Все о сварке

Сварка меди в домашних условиях


Качественная сварка меди в домашних условиях

Комментариев:

Рейтинг: 19

Оглавление: [скрыть]

Перед тем как рассмотреть процесс сварки меди, необходимо несколько вспомнить курс школьной физики. Не стоит удивляться, ведь без теоретических знаний ни один человек не может освоить в полной мере весь процесс сварки медных изделий. Прежде всего, вспомним, что медь отличается очень высокой теплопроводностью. А вот температура плавления меди существенно ниже, чем соответствующий параметр стали. Из всего этого следует, что сварка меди будет существенно отличаться от сварки стали. Проще говоря, в процессе сварки быстро будет нагреваться не только непосредственное место сварки, но и вся деталь.

Сварка неплавящимся электродом.

{reklama1}

Кроме того, при сварке в домашних условиях нужно будет очень точно чувствовать момент расплавления металла, так как малейшая неосторожность приведет к прогоранию меди.

К тому же расплавленная медь обладает и иными негативными для сварщика моментами: металл в таком состоянии обладает довольно высоким уровнем текучести, который обусловлен его высокой плотностью.

Второй момент имеет химическую направленность: медь в расплавленном состоянии очень быстро вступает во взаимодействие с газами, что приводит к появлению различных соединений меди в местах сварки.

Из перечисленных свойств необходимо сделать несколько важных выводов:

  1. Время сварки должно быть очень коротким, чтобы вся деталь не успевала прогреваться.
  2. Сварку необходимо вести при очень высоких температурах, но концентрировать направление теплового потока именно в место сваривания.
  3. Быстрое охлаждение мест сварки является одним из важных факторов.

Разобравшись с теорией, можно переходить к вопросу о том, как произвести сварку меди в домашних условиях. Существует несколько способов сварки меди. Так как они принципиально отличаются, то их рассмотрение необходимо вести отдельно.

Газовая сварка меди, технологии и материалы

Это, пожалуй, самый распространенный метод сварки. К тому же сварочный шов обладает отличной прочностью, что и делает такой метод востребованным и популярным. Для такого способа сваривания вам необходимо иметь:

Электродуговая сварка.

Заметим, что если толщина медной детали не более 10 мм, то сварка может вестись и одной горелкой. При большей толщине необходимо использовать одновременно две горелки: вторая будет применяться для подогрева. При этом для уменьшения оттока тепла необходимо использовать асбестовые листы. Для сварки лучше использовать обычную электротехническую медную проволоку, которую предварительно зачищают от лаковой или иной изоляции. Если такая медь уже была заготовлена заранее, то ее следует зачистить. То же самое рекомендуется сделать и с краями деталей, где будет вестись сама сварка. Этот момент нельзя игнорировать, так как он уменьшает вероятность образования закиси меди.

Итак, вы все подготовили и полны решимости вести сварку меди в домашних условиях. Приступаем: прогретые места сваривания, находящиеся в непосредственной близости друг от друга, стараемся не перегреть. Концентрированное пламя направляем непосредственно на саму проволоку (ее край) перпендикулярно шву. Следим за тем, чтобы проволока плавилась раньше краев детали, и не прекращаем процесс, пока не будет выполнен весь шов. Прерывание в работе почти всегда приведет к перегреву определенных областей детали и образованию на них трещин и закиси меди. И то и другое вам совершенно не нужно. Полученный шов следует проковать. Для малой толщины деталей проковку следует вести в холодном состоянии. При толщине деталей более 5 мм проковку проводят при температуре около 200 градусов. Температура детали может быть и выше, но следует помнить, что при 500 градусах проковку вести нельзя, так как формируется зернистость металла и он является очень хрупким. Сваренный и прокованный шов рекомендуется отжечь при температуре около 500 градусов и быстро остудить с помощью погружения в воду. Сварка меди на этом завершена.

Вернуться к оглавлению

Самодельный сварочный аппарат для сварки на постоянном токе.

Ее проводят с помощью сварочного аппарата при постоянном токе и используют при этом вольфрамовый неплавящийся электрод. Сварка напоминает обычное паяние: вольфрамовый электрод нагревается до очень высокой температуры, за счет чего быстро плавится медь. Самый важный момент при такой сварке — быстро остужать места сваривания. Для этих целей используется аргон. При такой сварке может использоваться все та же медная проволока, предварительно зачищенная от налета оксидов. Если толщина свариваемой меди большая, то сварка проводится с предварительным подогревом детали. Это обеспечивает более глубокое взаимное проникновение слоев меди и усиливает прочность сварки.

