Свариваемость цветных металлов и технология сварки меди

Сварка цветных металлов значительно отличается от сварки сталей. Цветные материалы, как правило, имеют более высокую теплопроводность, в расплавленном состоянии активно реагируют с газами, содержащимися в атмосферном воздухе.

Чтобы исключить негативные последствия, приходится более тщательно готовить изделие к сварке, подбирать сварочные материалы и правильно выполнять сам процесс получения неразъемного соединения.

Оборудование техника и технология электросварки цветных металлов достаточно специфичны и во многом зависят от их физико-механических свойств.

варка меди аргоном
Техническая часть сварочных работ

Свойства меди, влияющие на качество

Технология работы с медью – достаточно сложный процесс. Затруднения вызывают следующие свойства материала:

  • легкая окисляемость в расплавленном состоянии;
  • пониженная стойкость металла шва против возникновения пор. Поры образуются в результате выделения водяного пара и, возможно, водорода в процессе кристаллизации сварного шва;
  • высокая теплопроводность Cu;
  • высокий коэффициент линейного расширения Cu. Этот показатель выше в 1,5 раза, чем у стали;
  • повышенная текучесть.

Тем не менее, во многих отраслях промышленности широко применяются медные изделия, поэтому было разработано несколько способов сваривания этого материала, в том числе газовая и аргонная сварка своими руками.

Газовая сварка меди

Медь хорошо сваривается газовой сваркой при условии соблюдения технологии процесса. Если сварочные работы выполнить по всем правилам, и далее проковать швы, то можно получить качественное сварное соединение. Предел прочности шва при этом составляет 17-22 кгс/мм кв. (предел прочности меди составляет 22-23 кгс/мм кв.).

Техника выполнения работ.

1.Поскольку теплопроводность меди очень высокая (в 5-6 раз выше железа), для ее сварки требуется пламя повышенной мощности:

  • 150 л/час при соединение толщин до 1  см;
  • 200 л/час на 0,1 см толщины свариваемой детали при толщине свыше 0,1 см;
  • при соединении более толстых изделий необходимо вести сварку двумя горелками. Одна из них используется для подогрева и должна иметь мощность 150-200 л/час. Вторая горелка, мощность которой должна составлять 100 л/час ацетилена, применятся непосредственно для соединения заготовок.

2.Чтобы уменьшить отвод тепла:

  • сверху и снизу свариваемого материала надо проложить листы асбеста;
  • при сварке применяется восстановительное сварочное пламя, ядро которого ориентируется практически под прямым углом к кромкам основного металла на расстоянии 0,3-0,6 см от поверхности ванны сварочной.

3.Для того, чтобы уменьшить образование закиси меди и предотвратить появление горячих трещин, работы надо вести максимально быстро, не допуская перерывов. При этом необходимо строго следить за сохранением восстановительного характера сварочного пламени.

4.Перед сваркой медных изделий прихватки не применяются. Сварку изделия следует выполнять в сборочно-сварочном приспособлении.

5.В качестве присадки используется проволока из электротехнической меди, или меди, содержащей раскислители: не более 0,2% фосфора и 0,15-0,3% кремния. Диаметр присадочной проволоки должен равняться 0,5-0,75 толщины свариваемого материала. При этом максимально допустимый диаметр присадочной проволоки – 0,8 см.

6.Распределять тепло при сварочных работах следует таким образом, чтобы проволока плавилась чуть раньше кромок основного металла. Таким образом, присадочный материал будет наплавляться на только начинающие плавиться кромки.

7.Скос кромок на листах, толщина которых превышает 0,3 см, выполняется под углом 45 градусов. Кромки следует притупить. Перед сварочными работами кромки зачищаются до блеска свежего материала или травят раствором кислоты азотной с последующей промывкой в воде.

8.Для раскисления меди и удаления в шлак окислов, образующихся при плавлении меди, используют флюсы. Они вносятся в сварочную ванну. Кроме того, флюсами покрываются концы присадочных прутков и кромки свариваемых изделий (ширина полосы флюса – по 4 — 5 см симметрично оси шва. Обратная сторона основного металла тоже покрывается флюсом).

9.Для измельчения зерен наплавленного материала и повышения плотности сварные швы после сварки проковывают:

  • материал толщиной до 0,5 см – в холодном состоянии;
  • материал толщиной свыше 0,5 см – при температуре 200-300 градусов.

10.После проковки швы подвергают отжигу при температуре 500-550 градусов с быстрым охлаждением водой. Этот прием позволяет сохранить мелкозернистую структуру и повысить пластичность наплавленного и основного материала.

11.Чтобы не образовывались трещины, проковку нельзя вести при температуре свыше 500С медь при таких температурах становится хрупкой.

металлическая печка для бани своими рукамиПри выборе сварочного оборудования для дома нужно обращать внимание на несколько критериев.

Металлическую печку необязательно покупать — ее можно сделать своими руками.  Как — читайте в этой статье.

Не знаете, какой вид сваривания лучше? Полезный материал по http://elsvarkin.ru/texnologiya/drugie-vidy-svarki/ ссылке.

Сварочные работы в среде аргона

Дуговая сварка плавлением широко применяется для изготовления медных сварных конструкций. Для получения сварного шва высокого качества используются защитные газы.

В качестве защитного газа применяется аргон высшего сорта (ГОСТ 10157-79) или смесь аргона с гелием (50-75% аргона).

Наиболее часто сварку меди в домашних условиях и на производстве производят вольфрамовым (неплавящимся) электродом.

В качестве присадки используют проволоку или узкую профилированную проставку, закладываемую в стык, а также с применением технологического бурта на одной из свариваемых деталей.

Сварка меди аргоном неплавящимся электродом характеризуется хорошей устойчивостью дуги. Аргонодуговую сварку применяют при соединении деталей малой толщины (до 4 мм) и в труднодоступных местах.

Техника сварочных работ

1. Сварка вольфрамовым электродом выполняется при постоянном токе прямой полярности.

2. Электрод должен быть сориентирован строго в плоскости стыка, наклоняя его углом назад на 60-80 градусов.

3. В случае сварки меди толщиной более 4-5 мм требуется предварительный подогрев до 300-400 градусов Цельсия.

4. Электродную проволоку и кромки основного металла перед сваркой зачищают до свежего металла. Медь толщиной до 5-6 мм можно варить без разделки кромок.

Технология электросварки (рекомендуемые режимы сварки меди в аргоне):

  •  Зазоры между кромками в мм:
  1. При h листов равной 2 мм – до 0,5;
  2. При h листов равной 3 мм – от 0,5 до 1;
  3. При h листов равной 4 мм – от 1 до 1,5;
  • Ток, А:
  1. При h равной 2 мм – 100-120А;
  2. При h равной 3 мм – 200-230 А;
  3. При h равной 4 мм – 380-400 А.
  • Скорость ручной дуговой сварки:
  1. При h основного металла 2 и 4 мм – от 25 до 30 м/ч;
  2. При h основного металла 4 мм – от 30 до 35 м/ч.
  • Расход аргона:
  1. При h равной 2 мм – от 10 до 12 л/мин;
  2. При h равной 3 и 4 мм – от 12 до 14 л/мин.

При соединении деталей толщиной от 2 до 3 мм подогрев основного металла не требуется. Техника электросварки меди толщиной 4 мм предусматривает подогрев до 300-400С.

Технология работы с  цветными металлами и сплавами допускает использование плавящихся электродов.

При сварке меди электродом такого типа в аргоне (как и в других защитных газах) капли металла перегреваются, проходя через дуговой промежуток. В результате материал подвергается более сильному окислению за счет воздуха, попадающего в струю защитного газа.

Поэтому в качестве электродного материала используют медные сплавы марок БрКМц3-1 и МНЖКТ5-0,2-0,2. При этом металл шва будет отличаться по составу от чистой меди, но, тем не менее, механические свойства сварных соединений при этом получаются удовлетворительные. Следует отметить, что в случае огневых работ плавящимся электродом в аргоне дуга не отличается стабильностью.


Комментарии:

ОСТАВЬТЕ ОТВЕТ

* Copy This Password *

* Type Or Paste Password Here *