.

Металл в сварочной ванне при сваривании нихрома более вязок, чем при сварке обычных сталей. По этой причине он проплавляется на меньшую глубину, что требует делать более притупленные кромки. Когда свариваете аппаратуру, которая контактирует с кислотами, избегайте стыковых соединений, потому что карманы, которые образовываются в сварочном процессе, могут вызвать щелевую коррозию при использовании готового изделия.

Для ручной дуговой сварки нихрома применяются электроды с качественными покрытиями. Хороший сварочный шов нихрома могут обеспечить электроды Прогресс-50, которые используются для сварки никелевых сплавов. Электроды для сварки хромированных сталей со специальным покрытием ЭНХД-10 используются для сварки сплавов никеля и кремния.

Сварочный процесс проводится на постоянном токе обратной полярности, но назначают более низкий сварочный ток в сравнении с токами, которые используются для сварки обычных сталей. Варить нихром дольше, чем сталь потому, что скорость сваривания снижена на 15%. Специалисты рекомендуют вести сваривание в нижнем положении с помощью короткой дуги, чтобы снизить угар раскисляющих и стабилизирующих элементов, которые содержатся в проволоке электрода. При сваривании ведут небольшие продольные колебания электрода, благодаря нему из сварочной ванны удаляется газ и получаются более плотные швы, чем при поперечном колебании. Электрод нужно держать примерно перпендикулярно плоскости ведения сварочного шва с наклоном приблизительно 15% в сторону свариваемых кромок.

При сварке нихрома толщиной больше 15 миллиметров, используйте многопроходную сварку с предварительным подогревом свариваемых кромок до температуры 200 – 250 градусов по Цельсию. Перед нагревом нужно тщательно зачистить поверхность промежуточных слоев.

В некоторых случаях для сварки нихрома используется аргоно-дуговая сварка. Ее главным преимуществом является возможность обеспечить надежную защиту инертным газом. Благодаря этой возможности можно предупредить образование пор, трещин и других дефектов. Если защита сварочной ванны будет недостаточной, то поверхность шва станет складчатой, а если сделать рентген сварочного шва, будут видны небольшие трещины в сварочном шве.

Чтобы избежать появления горячих трещин в шве, нужно обеспечить хорошую долю наличия присадочного металла в шве. Она должна составлять от 70 до 85%. Для этого нужно оставить зазор в корне разделки кромок или расширить разделку в корневой части сварочного шва.

Сварка нихрома в домашних условиях: основные особенности технологий сварочных процессов

Нихром – это группа сплавов никеля с хромом и железом, химический состав которых определяется по ГОСТ 5632-72, ГОСТ 12766-67. Главным свойством этих сплавов является жаропрочность и жаростойкость. Это определяет их основную область применения – нагревательные элементы в различных электрических приборах. Также нихром применяется в приборостроении в качестве потенциометрических обмоток и сопротивлений с малыми габаритами.

Особенности материала

Сварка никелевых сплавов затруднена из-за их чувствительности к примесям, а также они склонны к образованию пор, так как в расплавленном металле хорошо растворяется азот, водород и кислород. Различные легирующие элементы по-разному влияют на образование пор в сварочном шве: титан, хром, ванадий уменьшают образование пор, а марганец, углерод, кремний, железо, наоборот, увеличивают порообразование.

Важной особенностью является то, что при нагревании основной металл не претерпевает структурных превращений и не закаливается, соответственно, подогрев перед сваркой деталей небольшой толщины не производят.

В большинстве случаев в сварочный шов приходится вводить дополнительные легирующие элементы, содержащиеся в присадочной проволоке или в электродах. В связи с этим химический состав шва и основного металла будет различным. Нихромы склонны к межкристаллитной коррозии из-за легирования хромом. Во избежание этого после сварки производят отжиг готового изделия.

Технология сварки нихрома

Для сварки деталей большой толщины кромки делают со значительным скосом и большим притуплением. Это связано с тем, что расплавленные никелевые сплавы обладают большой вязкостью, проплавление кромок происходит на меньшую глубину, чем у сталей.

Перед сваркой нихрома производят механическим способом тщательную зачистку кромок и поверхностей, прилегающих к ним. Это необходимо для удаления налёта, в котором содержатся примеси, негативно влияющие на качество шва.