Используется аргоновая сварка при ремонте медных конструкций, особенно эффективно использовать ее в труднодоступных местах. На производстве такой способ завоевал достойную репутацию. Но и в домашних условиях при наличии необходимого оборудования вполне можно производить сварочные работы. Кстати, при наличии сварочного аппарата инверторного типа и специальных плавких электродов для меди весь процесс сварки можно производить по аналогии со сваркой стали. Принципиальных отличий вы совершенно не заметите. Справедливости ради отметим, что вертикальный шов при таком способе выполнить будет намного сложнее, чем горизонтальный.

{reklama2}

Вернуться к оглавлению

В домашних условиях производить пайку меди предпочтительнее, чем выполнять иные способы сваривания. Особенно если вопрос касается медных труб, которые повсеместно используются при обустройстве систем отопления и кондиционирования. Здесь и опыт большой не потребуется, и навыки быстро можно приобрести. Даже начинающий мастер справится с пайкой при определенном старании и усидчивости, чего не скажешь об иных способах сварки. Для пайки вам потребуются:

Ручная дуговая сварка: 1-электрод; 2-покрытие электрода; 3-газовая защита.

Собственно говоря, это и есть весь набор инструментов. А сама сварка методом пайки проста. Сначала придется зачистить края детали и прогреть (необходимость этих моментов была рассмотрена выше). Непосредственно сварка заключается в наплавлении слоя припоя на края детали и последующем прогревании. За счет умелого прогревания происходит взаимное проникновение наплавленного слоя и самого металла детали. Единственная проблема при такой сварке — не допустить перегрева детали. Место пайки тоже предстоит проковать и подвергнуть отжигу. Даже в домашних условиях все эти процессы выполнить несложно. Куда сложнее выбрать припой для меди. В зависимости от температуры плавления, все припои можно разделить на две группы: низкотемпературные и высокотемпературные.

Низкотемпературные припои чаще всего имеют в своем составе несколько компонентов. За счет этого и достигается быстрота плавления припоя и скорость пайки. Нельзя сказать, что при использовании низкотемпературных припоев вы получите самый прочный шов. Он вполне способен выдерживать нагрузки, но место пайки будет отличаться от металла по своей структуре, что при определенных условиях может быть не совсем хорошо. В частности если изделие будет подвергаться частым перепадам температур или находиться в агрессивной среде, то стоит задуматься о целесообразности использования такого припоя.

Высокотемпературные припои реже содержат в себе иные металлы, зато они могут иметь иные присадки. Медно-фосфорные припои, например, дают швы особой прочности. Именно их и применяют при монтаже газопроводных систем и иных важных трубопроводов. И давление такие швы выдерживают высокое, и температурные перепады им нипочем. Но, увы, медь в домашних условиях спаять при помощи таких припоев значительно сложнее, поэтому прибегать к нему не рекомендуется.

http://moyakovka.ru/youtu.be/yFvNQPiLfY0

Вернуться к оглавлению

Какая бы сварка меди ни проводилась: домашний это вариант работ или нет, флюсам необходимо уделить особое внимание. Флюсы — это вещества, которые защитят расплавленную медь от соединения с газами и не позволят образоваться окиси. Используются флюсы перед началом сварки и в ходе ее выполнения. Перед началом процесса сварки флюсы наносятся на края деталей, ими же обрабатывается и проволока для сварки или припоя. При высокой температуре флюсы, имеющие, по сравнению с медью, более низкую плотность, поднимутся на поверхность шва и станут своеобразным изолятором между медью и газами. При остывании из флюсов получается тонкий защитный слой. Опытные мастера советуют наносить флюсы и на внешнюю сторону деталей, аргументируя это необходимостью защищать изделия со всех сторон.

moyakovka.ru

Как сварить медь в домашних условиях.

Так как в чистом виде медь применяется крайне редко, а наоборот используется достаточно широко медные сплавы, к которых огромное количество примесей и соединений, в число которых входят такие как латунь цинк. Значительно отличается характер выполнение сварных работ с учетом содержащихся примесей. В свою очередь количество примесей задают физико0химеский состав сплаву и определяют выбор наиболее оптимального вида сварных работ для получения надежного и качественного вида соединения.

При выполнении сварки меди и ее сплавов в домашних условиях следует учитывать, то, что металл имеет высокую тепло-проводимость и очень быструю скорость остывания сварочной ванны. Наличие этих факторов ведет за собой снижение качества сварочного шва и появления в нем мелкой зернистости. Для избегания последствий такого рода рекомендуется использовать сварку с применением повышенной погонной энергии. Также медь из-за повышенного коэффициента расширения при нагревании,

подверженная деформации вследствие нагревания того или иного участка. Весьма большим негативным фактором, который необходимо учитывать, служит достаточно большая усадка после остывания, которая в свою очередь приводит к деформации полученного сварного шва и нарушении его целостности.Не нужно также забывать, что медь очень быстро испаряется при нагревании, это чревато высокой пористостью сварного шва изделия, что в свою очередь приводит к понижению качества, а из-за высокой чувствительности металла к водороду приводит к образованию на поверхности не больших капель воды и растрескиванию сварного шва. Итак, учитывая все особенности данного металла к моменту сварки нужно подходить, учитывая все отрицательные и положительные свойства.

Для выполнения качественных сварочных работ по меди специалисты советует выбирать вид сварки в среде защитных газов. Для выполнения работ необходимо провести, небольшую подготовку поверхности обработав ее до блеска и отчистив с применением обычного бензина или ацетона. Возможно, осуществлять сварные работы с использованием угольных электродов. Ну а если вы выполняете сварку на ответственном участке, то в этом случае рекомендуется использовать графитовые или вольфрамовые электроды. Также для сваривания металла толщиной до 5 миллиметров необходимо подогреть до температуры 300С, если же медь имеет, примесь бронзы то тогда разогрев необходимо производить до 550 градусов С.

3g-svarka.ru

Методы сварки меди

Сварка меди и ее сплавов используется почти во всех производственных работах, таких как электропромышленность, приборная техника и химическое машиностроение, направленное на изготовление различной аппаратуры. Широкое применение меди в сочетании с другими элементами нашли в производстве криогенной техники. Химические свойства меди имеют много преимуществ перед бронзой, сталью, цинком. К примеру, этот элемент относится к группе цветных металлов и обладает плотностью большей, чем у железа (8,9 г/см³).

Сварка медных деталей применяется в электропромышленности, химическом машиностроение и других отрослях.

Помимо этого, металл обладает электропроводностью и теплопроводностью. Одним из главных достоинств меди считается высокая устойчивость к коррозии, что делает его незаменимым в судовой и химической аппаратуре. Особое распространение получили сплавы с цинком, алюминием, марганцем и железом. Однако особое место среди сплавов меди занимают латунь и бронза. Они имеют отличные технические характеристики, что особенно важно в машиностроении.

Сплавы из меди и латуни бывают простыми и однокомпонентными. В 1-ом случае количество цинка в сплаве не более 39%, что делает его пластичным и легко деформирующимся. Латуни 2-го типа применяются редко в сварных конструкциях, так как прочны (содержание Zn превышает 39%). Бронза считается сплавом 2-х компонентов, 1 из которых является медью. 2-ым может быть железо, алюминий, олово, марганец. Медно-оловянные сплавы называются бронзой, они обладают высокой устойчивостью к коррозии.

Какие бывают сплавы меди?

Технологии сварки меди и ее сплавов различны. Существует несколько групп подобного сплава, от которых зависит сам процесс:

Существует несколько видов сплавов меди — латунь, оловянно фосфористые бронза, алюминиевая бронза, кремниевая бронза, медно-никелевый сплав.

  1. Медь без содержания каких-либо элементов (чистая). Количество металла в ней около 93%.
  2. Сплавы, которые содержат не более 5% легирующих элементов.
  3. Латуни — сплавы с цинком (его содержание не превышает 40%).
  4. Оловянно фосфористые бронзы, которые содержат до 10% олова.
  5. Алюминиевые бронзы. Количество металла в сплаве 10%.
  6. Кремниевая бронза (3% кремния).
  7. Медно-никелевый сплав Ni 30%.

Есть и другие типы сплавов, которые применяются в особых целях. Сварка элементов бывает газовой, электрошлаковой, дуговой, автоматической, ручной.

Особенности сплавов

Режимы сварки меди и медно-никелевого спалва.

Медь в чистом виде применяется редко, так как не обладает необходимыми техническими свойствами. Однако сплавы латуни и бронзы нашли широкое применение.

Латунью называют сплав меди с цинком или двойными латунями. Чтобы улучшить механические свойства или повысить химическую стойкость, в сплав легируется марганец, железо, никель или кремний. Возможны примеси других элементов. Специальными латунями именуются многокомпонентные сплавы, в основе которых медь и цинк.

Другой тип сплава, основным составляющим которого является олово, называется бронза. В нем, помимо меди, присутствуют и кремний, и алюминий. Таким образом, формируются 2 типа бронзы: оловянная бронза и специальная. Оловянные сплавы, как и специальные, подразделяются в подтипы.

Сварка меди: технология

Режимы сварки латуни.

Медь, как правило, обладает инертностью и при нагреве может реагировать с галогенами, фосфором или серой. Металл реагирует с водородом и углеродом. С азотом медь не взаимодействует, что позволяет применять ее в качестве защитного газа при сварке.

Так как медь используется во многих отраслях производства, разработаны соответствующие методы ее сварки с другими металлами. Элемент окисляется в газовых условиях сварочного процесса. Нарушается связь между зернами, и медь начинает разрушаться. Таким образом создаются сплавы, которые в дальнейшем защищают аппараты от коррозии и прочих внешних воздействий.

Раствор меди твердого типа с кислородом при низкой температуре имеет исчезающие концентрации небольшого размера. Чтобы получить хороший сплав, необходимо проводить процесс сваривания в среде, защищенной газом или вакуумом. Другой вариант — раскислять медь.

Концентрация, которая остается после процесса сварки, влияет на технические свойства металла. К примеру, теплопроводность, электропроводность и устойчивость к коррозии — все это может быть ослаблено. Поэтому раскисление меди считается одной из самых трудных задач.

Сварка полуавтоматом.

К сплавам на основе меди предъявляются серьезные требования. Физические свойства металла должны оставаться неизменными — теплопроводность, защита от коррозии, плотность, электропроводность в совокупности должны выдерживать тяжелые условия эксплуатации. То есть при сварке меди следует исключить разнообразные примеси, которые повлияют на качество сплава.

Способы сварки разнообразны, поэтому при выборе одного из них необходимо придерживаться некоторых требований.

Технологии сварки можно разделить по назначению, сложности, количеству изделий и их индивидуальных характеристик. Самым качественным и высокопроизводительным способом является электродуговая сварка под флюсом плавящимся электродом. Такой вид работы используется для определенного количества сварочных изделий.

Материалы для сварки меди следует хорошо подготовить, необходимо сделать прокалку флюса до 500℃ — тогда работа даст положительные результаты. Защита от загрязнений металла шва, низкие градиенты, способствующие снижению воздействия водорода, таков исход электродуговой сварки под флюсом.

Режимы ручной сварки меди.

Если работа не имеет больших масштабов, то есть делается при единичном производстве или каких-либо монтажных работах, то специалисты применяют газовую сварку. Технология сварки заключается в подогреве и первичной термической обработке металла. Уникальность этого способа состоит в том, что он используется в сварочных работах как для чистой меди, так и для сплавов. Что касается еще одного вида подобного процесса — ручной дуговой сварки, то здесь может возникнуть загрязнение шва по причине легирующих компонентов, которые приводят к нарушению естественных физических свойств меди.

Процесс сваривания бронз проходит удовлетворительно, однако в латунях может быть потерян цинк из-за окисления и испарения. Дуговая сварка, используемая для различной техники, может применяться для меди и ее сплавов. Однако чистую медь сплавляют неплавящимся электродом на основе вольфрама в среде гелия или азота. В этом случае газы для защиты должны отличаться чистотой.

Режимы сварки меди вольфрамовым электродом.

Существует способ сварки и в воздушной атмосфере без каких-либо защитных компонентов. В проволоке должны содержаться раскислители повышенной концентрации. Получается сплав, который отвечает тем же техническим свойствам, но отличается от металла своей теплопроводностью. Так как медь обладает пластичностью, она отлично сочетается со сваркой термомеханического типа, за исключением сваривания контрастным способом.

Термокомпрессионный способ

Чтобы приварить выводы из медной проволоки к изделию электронной техники, специалисты рекомендуют использовать сварку термокомпрессионным способом. Для сварки изделий более сложной конструкции применяется диффузионный тип соответствующих работ. В результате вы сможете соединить медь не только с медью, но и любым неметаллическим материалом.

Главным преимуществом такого способа является отсутствие напряжений, которые могут оставаться при других методах. Однако это относится только к сварке однородных элементов. Что касается разнородных материалов, то может возникнуть напряжение из-за температуры.

Газовый способ сварочных работ своими руками

Схема газового аппарата для сварки.

Для сварочных работ единичного производства и различных монтажных процессов используется сварка меди данным способом. Какие преимущества имеет газовая сварка? К ним относятся:

  1. Экономия денежных средств, так как нет зависимости от электричества.
  2. Различный уровень температуры, что позволяет сваривать почти все материалы.
  3. Некоторые металлы, в частности медь, качественно свариваются.
  4. Подобный способ обеспечивает надежные швы в случае использования специальной проволоки для присадки.
  5. Металлы, которые прошли процесс сварки, нагреваются, а после остывают.
  6. Вы можете управлять температурным режимом, что позволяет избежать всевозможных неприятностей.
  7. У вас будет возможность резать или закалять сплав после сварки.

Как и все металлы, медь имеет свои недостатки. Они следующие:

  1. Так как площадь нагрева большая, могут повредиться рядом лежащие элементы, которые неустойчивы к высокой температуре.
  2. Вы не сумеете сварить металлы, толщина которых больше 5 мм.
  3. Использование веществ, которые могут принести вам вред. В процессе работы участвуют водород и ацетилен — они взрывоопасны в сочетании с воздухом.
  4. Высокая сложность работы по сравнению с другими способами.
  5. Невозможность использования любого рода примесей.

Для работ вам понадобятся:

Трансформатор для точечной газовой сварки.

Когда деталь из меди имеет толщину менее 1 см, сварка меди может производиться при помощи 1 горелки.

Если же толщина превышает 1 см, понадобится одновременное использование 2-х горелок: основная и подогревающая.

Для того чтобы минимизировать показатель оттока тепла, специалисты советуют применять асбестовые листы. Сварочные работы лучше проводить с использованием электротехнической проволоки из меди. С нее необходимо предварительно счистить лак или другую изоляцию. Места, где будет вестись сварка также необходимо пройти шкуркой. Пренебрегать данным обстоятельством нельзя, иначе могут образоваться закиси меди.

Если все готово, можно приступать к сварке своими руками. Технология сварки меди следующая:

  1. Места стыковки хорошо прогреваются. Детали должны находиться недалеко друг от друга. Здесь главное — не перегреть.
  2. Сконцентрировав пламя перпендикулярно шву, непосредственно на крае проволоки, необходимо выждать, пока проволока начнет плавиться. Главное — не допустить оплавления деталей.
  3. Медленно двигаясь, выполняют сварку всего шва.
  4. Если прервать работу, то это неизбежно приведет к перегреву частей детали. Это грозит растрескиванием и образованием закиси меди, что совершенно неприемлемо.
  5. Готовый шов необходимо проковать. Если толщина элементов небольшая, можно делать проковку уже остывших деталей. Когда детали имеют толщину, превышающую 0,5 см, проковку выполняют, разогрев детали до 200ºС. Конечно, можно разогреть и больше, однако нельзя забывать, что при разогреве до 500ºС металл приобретает зернистую структуру и становится хрупким.

Готовый шов необходимо обжечь при температуре около 500ºС и сразу погрузить в холодную воду, тем самым остудив его. На этом сварка закончена.

Автоматическая сварка меди под флюсом

Режимы автоматической сварки меди под флюсом.

Что представляет собой флюс? Это смесь, которая содержит в себе множество компонентов, способствующая защите сплава от неблагоприятного воздействия кислорода и азота. Благодаря этому способу можно получить качественный сплав, который отвечает всем необходимым техническим требованиям.

Вне зависимости от того, какой метод сварки выбран, флюсам необходимо уделить повышенное внимание. Флюсами называют вещества, предотвращающие вступление в химическую реакцию расплавленного металла с газами и образование окисей. