Как производится сварка меди?

Особенности сварки меди и ее сплавов

Медь активно применяется в промышленности, ювелирном деле и строительстве техники. Этот желтовато-красноватый металл знает каждый школьник и любой взрослый человек. Состыковка и пайка меди – это процессы, с которыми непременно сталкивается любой сварщик-профессионал или любитель.

Оригинальные ювелирные изделия делают из меди

Свариваемость меди

Сварка меди – это достаточно сложный процесс, требующий от человека хорошего понимания ее химической чистоты и свойств. Небольшое содержание фосфора, серы или свинца увеличивает качество сваривания металла. Сварочные особенности:

Специальный паяльник для медных изделий

  • Медь склонна к окислению. В момент термической обработки на поверхности металла образовываются тугоплавкие окисления с последующим образованием трещин;
  • Большая осадка при охлаждении;
  • В разогретом состоянии металл хорошо поглощает газы (водород и кислород) из воздуха. Превышение концентрации сторонних газов увеличивает сложность сваривания. Процесс поглощения сторонних газов можно посмотреть на видео;
  • Неоднородная структура приводит к образованию зернистости в процессе термической обработки;
  • Из-за хорошей проводимости электричества медь требует специальных инструментов, способных развивать высокую мощность;
  • Высокая температура плавления и текучесть сильно ограничивает возможности драгоценного металла к свариванию. Этот процесс можно проводить только на горизонтальной поверхности;

Доступные способы

Чтобы вы могли смотреть видео на телевизоре или компьютере во время изготовления сварных конструкций используют разные способы – дуговую ручную, сварку инвертором или вольфрамовыми электродами.

Сварка меди угольным электродом

Подготовка материала требует тщательной очистки. При помощи ацетона, ветоши и других растворителей удаляются все загрязнения, которые могут стать поставщиками вредных примесей – свинца и серы. Сварка меди не переносит присутствия жидкостей, жиров или масла.

После очищения с поверхности заготовки необходимо убрать окисленную пленку при помощи металлической щетки или сетки из нержавейки.

Инвертор для сварки меди

Обратите внимание

Для более тщательной обработки еще пользуются абразивным инструментом, с помощью которого добиваются идеальной полировки детали до блеска. Помните, что очистка детали является важным этапом, от которого зависит качество проделанного труда.

Детали с толстыми стенками (от 5 мм и больше) требуют дополнительно подогрева до 300-700 градусов, в этом заключается успешность процедуры сваривания меди. Особенно не рекомендуется пропускать этот пункт для массивных деталей. Чем больше размер заготовки, тем сильнее она нуждается в предварительном нагреве.

  • Сварка металлическими покрытыми электродами

Графитовый электрод для сварки медных жил

При помощи таких электродов медь с толщиной стенок более 2 мм варят под углом в 60 градусов. Тоненький металл (от 3 до 5 мм) сваривается без разделки кромок – дополнительных надрезов на заготовке при помощи состыковки. Все работы проводятся только при помощи постоянного тока.

Для сварки медного изделия с толщиной стенок в 2 мм требуется электрод диаметром 2-3 мм и сила тока в 100 А. Элемент со стенками 8-10 мм нуждается в электроде 6-7 мм и постоянном токе в 400 А. К концу возни с толстой заготовкой необходимо уменьшить силу тока, чтобы предотвратить прожоги или прогорание поверхности.

  • Сварка вольфрамовым электродом.

Время и практика показали, что этот метод является оптимальным. Швы, сделанные при помощи вольфрамовых электродов, отличаются аккуратностью и прочностью. Сварочные работы можно проводить в домашних условиях переменного тока. Так же, как и в первом способе, сила тока регулируется в зависимости от толщины медного изделия и диаметра электрода.

Схема процесса сварки ТИГ

Сварка меди аргоном, гелием и азотом практикуется для повышения качества сварочных швов. Стоит отметить, что технологические свойства газов отличаются, поэтому во время работы необходимо учитывать то, что азот требует меньшей силы тока.

Во время работы с азотом на поверхности меди возникает парообразование, незначительно уменьшающее качество резки. Что же касается других качеств азота, то для сварки меди требуется почти в 2 раза больше газа.

Именно по этой причине аргон чаще используется в сварочных работах с медными изделиями.

Схема аргоновой сварки

Аргоновая состыковка требует особых условий. Например, с медью нельзя работать непостоянным током. Для сварочного процесса требуется доступ к постоянному тому. Именно по этой причине аргоновая состыковка получила свое распространение только на промышленных объектах. В домашних условиях этот метод не практикуется.

Перед свариванием заготовку необходимо нагреть на угольной пластинке инвертором. Профессионалы не рекомендуют зажигать дугу прямо на изделии, чтобы не загрязнить электрод. Аргоновое сваривание доступно только в потолочном или вертикальном положении.

Сварка меди возможна и в полуавтоматическом режиме. Для обеспечения лучшего качества рекомендуется использовать гелий, аргон или азот в качестве защиты поверхности металла от водорода и кислорода.

Технология сварки полуавтоматом ничем не отличается от сваривания стали. Как и в первых случаях при сварке полуавтоматом медную заготовку с толстыми стенками необходимо качественно прогреть до 300-500 градусов.

Электрод располагается к шву под углом 80 градусов.

Сварка металлов полуавтоматом

Полуавтоматический метод сваривания требует пользования флюсом, который наносится на кромки присадочной проволоки. Время от времени электрод необходимо вставлять во флюс и продолжать сварочные работы.

Важно

О том, как правильно использовать флюс можете посмотреть на видео или почитать в книгах.

Такая технология поможет увеличить качество скрепления и уменьшит количество окислительных операций на поверхности заготовки.

В состав флюсов входит прокаленная бура вместе с добавками металлического магния и кремниевой кислоты. Использование флюсов вносит определенные трудности в сварочный процесс, а именно – высокий темп работы с металлической поверхностью. Кроме этого, движение руки должно быть непрерывным в одном направлении.

Медные сплавы типа бронзы и латуни в целом свариваются нормально. Стоит отметить, что латунь теряет значительную часть цинка из-за окислительных процессов и испарений.

Электрошлаковая сварка и ее применение

Для работы со сплавами часто используют инертные газы (аргон и гелий) вместе с присадочными проволоками, которые совпадают с химическим составом заготовки.

Для особо толстых сплавов применяют электрошлаковую сварку. Данный метод применяется для деталей, толщина стенок которых превышает 30 мм. Сварка меди и ее сплавов требует специальных пластинчатых электродов, с внешним видом которых можно ознакомиться на видео в интернете. Особенность электрошлакового способа состоит в том, что температура плавления флюса должна быть ниже плавления меди.

Такая технология позволяет добиться качественного и ровного шва при сварочных работах. Кроме этого, низкая температура плавления флюса не приводит к образованию шлаковой корки. Второй особенностью электрошлаковой сварки являются повышенные сварочные токи и высокая скорость подачи электрода (до 15 км/час).

Альтернативные методы

Медь является металлом с высоким показателем пластичности, поэтому небольшие медные проводки хорошо свариваются термокомпрессионной сваркой. Для изделий с большим сечением рекомендуется применять диффузную сварку в условиях вакуума. В таких условиях медь может свариваться практически с любыми металлическими и даже неметаллическими материалами.

Холодная сварка хорошо скрепляет недвижимые детали

Холодную сварку можно применять в домашних условиях для грубого сваривания медных деталей. Сварка меди холодным способом способна обеспечить удовлетворительное электрическое сопротивление соединений. Для более качественной сварки медных деталей необходимо пользоваться энергетическими установками.

Заключение

Сваривание меди – это технологически сложный процесс, требующий от человека хорошего понимания физико-химических особенностей меди и умения пользоваться специальными инструментами.

Видео: Сварка меди полуавтоматом

Источник: http://ecology-of.ru/med/svarka-mednykh-izdelij-i-splavov/

Pereosnastka.ru

Свариваемость меди. Медь сваривается плохо ввиду ее высокой теплопроводности, жидкотекучести и повышенной склонности к образованию трещин при сварке.

Теплопроводность меди при комнатной температуре в 6 раз больше теплопроводности технического железа, поэтому сварка меди и ее сплавов должна производиться с увеличенной погонной тепловой энергией, а во многих случаях с предварительным и сопутствующим подогревом основного металла.

При переходе из твердого состояния в жидкое медь выделяет большое количество тепла (скрытая теплота плавления), поэтому сварочная ванна поддерживается в жидком состоянии более длительное время, чем при сварке стали. Повышенная жидкотекучесть меди затрудняет ее сварку в вертикальном, горизонтальном и особенно в потолочном положениях.

Водород в присутствии кислорода оказывает отрицательное действие на свойства меди.

Совет

Водород, проникающий в медь при повышенных температурах сварки, реагирует с кислородом закиси меди, образует водяной пар, который, стремясь расшириться, приводит к появлению мелких трещин.

Это явление при сварке меди называют «водородной болезнью». Если сваривать медь покрытыми медными электродами без подогрева свариваемого изделия (с быстрым охлаждением), то возникают горячие трещины.

Однако при сварке с подогревом, создающим условия медленного охлаждения, водяной пар в большинстве случаев до затвердевания металла выходит наружу; небольшая часть водяного пара остается между слоем сварочного шлака и поверхностью металла шва. В результате этого поверхность металла шеэ после удаления шлака становится неровной, с мелкими углублениями («рябой»), что можно избежать при очень медленном охлаждении шва.

Чем больше содержится кислорода в свариваемой меди, тем значительнее проявляется «водородная болезнь».

Примеси в меди мышьяка, свинца, сурьмы, висмута и серы затрудняют сварку. Они практически не растворяются в меди, но образуют с ней легкоплавкие химические соединения, которые, находясь в свободном состоянии, располагаются по границам зерен и ослабляют межатомные связи.

В результате под действием растягивающей усадочной силы в процессе охлаждения сварного соединения образуются горячие трещины.

Поэтому содержание каждой из вредных примесей — кислорода, висмута, свинца в меди и в сварочных материалах — не должно быть более 0,03%, а для особо ответственных сварных изделий — 0,01%.

Коэффициент линейного расширения меди больше коэффициента линейного расширения железа, в связи с чем сварочные деформации при сварке конструкций из меди и ее сплавов несколько больше, чем при сварке сталей.

Виды сварки меди. При изготовлении сварных конструкций из меди наибольшее распространение получили следующие виды сварки плавлением: дуговая сварка угольным электродом, плавящимся электродом, под флюсом и в защитных газах; газовая сварка.

Дуговая сварка меди производится при повышенной силе сварочного тока, что обусловлено значительной теплопроводностью меди. Кромки свариваемых деталей соединяются с минимальным зазором из-за высокой жидкотекучести меди. Иногда применяют сварку на стальной подкладке.

Обратите внимание

Медные листы толщиной более 6 мм следует сваривать с предварительным подогревом до 150—250 °С. Тонкие листы (менее 5 мм) после сварки проковывают в холодном состоянии, а толстые (5—20 мм)—при температуре 200—400 °С. Нагревать медь для проковки выше 400 °С не рекомендуется, так как при высоких температурах она становится хрупкой.

Ковка выполняется молотком со сферическим бойком. Ковка должна производиться с двух сторон сварного соединения нанесением ударов перпендикулярно шву сначала по зонам сплавления, затем по средней части шва и в конце по зоне термического влияния. Повторять удары по одному месту нельзя, чтобы избежать образования трещин от наклепа.

Для придания металлу сварного соединения вязкости и пластичности после проковки рекомендуется нагреть его до температуры 550—600° С и быстро охладить в воде. Эта термообработка гарантирует мелкозернистое строение металла.

Листы большей толщины нужно подготовить со скосом кромок под углом 60—90°.

Сварку ведут длинной дугой (10—15 мм), при этом удобнее манипулировать электродом и присадочной проволокой. Конец присадочной проволоки, должен находиться между концом электрода и расплавленной ванной, не погружаясь в нее. Расстояние между присадочным металлом и изделием должно быть постоянным и минимальным по величине. При увеличении расстояния

происходит усиленное разбрызгивание металла и ухудшается формирование шва.

Для сварки применяют постоянный ток прямой полярности при напряжении дуги 40—50 В. На обратной полярности дуга между угольным (графитовым) электродом и изделием неустойчива и может поддерживаться только при малой ее длине.

При сварке прутками из фосфористой бронзы можно в качестве флюса применять смесь состава: 94—96% буры, 6—4% магния металлического в порошке.

Флюс наносится в разделку и на присадочный пруток. Сварку во избежание окисления и большого роста зерна ведут быстро и по возможности в один проход.

Сварка меди покрытыми металлическими электродами дает удовлетворительное качество в случаях, если свариваемая медь содержит кислорода не более 0,01%. При содержании в меди кислорода в количествах более 0,03% сварные соединения имеют низкие механические свойства.

Важно

Для сварки меди применяют электроды марки «Комсомолец-100». Состав покрытия электрода «Комсомолец-100» следующий: плавиковый шпат—12,5%, полевой шпат—15%, ферромарганец Mnl, Мп2 —47,5%, кремнистая медь (73—75% меди, 23—25% кремния, не более 1,5% примесей) — 25%.

Сварку ведут в нижнем положении на постоянном токе обратной полярности. При сварке листов толщиной более 6 мм требуется предварительный подогрев основного металла до 300—400 °С.

Читайте также:  Изготовление шинной пилорамы своими руками

Газовая сварка медных листов толщиной до 10 мм выполняется пламенем мощностью 150 дм3 ацетилена/ч на 1 мм толщины металла. Листы большей толщины сваривают пламенем из расчета 200 дм3/ч на 1 мм толщины металла.

Сварку лучше производить одновременно двумя горелками с двух сторон восстановительным пламенем, с тем чтобы не допускать образования в сварочной ванне окислов меди.

Сварка меди науглероживающим пламенем не допускается, так как при этом образуются поры и трещины в шве вследствие образования газов С02 и Н20 по реакциям: C0+Cu20—*C02+2Cu и H2-fCu20—>H20+2Cu.

Шов заполняется за один слой. Многослойная газовая сварка вызывает перегрев металла и трещины в швах. Чтобы избежать перегрева меди, сварку следует вести с высокими скоростями нагрева и охлаждения сварных соединений.

Металл толщиной до 2 мм сваривают встык без присадочного материала, при толщине 3 мм и более применяют V-образный скос кромок с углом раскрытия 90° и притуплением 1,5—2 мм.

Совет

Толстые медные листы сваривают встык с Х-образной разделкой кромок в вертикальном положении одновременно с двух сторон двумя горелками. Присадочной проволокой служит чистая медь или медь с содержанием раскислителей: фосфора до 0,2% и кремния до 0,15—0,30%.

Проволоку подбирают диаметрами от 1,5 до 8 м в зависимости от толщины свариваемых листов; проволока диаметром 8 мм употребляется для листов толщиной 15 мм и более.

Газовая сварка меди производится с флюсами, которыми пользуются при дуговой сварке угольным электродом.

Высокое качество сварного соединения получают, применяя газофлюсовую сварку, при которой порошкообразный флюс засасывается ацетиленом и подается непосредственно в пламя горелки от специальной установки КГФ-2-66, разработанной ВНИИ-автогенмашем.

Применение проковки сварных соединений еще более улучшает механические свойства сварных соединений.

Сварка латуни. Латунь представляет собой сплав меди с цинком; температура плавления латуни 800—1000 °С.

При дуговой сварке из латуни интенсивно испаряется цинк; расплавленный металл поглощает водород, который не успевает выделиться ири затвердевании жидкого металла в сварочной ван»

в результате чего в шве образуются газовые поры. Водород попадает в сварочную ванну из покрытия, флюса или воздуха.

Сварка латуней покрытыми электродами находит ограниченное применение, в основном для исправления брака литья. Это объясняется сильным испарением цинка при дуговой сварке по сравнению с газовой сваркой, дуговой под флюсом или дуговой в защитном газе.

Обратите внимание

Для дуговой сварки латуни применяют электроды с покрытием ЗТ, разработанные Балтийским заводом в Ленинграде. Состав электрода следующий: стержень из кремнемарганцовистой бронзы Бр.

КМц 3-1, содержащей 3% кремния и 1% марганца; покрытие из 17,5% марганцовой руды, 13% плавикового шпата, 16% серебристого графита, 32% ферросилиция 75%-ного, 2,5% алюминия в порошке.

Сварка ведется постоянным током при обратной полярности короткой дугой с целью снижения выгорания цинка. От вытекания металла стык защищают прокаленной асбестовой подкладкой с обратной стороны стыка. При толщине листов до 4 мм сварку ведут без разделки кромок.

При толщине листов более 4 мм разделка кромок такая же, как и для стали. После сварки шов проковывают, а затем отжигают при 600—650°С для выравнивания химического состава и придания металлу мелкозернистой структуры.

Сварку латуни можно выполнять угольным электродом на постоянном токе при прямой полярности с применением флюсов.

При сварке латуни угольным электродом используют флюсы. Наибольшее распространение получил флюс БЛ-3 состава: 35% криолита, 12,5% хлористого натрия, 50% хлористого калия, 2,5% древесного угля.

Латунь толщиной до 10 мм сваривают без подогрева, более 10 мм — с подогревом до 300—350 °С.

Газовая сварка латуней обеспечивает лучшее качество сварных соединений, чем дуговая покрытыми электродами. Для уменьшения испарения цинка сварку латуни ведут окислительным пламенем; при этом на поверхности сварочной ванны образуется жидкая пленка окиси цинка, препятствующая его испарению. Избыточный кислород окисляет часть водорода пламени и поглощение жидким металлом водорода уменьшается.

Важно

Для удаления окислов меди и цинка при газовой сварке пользуются флюсами того же состава, что и при дуговой сварке меди угольным электродом.

Для уменьшения испарения цинка и поглощения сварочной ванной водорода конец ядра пламени должен находиться от свариваемого металла на расстоянии в 2—3 раза большем, чем при сварке стали.

Для газовой сварки латуней ВНИИавтогенмаш разработал присадочную проволоку марки J1K62-05 (ГОСТ 16130—72), содержащую 60,5—63,5% меди, 0,3—0,7% кремния, остальное — цинк. В качестве флюса при сварке этой присадочной проволокой применяют прокаленную буру.

ВНИИавтогенмаш для сварки латуней разработал самофлюсующую присадочную проволоку ЛКБ062-02-004-05 (ГОСТ 16130—72), содержащую 60,5—63,5% меди, 0,1—0,3% кремния, 0,03—0,1% бора, 0,3—0,7% олова, остальное — цинк. Бор, входящий в состав проволоки, выполняет функции флюса. Применение другого флюса при сварке этой проволокой не требуется.

Хорошее качество газовой сварки латуней достигается применением флюса БМ-1 (разработан ВНИИавтогенмаш), состоящего из 25% метилового спирта и 75% метилбората, или флюса БМ-2, состоящего из одного метилбората. Эти флюсы вводятся в сварочную ванну в виде паров.

Ацетилен пропускается через жидкий флюс, находящийся в особом сосуде (флюсопитателе), насыщается парами флюса и подается в горелку. Борный ангидрид В203 является флюсующим веществом.

Применение флюса БМ-1 повышает производительность сварки, дает металл шва с высокими механическими свойствами и обеспечивает почти полную безвредность процесса для сварщика.

Сварка бронзы. Бронза — это сплавы меди с оловом (3—14% — оловянистые бронзы), кремнием (до 1%—кремнистые бронзы), марганцем, фосфором, бериллием и др. Обычно бронзы применяются для изготовления литых деталей.

Совет

Сварные соединения марганцовистой бронзы (0,2—1% марганца) отличаются высокой пластичностью и прочностью, несколько превышающей прочность сварных соединений меди.

Бериллиевые бронзы, содержащие до 0,05% бериллия, образуют сварные соединения с удовлетворительной прочностью.

Содержание более 0,5% бериллия в медном сплаве приводит при сварке к окислению бериллия; образовавшиеся окислы с трудом удаляются из сварочной ванны. Поэтому качество сварных соединений из таких бронз невысокое.

Существует несколько десятков марок бронз. По свариваемости бронзы значительно отличаются друг от друга, поэтому и технология сварки бронз разнообразна.

Сварку бронзы можно выполнять угольным электродом с присадочным металлом, покрытыми электродами и неплавящимся (вольфрамовым) электродом в защитной среде аргона. При сварке угольным электродом устанавливается прямая полярность; напряжение дуги — 40—45 В; сварочный ток — 25—35 А на 1 мм диаметра электрода. В большинстве случаев требуется предварительный подогрев до температуры 300—400 °С.

При сварке металлическими покрытыми электродами берется обратная полярность; сварка на переменном токе производится с осциллятором при повышенном токе.

Обычно присадочный материал подбирают так, чтобы его химический состав был одинаковым с химическим составом свариваемого металла.

При сварке угольным электродом оловянистой бронзы применяют присадочный металл в виде прутков с химсоставом: 8% Цинка, 3% олова, 6% свинца; фосфора, железа и никеля —0,2—0,3% каждого, остальное — медь.

Сварку марганцовистой бронзы (например, Бр.Мцб) выполняют электродами «Комсомолец-100», обязательно с предварительным подогревом до 400—500° С. Для сварки алюминиевых и алю-миниевоникелевых бронз (исправление дефектов литья) можно применять электроды АНМц/ЛКЗ-АБ с предварительным подогревом до 150—300 °С. Сварка выполняется на постоянном токе при обратной полярности короткими участками.

Как правило, бронзы сваривают в нижнем или наклонном (до 15°) положении.

Газовая сварка бронз ведется восстановительным пламенем, так как при окислительном пламени происходит выгорание легирующих элементов (олова, алюминия, кремния). Мощность пламени устанавливают 100—150 дм3 ацетилена/ч на 1 мм толщины свариваемого металла. При сварке пользуются теми же флюсами, что и для сварки меди и латуни.

Обратите внимание

Газовая сварка бронз дает прочность сварных соединений, равную 80—100% прочности свариваемого металла.

—-

Медь обладает хорошей пластичностью и прочностью, высокими показателями коррозионной стойкости, электро- и теплопроводности и вакуумной плотности. Благодаря этим свойствам медь применяется во многих отраслях промышленности: химической, электротехнической, судостроении и др. В технике используют техническую медь разной степени чистоты: МО, Ml, М2, МЗ, М4 и ее сплавы.

Все сплавы на основе меди можно разделить на два типа: латуни (Л) и бронзы (Бр.) Латунь — сплав меди с цинком при содержании цинка более 4%. Применяют латуни простые, легированные только цинком, и специальные латуни, которые кроме цинка содержат и ряд других легирующих компонентов. Бронзы представляют собой сплавы меди, содержащие не более 5—6% цинка (обычно менее 4%).

Основными трудностями при сварке меди являются следующие: 1. Легкая окисляемость в расплавленном состоянии. Медь взаимодействует с кислородом. Закись меди, выпадая по границам зерен, способствует образованию горячих трещин, охрупчиванию и снижению коррозионных свойств. 2.

Склонность к образованию горячих трещин при образовании окисла Cu20 и наличии серы, висмута и других вредных примесей резко охрупчивающих металл. 3. Высокая чувствительность к вредному влиянию водорода. Расплавленная медь хорошо растворяет водород и при наличии в ней закиси меди Cu20 подвержена «водородной болезни».

Водяные пары в данных условиях создают в затвердевшем металле большое давление и вызывают появление «волосяных» трещин, которые могут привести к разрушению изделия. Кроме того, водород вызывает пористость сварных соединений в связи с различной растворимостью в расплавленной и твердой меди и образованием водяных паров. 4.

Склонность к росту зерна и связанному с этим охрупчиванию под влиянием сварочного нагрева.

5.

Наряду с отмеченными имеются еще трудности и особенности, которые необходимо учитывать при сварке; прежде всего обеспечение требуемых эксплуатационных свойств сварных соединений, например коррозионной стойкости, обеспечение электропроводности, равной с основным металлом и др. Дополнительными технологическими трудностями при сварке меди являются высокая теплопроводность, высокий коэффициент линейного расширения, жидкоте-кучесть.

Важно

Способы и технологию сварки выбирают с учетом рассмотренных особенностей и трудностей. Одна из главных задач — не допустить образования и нейтрализовать вредное влияние закиси меди Си20. С этой целью для защиты используют инертный газ, флюсы и покрытия, содержащие борные соединения (бура, борный ангидрид, борная кислота) и сварочные проволоки с активными раскислителя-ми, например, широко используют проволоки из бронз Бр. К.МцЗ-1, содержащую кремний (—3%), марганец (~1%); МНЖКТ5-1-0,2-0,2, содержащую никель (~5%), железо (~1%), кремний (~0,2%), титан<\p>

Источник: http://pereosnastka.ru/articles/svarka-medi-i-ee-splavov

Свариваемость цветных металлов и технология сварки меди — Мир сварки

Сварка различных цветных металлов осуществляется с помощью совсем иных технологий, чем сварка стали. Это обусловлено механическими, химическими и физическими свойствами металлов: они обычно имеют более активно выраженную химическую активность с атмосферными газами, особенно в расплавленном виде, а также обладают большей теплопроводимостью.

Для чего нужна сварка цветных металлов?

Эти металлы, такие как медь, латунь, бронза, алюминий, титан, никель, цинк, часто используются для создания различных сварных конструкций и некоторых деталей различных механизмов и машин. Также с помощью сварки избавляются от различных дефектов отливок, что очень важно для производства.

Чтобы правильно сваривать цветные металлы и избегать негативных последствий, нужно очень скрупулезно и тщательно подойти к этому вопросу. Для этого необходимо подобрать правильные сварочные материалы, а также выполнять получение неразъемного соединения согласно инструкциям.

Какие свойства меди мешают сплаву быть качественным?

  • Медь слишком легко окисляется, когда она в расплавленном виде.
  • Медь недостаточно стойкая к образованию пор, причиной возникновения которых является появление водяного пара и химического элемента водорода.
  • Чрезмерная теплопроводимость Cu.
  • Линейное расширение меди имеет слишком высокий коэффициент. Для сравнения, у стали линейное расширение в 1,5 раз меньше.
  • Слишком большая текучесть материала.

Несмотря на вышеперечисленные трудности, медь широко используется в различных промышленных отраслях. Для таких случаев было разработано несколько методов сварки Cu, самые известные из которых – газовый и аргонодуговый способы. Рассмотрим каждый их них по отдельности.

Газовая сварка

Газовый метод не так прост в использовании, однако, если придерживаться методики процесса, медь таким способом отлично сваривается. В первую очередь, нужно правильно сделать ковку швов и осуществить сварку.

В результате получится хорошее соединение.

При использовании этого способа вы добьетесь прочности этого шва около 17 килограмма силы на миллиметр в квадрате, при том, что прочность самой меди – 22 килограмма силы на миллиметр в квадрате.

Процесс работы

Учитывая тот фактор, что у меди слишком высокая теплопроводимость по сравнению с тем же железом, пламя для работы с ней должно быть достаточно мощным.

Читайте также:  Как правильно пользоваться циркулярной пилой

Показателями пламени являются: 150 литров в час (если толщина детали, с которой работают, меньше 1 сантиметра); 200 литров в час (при ширине от 0,1 сантиметра); если же изделия совсем толстые, то одной горелки будет недостаточно, придется использовать две: первая с мощностью 150-200 литров в час, а вторая – 100. Первая необходима для разогрева деталей, а вторая – для их соединения.

Второй проблемой при работе с медью можно считать то, что приходится постоянно отводить тепло. Чтобы добиться этого, приходится использовать листы асбеста для подкладывания их с обеих сторон свариваемого объекта.

Также при работе с медью используется специальное пламя, называемое восстановительным.

Его ядро расположено прямо под углом 90 градусов к краям той детали, которую вы варите на полусантиметровом расстоянии от самой сварочной ванны.

Совет

Следующей трудностью является окисление меди. Чтобы замедлить этот химический процесс, достаточно просто очень и очень быстро работать, не делая практически никаких пауз. Это поможет вам избежать такой неприятности, как образование на свариваемом материале горячих трещин. Но не забывайте следить за пламенем, старайтесь успеть все как можно быстрее.

Нельзя забывать и о технике безопасности: не используйте прихватки, а работайте строго в специальном приспособлении для сварочных и сборочных работ.

Далее позаботьтесь о присадке. Для этого нужно применить специальную электротехническую медную проволоку.

Иногда вместо электротехнической применяется раскислительная проволока, главное, чтобы в ней было до 0,2 процента фосфора и 0,3 процента кремния.

При этом диаметр выбранной проволоки должен быть такой, чтобы он был равен половине сантиметра от размера самого материала, с которым ведется работа, то есть не более 0,8 сантиметров.

Не менее важен процесс правильного распределения тепла так, чтобы край основного металла плавился после того, как расплавится проволока. Это нужно для того, чтобы присадочная часть меди накладывалась на кромки, которые еще не до конца расплавились.

Для скашивания краев на листах, имеющих толщину более 0,3 сантиметра, выбирайте угол 45 градусов. Перед началом работы слегка затупите кромки и зачистите их до блеска. Можно не чистить их, а обработать азотной кислотой, а затем промыть тщательно в воде.

Как вы помните, медь легко окисляется, так что для того, чтобы ее раскислить и удалить все окислы, прибегните к флюсам.

Обратите внимание

Делается это следующим образом: берется сварочная ванна, в нее помещаются флюсы, затем этими флюсами нужно обработать присадочные пруты и края изделий.

Не забывайте про оборотную сторону медного сплава – он тоже должен быть обязательно обработан. Вширь флюс должен достигать 5 сантиметров.

После того как у вас получатся выплавленные зерна из используемого материала, их нужно измельчить. Для этого все швы нужно тщательно проковать. Это также нужно и для того, чтобы улучшить плотность материала.

Что нужно для этого? Прежде всего, нужно помнить, что материал должен быть холодным и иметь толщину полсантиметра. Если же материал толще, его нужно разогреть до 250 градусов и затем быстро остудить холодной водой.

Благодаря этому вы сможете сберечь структуру материала, а также сделать его более пластичным.

И наконец, для предотвращения трещин ни в коем случае не куйте при высоких температурах (от 550 градусов и выше), иначе прочность меди очень сильно снизится.

Аргонодуговый способ

Этот метод популярен в тех случаях, когда требуется изготовить сварные конструкции из меди. Главным средством в такой сварке является защитный газ, а именно – аргон или его сочетание с гелием, с примерным соотношением 50 на 50.

Что дома, что в производственных условиях, сваривание меди происходит с помощью вольфрамового электрода. Далее позаботьтесь о присадке. Для этого нужно применить медную проволоку или проставку, которая кладется в стык.

Еще используется специальный технологический бурт.

Преимущество именно этого сварочного метода в том, что дуга, свариваемая специальным плавкоустойчивым электродом, становится более крепкой. Применяется этот вид сварки тогда, когда нужно соединить мелкие детали, особенно если они расположены в неудобных местах.

Процесс работы

Важно

Главное условие сварки аргонодуговым способом – это постоянный ток. Электрод нужно расположить в той же плоскости, что и стык, только под углом 60 градусов. Если толщина материала до 5 миллиметров – он должен быть холодный, если же он толще – нужно его разогреть до 300 градусов.

То же самое касается тех деталей, которые вы собираетесь соединять. Перед началом работы слегка затупите кромки и зачистите их до блеска, если медь тоньше 5 миллиметров – кромки не разделяйте. Нежелательно, но допустимо применение в работе с медью электродов, подверженных плавлению.

Источник: https://svarnou.ru/svarivaemost-tsvetnyih-metallov-i-tehnologiya-svarki-medi/

Сварка медных труб: тонкости проведения работ

Если вы планируете самостоятельно обустроить в доме медный трубопровод, стоит воспользоваться наиболее популярным методом проведения сварных работ — капиллярной пайкой.

Содержание

  • 1 Материалы и оборудование, применяемые для соединения труб
  • 2 Инструменты, необходимые для пайки медных труб
      • 2.0.1 При сварке и монтаже медных трубопроводов используются:
  • 3 Технология сварки медных труб
  • 4 Основные правила соединения медных труб путем сваривания
  • 5 Меры безопасности во время сварки

Эта методика позволяет добиться прочного соединения, кроме того проста в освоении, благодаря чему применять ее может даже начинающий сварщик

Сварка труб

Такой способ соединения труб основан на капиллярном эффекте — припой, расплавленный до жидкого состояния, заполняет собой сварной шов и позволяет надежно соединить две поверхности. Капиллярная пайка, с подачей припоя снизу, дает возможность соединять медные трубы в любом положении, даже расположенные вертикально.

Материалы и оборудование, применяемые для соединения труб

Чтобы надежно соединить медные трубы необходимо соблюсти ряд определенных условий

  • Оптимальная температура спаивания медных труб должна быть выше 425 градусов, но нельзя при этом превышать температуру плавления меди.
  • Еще один нюанс — при соединении труб их края нужно расположить как можно ближе друг к другу. Соблюдение этого условия крайне важно для правильного распределения припоя и получения прочного сварного шва.
  • Вышесказанное относится к случаям, когда пайка выполняется с применением твердого припоя. Если же используются мягкие виды припоев, температура выше 425 градусов при сварке недопустима.

Вид используемого припоя, оказывает значительное влияние на итоговый результат сварки.

Поэтому перед началом сварных работ следует разобраться в их основных различиях и тонкостях применения.

Работая с медными трубами, наиболее часто пользуются следующими видами припоев:

  • Стандартный. Он подходит для пайки меди, латуни, белой жести, а также может быть применен для лужения. Однако для трубопроводов, предназначенных под питьевую воду, этот вид припоя не годится.
  • Мягкий. Такой припой чаще всего применяют для пайки в местах соединения труб и фитингов.
  • Твердый (Rothenberger РОЛОТ). Наиболее оптимальный вид припоя для сварки медных труб капиллярно-щелевым способом. Используется в процессе монтажа труб в трубопроводы различных систем отопления и водоснабжения.

Медные трубопроводы, соединенные с помощью Rothenberger РОЛОТ, применяются не только в отрасли водоснабжения, но и в газоснабжении.

Кроме того, такие трубы могут выступать в роли комплектующих к холодильным установкам, системам кондиционирования и маслопроводам.

Рассматриваемый припой относится к медно-фосфорным, а также содержит в составе серебро и имеет высокую сопротивляемость деформациям. Благодаря этому он широко применяется для сварки труб, которые эксплуатируются в условиях повышенных температур и значительных физических нагрузок.

Припой Rothenberger РОЛОТ

  • Во время сварки медных труб медно-фосфорные разновидности припоев являются самофлюсующимися. А при пайке латуни и бронзы следует дополнительно использовать флюс, чтобы предотвратить образование окиси на металле.
  • Припои медно-фосфорные, из-за наличия компонентов фосфора в их составе, отличаются некоторой хрупкостью. Поэтому нецелесообразным будет их использование для соединения алюминиевой бронзы и труб с содержанием никеля более 10%.
  • Припои, содержащие серебро, аналогичны медно-фосфорным по своим характеристикам, но благодаря пониженному содержанию фосфора, они могут быть использованы для пайки цветных металлов.

Инструменты, необходимые для пайки медных труб

Для того чтобы своими силами качественно осуществить монтаж медного трубопровода, вам понадобится ряд специальных инструментов.

При сварке и монтаже медных трубопроводов используются:

  • Труборез. Этот инструмент, который, как понятно из названия, предназначен для резки труб. Конкретная модель трубореза подбирается в зависимости от того с трубами какого диаметра вы будете работать и других особенностей монтажа (к примеру, трубы предстоит обрезать в труднодоступных местах). Стоимость трубореза в основном зависит от его диаметра.
  • Фаскосниматель. С его помощью обрабатывают края обрезанной трубы, а именно снимают фаску и грат. Фаскосниматели могут иметь вид карандаша или быть заключенными в круглый корпус. Последние очень удобны в использовании, но имеют недостаток — непригодны для обработки труб диаметром более 36 мм.

Труборез

  • Труборасширитель. Это устройство, широко применяемое в ходе монтажа трубопровода для расширения концов труб и позволяющее в некоторых случаях обойтись без дорогостоящих фитингов. Решающим фактором для выбора модели труборасширителя также становится диаметр монтируемых труб. Работать он может как на ручном приводе, так от электричества (более производительный вид труборасширителя, подходящий для больших объемов работ).

Труборасширитель

  • Специальные губки и щетки. С их помощью производится очистка труб, подготовка поверхностей к свариванию, а также зачистка сварных швов.
  • Горелки газовые. Предназначены для пайки труб и их прогрева. В зависимости от припоя и вида соединений применяются различные типы горелок. Они бывают стационарными с перезаряжаемыми баллонами и более компактными — с одноразовыми. Горючим веществом в горелках, как правило, служит ацетилено-кислородная смесь или пропан.

После подбора необходимого оборудования и выбора припоя наступает следующий этап работ — пайка труб.

Рассмотрим самые важные технологические моменты, которые следует учесть как при первичном соединении, так и, в случае необходимости, при ремонте медных труб.

  • Для получения максимально однородного и прочного шва первоочередная задача — произвести тщательную очистку поверхности труб. Для этих целей обычно используются специальные губки РОФЛАЙЗ или щетки.

Также перед началом пайки нужно убедиться, что на свариваемых поверхностях отсутствует пыль, смазка или другие посторонние вещества, так как это может помешать правильному распределению припоя.

  • При сооружении медного водопровода, предназначенного под водоснабжение (горячее и холодное), а также под отопительные системы, рассчитанные на температуру не более 110 градусов, установка фитингов не является обязательной.

Чтобы выполнить такой монтаж, следует с помощью труборасширителя увеличить отверстие на конце одной из труб, которые планируется соединить, до размера пригодного для вхождения в нее второй трубы и наполнения припоем.

  • Далее в расширенный конец одной из труб вставляется вторая на глубину не менее их диаметра. Оптимальный зазор между внутренней и наружной трубой при этом должен равняться 0,025-0,125 мм.

Прогрев места соединения медных труб

  • Соответственно технологии, место соединения следует прогреть по всей его протяженности. При этом нужно постараться распределить тепло равномерно по всей окружности стыка труб.

В процессе прогрева стоит избегать излишнего (металл не должен при этом плавиться) перегрева стыка труб, так как это оказывает отрицательное влияние на надежность шва, и, соответственно, уменьшает срок службы трубопровода.

  • Определить, достаточно ли прогреты трубы, можно прикоснувшись к ним прутком припоя, если он начал плавиться — нужная температура достигнута. Для того чтобы соединение получилось более качественным, перед началом пайки пруток припоя можно немного прогреть горелкой, следя при этом, чтобы не началось плавление.

Заполнение шва припоем

  • Если поверхность соединяемых труб была тщательно очищена, то после того, как припой будет приложен к месту соединения, под влиянием высоких температур он начинает плавиться и заполнять собой зазор между трубами. Он имеет свойство двигаться в сторону источника тепла, поэтому трубы в месте соединения предварительно тщательно прогревают.
  • После окончания пайки, трубы, во избежание деформации, выкладываются на ровную поверхность. Пригодными к дальнейшему использованию они становятся примерно через час после завершения сварных работ.

Основные правила соединения медных труб путем сваривания

Для того чтобы сваривание и последующая установка медных труб были выполнены успешно, во время работы следует придерживаться ряда правил, а именно:

  • Не стоит производить сваривание слишком длинным пламенем газовой горелки, поскольку уменьшенное пламя дает более качественный прогрев соединяемых поверхностей, а также способствует очищению соединения.
  • Еще один важный нюанс — тщательное обезжиривание и очищение поверхности металла перед сваркой. Все действия при этом следует выполнять аккуратно, не нарушая целостности трубы. Недопустимо приступать к сварным работам не выполнив это условие.
  • Перед началом нагрева, нужно убедиться, что все детали правильно расположены, имеют нужный размер и зазоры. Если зазор меньше, чем требуется по технологии, следует его увеличить, воспользовавшись труборасширителем с соответствующей насадкой.
  • Если вы соединяете две медные трубы при помощи метода капиллярной пайки и используете медно-фосфорный припой, то флюс в этом случае не требуется, так как данный припой — самофлюсующийся. Но когда медные трубы соединяются через фитинг из другого металла или с применением припоя другого вида, то с наружной стороны соединения нужно нанести немного флюса.
Читайте также:  Как правильно сваривать трубы электросваркой ручным способом

По завершении сварных работ и до начала установки труб и их монтажа, излишки флюса с поверхности металла обязательно удаляются.

Соединение через фитинг

  • В процессе пайки соединяемые детали, равномерно прогревая, следует довести до необходимой температуры, не допуская при этом их нагрева до градуса плавления металлов. Если все-таки произошел перегрев и деформация участков трубы, то они отбраковываются.
  • Циклы нагрева при пайке должны быть непродолжительными. Нагрев уже охлажденной детали заново не допускается, поскольку это ведет к снижению прочности соединений.
  • Припой следует наносить непосредственно на сам сварной шов, контролируя при этом равномерность его распределения. Для большей равномерности шов прогревается при помощи газовой горелки.

Меры безопасности во время сварки

Сваривание медных труб, как и любой другой вид сварных работ, следует производить в строгом соответствии со всеми правилами и мерами безопасности.

Так как используемые при сварке припои, содержат кадмий и фтористые соединения, которые способствуют образованию опасных для здоровья токсических газов и дыма, приступать к выполнению работ можно только убедившись, что помещение хорошо вентилируется

Также не стоит забывать о правилах эксплуатации газовых горелок, как стандартных ацетилено-кислородных, так и с одноразовыми баллонами.

Газовые горелки не следует включать вблизи каких-либо легко воспламеняемых предметов и веществ, во избежание возгорания.

Если вы используете горелку со сменными баллонами, в процессе замены соблюдайте осторожность — не допускайте их падения и механических ударов.

Кроме того, во избежание ожогов и повреждения глаз, всегда проводите сварные работы в спецодежде и с использованием средств индивидуальной защиты — специальных очков со светофильтрами, респиратора и перчаток.

Видео-урок. Монтаж медных труб.

Видео-урок. Сварка медных труб.

Технология, приведенная в этой статье, позволяет выполнять монтаж медных трубопроводов, не используя дорогостоящие фитинги. Придерживаясь вышеописанных рекомендаций и обладая некоторыми базовыми навыками, вы без проблем сможете самостоятельно обустроить в своем доме медный трубопровод практически любой сложности.

Источник: https://kanalizacyapro.ru/oborudovanie-i-instrumenty/svarka-mednyh-trub-tonkosti-provedenija-rabot.html

Сварка меди – Осварке.Нет

Необходимость сварки меди возникает из-за массового употребления меди для изготовления конструкций разного назначения: трубопроводов, электрических приборов, химической аппаратуры и т. д.

  Широкое использование меди обусловлено ее особенными физическими свойствами. Медь имеет высокую электропроводность. Теплопроводность меди в 6 раз выше чем у железа.

Температура перехода в жидкое состояние — 1083° C.

Медь относиться к группе трудносвариваемых материалов, поэтому требует высокой квалификации сварщика и соблюдения технологии сварки.

Трудности при сварке меди

  • из-за высокой тепловодности меди, в шесть раз большей, чем теплопроводность железа, сварка соединений с несимметричным теплоотводом является сложной задачей;
  • сварка потолочных и вертикальных швов затруднена из-за повышенной теплотекучести, которая у меди в 2-2,5 раза выше, чем у стали;
  • в результате интенсивного окисления образуется закись меди (Cu2O), которая хорошо растворяется в расплавленном металле, что приводит к появлению трещин;
  • поскольку медь обладает способностью активно поглощать водород и кислород, при расплавлении шов нередко становится пористым, и образуются горячие трещины.

Подготовка меди к сварке

Для разделки меди и сплавов на мерные заготовки могут использоваться шлифовальная машинка или труборез. Детали могут также формироваться на фрезерном или токарном станке, либо методом плазменно-дуговой резки.

Кромки для сварки формируются механическим способом. Для меди, имеющей толщину от 6 до 18 мм, рекомендованы Х- и V-образные разделки.

Перед началом сварочных работ сами детали и присадочную проволоку необходимо до металлического блеска очистить от окислов и всяческих загрязнений, а также обезжирить.

Совет

Для механической зачистки кромок используются наждачная бумага, металлические щетки и другие подобные приспособления. Не рекомендовано использовать абразивный камень и наждачную бумагу с крупным зерном.

Можно выполнять очистку методом травления в растворе, включающем:

  • HNO2 – 75 куб. см/л;
  • H2SO4 – 100 куб. см/л;
  • HCl – 1 куб. см/л.

После этой процедуры детали необходимо тщательно промыть в воде и щелочи, а также высушить горячим воздухом.
При сварке меди крайне важно защитить сварочную ванну от кислорода, что возможно путем раскисления фосфором, серебром или алюминием. Стоит применять электродную проволоку, легированную названными раскислителями.

Конструкции, толщина стенки которых составляет 10-15 мм, чаще всего предварительно подогреваются газовым пламенем или рассредоточенной дугой, но возможны и другие способы.

Стыки под сварку собираются в специальных приспособлениях или при помощи прихваток минимального сечения. Важно соблюдать одинаковый на всем протяжении заготовки зазор.

Перед использованием поверхность прихваток тщательно очищается и осматривается с тем, чтобы убрать те из них, на которых имеются горячие трещины. Для сварки в нижнем положении выбираются графитовые подкладки. Можно также использовать медные пластины, которые охлаждаются водой.

Ручная дуговая сварка меди покрытыми электродами

Метод ручной дуговой сварки меди используют для сварки деталей толщиной более 2 мм. Покрытые электроды для сварки меди  выпускают диаметром 3-6 мм. Пруток электрода изготавливают из меди или бронзы. Покрытие электродов — фтористо-кальциевое.

Ручная дуговая сварка меди ведется на постоянном токе обратной полярности. Сварку выполняют в нижнем положении. Сварочный ток рассчитывают по соотношению 50-60 А на 1 мм диаметра электрода. Детали перед сваркой подогревают к 300-400° C.

Сварка толстостенных конструкций из меди более 16 мм выполняет с сопутствующим подогревом до 300-400° C.

Сварку выполняют короткой дугой без колебательных движений концом электрода. После сварки шов проковывают и быстро охлаждают в воде.

Источник: http://osvarke.net/metall/svarka-medi/

Технология сварки меди

Температура плавления меди 1883°С

Марка

Свариваемость

Технологические особенности сварки

Медь катодная

Присадок БрКМц 3-1 МНЖКТ-5-1-0,2-0,2 БрОЦ 4-3, БрХ 0,7 При толщине более 8-10 мм необходим предварительный подогрев до 200-300°С

М00к, М0к, М1к

Хорошая

Медь раскисленная

М1р, М2р, М3р

Хорошая

Медь рафинированная

М2, М3

Хорошая

Бронзы оловянные литейные

Присадок той же марки, что и основной металл

При толщине более 10-15 мм необходим предварительный подогрев до 500-600°С

Бр03Ц12С5 Бр05Ц5С5, Бр08Ц4 Бр010Ф1, Бр010Ц2

Удовлетворительная

Бр03Ц7С5Н1 Бр04Ц7С5

Бр010С10

Плохая

Бронзы безоловянистые литейные

БрА9Ж3Л

Хорошая

БрА9Мц2Л БрА10Ж3Мц2 БрАПЖ6Н6

БрА7Мц15ЖЗН2ц2

Удовлетворительная

Бронзы деформируемые

Бр0ф7-0,2, БрХ1 БрКМцЗ-1, БрБ2

Хорошая

БрАМц9-2 БрАЖ9-4, БрСр1

Удовлетворительная

БрА5, БрА7

Плохая

Латуни деформируемые

Присадок БрОЦ4-3 БрКМц 3-1, ЛК62-0,5 ЛК80-3, ЛМц 59-0,2 При толщине более 12 мм необходим предварительный подогрев до 300-350°С

Л96, ЛА77-2, ЛК80-2

Хорошая

ЛМцС58-2, ЛС3 Л062-1

Удовлетворительная

ЛС59, ЛС60-1

Плохая

Трудности при сварке

Высокая теплопроводность меди (в 6 раз выше, чем у железа) требует применять сварочную дугу с увеличенной тепловой мощностью и симметричным отводом тепла из зоны сварки. Рекомендуемые типы сварных соединений — стыковые и схожие с ними по характеру теплоотвода.

Большая жидкотекучесть меди (в 2-2,5 раза выше ,чем устали) осложняет сварку вертикальных и потолочных швов.

Она возможна лишь при минимальных размерах сварочной ванны и коротком времени пребывания металла в жидком состоянии.

При сварке стыковых соединений в нижнем положении с гарантированным проплавлением во избежание прожогов необходимо применять подкладки из графита, сухого асбеста, флюсовых подушек и т.н.

Активная способность поглощать при расплавлении газы (кислород и водород), приводящая к пористости шва и горячим трещинам, требует надежной защиты металла шва и сварочных материалов от загрязнений вредными примесями.

Из-за склонности меди к окислению с образованием тугоплавких окислов необходимо применять присадочный материал с раскисли гелями, главные из которых фосфор, кремний и марганец.

Большой коэффициент линейного расширения меди (в 1,5 раза выше, чем у стали) влечет за собой значительные деформации и напряжения, образование горячих трещин. Устранить их можно за счет предварительного подогрева конструкций: из меди до 250-300°С, из бронзы до 500-600°С

Подготовка к сварке

Медь или ее сплавы разрезают на мерные заготовки шлифовальной машиной, труборезами, на токарных и фрезерных станках, а также плазменно-дуговой резкой. Кромки под сварку подготавливают механическими способами.

Свариваемые детали и присадочную проволоку очищают от окислов и загрязнений до металлического блеска и обезжиривают. Кромки обрабатывают мелкой наждачной бумагой, металлическими щетками и т.д. Использовать абразивы с крупным зерном не рекомендуется.

Возможно травление кромок и проволоки в растворе кислот:

75 см3 на 1 л воды азотной;

100 см3 на 1 л воды серной;

1 см3 на 1 л воды соляной

с последующей промывкой в воде и щелочи и сушкой горячим воздухом. Конструкции с толщиной стенки 10-15 мм предварительно подогревают газовым пламенем, рассредоточенной дугой и другими способами.

Обратите внимание

Сборку стыков деталей под сварку ведут либо в приспособлениях, либо с помощью прихваток. Зазор между стыкуемыми заготовками соблюдают одинаковым на всем протяжении. Прихватки должны быть минимального сечения, чтобы в процессе сварки их можно было переплавить.

Поверхность прихваток необходимо очистить и убедиться в отсутствии поверхностных горячих трещин.

Если сварка ведется в нижнем положении, то для улучшения теплоотвода используют специальные приспособления из графита или меди

При сварке на открьтом воздухе стык обустраивают съемными экранами

1 — поток газа; 2 — шов; 3 — экран.

Выбор параметров режима

Сварку ведут на постоянном гоке прямой полярности. Сварочный ток (А) ориентировочно определяют по формуле:

Iсв=100×S,

где S — толщина металла, мм

Защитными газами могут быть аргон, гелий, азот и их смеси. Длина дуги в аргоне и гелии должна быть не более 3 мм. В азоте ее увеличивают до 12 мм. Поэтому возрастают напряжение на дуге и ее мощность (в 3-4 раза) но сравнению со сваркой в аргоне. В гелии же мощность дуги по сравнению со сваркой в аргоне повышается вдвое.

Расход защитного газа:

  • аргон — 8-10 л/мин
  • гелий -10-20 л/мин
  • азот — 15-20 л/мин

Скорость сварки выбирают из условий формирования шва с нужной геометрией. Конструкции толщиной 4-6 мм сваривают без предварительного подогрева в аргоне, а до 6-8 мм — в гелии и азоте. Для сварки металла большей толщины требуется предварительный подогрев от 200 до 300°С.

Техника сварки

Сварку в аргоне ведуг «углом вперед» при выпуске электрода 5-7мм. В качестве присадочной проволоки используют:

  • раскисленную медь
  • медно-никелевый сплав МНЖКТ-5-1-0,2-0,2
  • бронзы БрКМц 3-1, Бр ОЦ 4-3
  • специальные сплавы с эффективными раскислителями.

Для повышения стойкости металла шва против горячих трещин применяют сварочные проволоки:

  • БрАЖНМн 8,5-4-5-1,5
  • БрМц АЖН 12-8-3-3
  • М Мц 40

Чтобы расплавленный металл не попал на конец W-электрода, присадочную проволоку вводят не в столб дуги, а подают к краю сварочной ванны и несколько сбоку

ОРИЕНТИРОВОЧНЫЕ РЕЖИМЫ СВАРКИ МЕДИ В АРГОНЕ

Вид разделки кромок

Толщина металла, мм

Сварочный ток, А

Диаметр электрода, мм

Диаметр присадка, мм

Расход аргона, л/мин

Число проходов без подварочного шва

1,2

1,5

2,5

3

120-130

140-150

220-230

230-240

2,5-3

2,5-3

3,5-4

3,5-4

1,6

2

3

3

7-8

7-8

8-9

8-9

1

10

1-й проход 200-350

2-й проход 200-350

3-й проход 200-400

Подварочный шов 250-350

4-4,5

3

5

6 3

7-8

7

7

7

3

12

1-й проход 250-350

2-й проход 250-400

3-й проход 300-450

4-й проход 300-450

Подварочный шов 250-350

3

5

6

6

3

8-10

4

20

1 и 2-й проходы 250-400

3 и 4-й проходы 250-450

5 и 6-й проходы 300-550

Подварочный шов 250-350

5-5,5

3

5

6

3

10-12

6

25

1 и 2-й проходы 250-400

3 и 4-й проходы 300-450

5 и 6-й проходы 300-550

7 и 8-й проходы 350-600

Подварочный шов 250-350

3

5

6

6

3

12-14

8

Сварка в азоте, который по отношению к меди является инертным газом, ведется угольным или графитовым стержнем.

Использовать W-электроды нецелесообразно, так как их расход в азоте слишком велик. Азотнодуговую сварку угольным электродом ведут на постоянном токе прямой полярности при напряжении дуги 22-30 В.

При токе 150-500 А диаметр электрода должен быть 6-8 мм. Расход азота — 3-10 л/мин

Источник: http://weldering.com/tehnologiya-svarki-medi

Ссылка на основную публикацию