После механической зачистки поверхности обезжиривают ацетоном, уайт-спиритом или бензином, а иногда используют и химическое травление.

Какие электроды применяются

При осуществлении ручной дуговой сварки никеля и существующих его сплавов необходимо применять электроды, для которых характерно качественное покрытие. Наиболее качественное сварное соединение обеспечивают электроды с покрытием типа «Прогресс-50». Такие электроды применяются для сварки никеля, как материала, имеющего марки Н-1, НП-1, НП-2. Если говорить об электродах, имеющих покрытие ЭНХД-10, то они применяются для изготовления сварных соединений деталей, изготовленных из никелевокремнистых сплавов. Электроды, покрытые составом ЭНХМ-100, созданы для соединения деталей из нихрома и никелевомолибденовых сплавов. Для сварки сплавов типа ХН80ТБЮ, ХН80ТБЮА, ХН70ВМТЮ и ХН75МВТЮ используют электроды с покрытием типа ИМЕТ и ВИ-2-6.

Процесс сварки

Сам процесс сварки осуществляется только с использованием постоянного тока, имеющего обратную полярность, параметры сварочного тока выбирают в пониженном диапазоне по сравнению с режимами, применяемыми для сварки стальных деталей. Скорость сварки рекомендуется также понижать минимум на пятнадцать процентов по сравнению со скоростью для сварки стальных изделий.

Сам сварочный процесс рекомендуется осуществлять в нижнем положении с использованием короткой дуги с целью снижения процента выгорания стабилизирующих элементов и элементов, используемых для раскисления металлов, которые содержатся в используемой сварочной проволоке или в электродной проволоке.

Для обеспечения лучшего газоудаления из сварочной зоны, а также создания более плотного шва необходимо осуществлять небольшие продольные колебания электрода, а сам электрод следует держать перпендикулярно по отношению к плоскости шва, а наклон его составляет не более пятнадцати градусов по отношению к свариваемым кромкам.

Если толщина нихромовых деталей более пятнадцати миллиметров, необходимо осуществлять сварку в несколько проходов с выполнением предварительного подогрева кромок свариваемых деталей до температуры в 200-250 градусов. Каждый промежуточный слой шва необходимо подвергнуть зачистке.

При выборе различных изделий из нихрома следует помнить, что осуществление ручной дуговой сварки этого материала в домашних условиях невозможно из-за сложности процесса. Поэтому в домашних условиях выполняется только контактная сварка. Теоретически широко описанная ручная дуговая сварка почти не применяется.

Электрическая сварка (изготовление, правила работы)

Необходимо сварить нихромовую проволоку D-1 мм. Скрутка, пайка, газом и под болт не подходят. Осталась электросварка. Никто в своей практике не сталкивался с этим? Может быть Вы слышали как это сделать? Буду рад любым советам.

Поделиться2Чт, 11 Ноя 2010 22:46

• Автор: Серый
• инженер
• Откуда: Украина, Запорожье
• Зарегистрирован : Вс, 10 Июн 2007
• Приглашений: 0
• Сообщений: 1949
• Уважение: [+142/-38]
• Позитив: [+55/-41]
• Пол: Мужской
• Возраст: 43 [1980-04-12]
• Провел на форуме:
  13 дней 12 часов
• Последний визит:
  Чт, 26 Апр 2012 14:34

ZZZ написал(а):

Необходимо сварить нихромовую проволоку D-1 мм

Не знаю как насчет 1 мм, а нихромовые спирали печей по 4 мм варили обычной электродуговой сваркой электродами по нержавейке обратной полярностью.

Поделиться3Пт, 12 Ноя 2010 02:31

• Автор: ZZZ
• напряжение
• Откуда: г.Тула
• Зарегистрирован : Ср, 18 Фев 2009
• Приглашений: 0
• Сообщений: 19
• Уважение: [+29/-2]
• Позитив: [+24/-3]
• Пол: Мужской
• Провел на форуме:
  1 день 19 часов
• Последний визит:
  Пн, 29 Авг 2011 01:30

При ремонте ползунковых реостатов используется нихром D=1; 0,8 и тоньше. Ввиду отсутствия технологии сварки тонкого нихрома остаются остаткки длиной по 40-50метров. Ну, это ладно. О сварке: встречал старые ламповые приемники, где не было пайки, а похоже только сварка. Или, н-р, оч. давно видел в распредкоробках сваренные алюм провода. Это ж явно не газосварка, как раньше делали никто не знает?

Поделиться4Пт, 12 Ноя 2010 02:43

• Автор: drug
• энергетик
• Откуда: Астана
• Зарегистрирован : Ср, 15 Авг 2007
• Приглашений: 0
• Сообщений: 2478
• Уважение: [+216/-13]
• Позитив: [+38/-9]
• Пол: Мужской
• Провел на форуме:
  1 месяц 13 дней
• Последний визит:
  Пт, 4 Апр 2014 09:50

ZZZ пишет:

встречал старые ламповые приемники, где не было пайки, а похоже только сварка

Тогда производили сварку угольным стержнем.
В радиолюбительской практике в юности делал такой инструмент. Медная трубка, в ней изолированно размещается угольный стержень от батареек (больших). Он на 5 мм. не доходит до края трубки.
Скрутку из свариваемых проводов вставляли в трубку до касания угля и трубки (этот «карандаш» надевался на скрутку и прижимался) , происходил разогрев и оплавление конца скрутки до шарика.
Делал ремонт в квартире и убедился, что вся старая алюминиевая проводка имеет такие же сварочные шарики на скрутках в коробках.

Поделиться5Пт, 12 Ноя 2010 03:22

• Автор: sergey_sav
• главный энергетик
• Откуда: Санкт-Петербург
• Зарегистрирован : Ср, 23 Май 2007
• Приглашений: 0
• Сообщений: 2743
• Уважение: [+173/-11]
• Позитив: [+8/-48]
• Пол: Мужской
• Возраст: 64 [1959-05-23]
• Провел на форуме:
  1 месяц 3 дня
• Последний визит:
  Вс, 25 Апр 2021 01:44

ZZZ написал(а):

Или, н-р, оч. давно видел в распредкоробках сваренные алюм провода. Это ж явно не газосварка, как раньше делали никто не знает?

Это сварка угольными электродами, как и указал друг, и широко применяется и по сей день в электромонтажных работах. Только сваривается скрутка проводов без применения карандаша.

Поделиться6Пт, 12 Ноя 2010 08:53

• Автор: drug
• энергетик
• Откуда: Астана
• Зарегистрирован : Ср, 15 Авг 2007
• Приглашений: 0
• Сообщений: 2478
• Уважение: [+216/-13]
• Позитив: [+38/-9]
• Пол: Мужской
• Провел на форуме:
  1 месяц 13 дней
• Последний визит:
  Пт, 4 Апр 2014 09:50

drug написал:

вставляли в трубку до касания угля и трубки (этот «карандаш» надевался на скрутку и прижимался)

sergey_sav

. Только сваривается скрутка проводов без применения карандаша.

О «карандаше» в сообщении drugа было написано в кавычках, что должно было восприниматься при прочтении как условность, а не натуральный канцелярский карандаш для письма.
Применено это слово из-за внешнего сходства инструмента — трубка диаметром около 10. 12 мм. очень похожа.
Кстати, работать гораздо удобнее, т.к. контакт скрутки с медью трубки обеспечен, а с углем через дугу.
Пользовался этим инструментом очень давно, попробую реанимировать его, чтобы освежить в памяти впечатления.

Способы ремонта нихромовой спирали: сварка, спайка. Расчёт сопротивления

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 нихромного проводника:

• Механический — скрутки, муфты, резьбовые зажимы при помощи шайб, винтов и гаек.
• Пайка.
• Сварка.

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.
• Смесь вазелина, глицерина и хлористого цинка.
• Лимонная кислота.
• Аспирин.
• Флюсы фабричного изготовления, типа Ф-38Н ПЭТ.
• Измерение с помощью приборов.
• Табличный способ.

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 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 нитрата 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: 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 или 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:

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!

Источник: Компания «Партал»

�� Подписывайтесь на Elec.ru. Мы есть в Телеграм, ВКонтакте и Одноклассниках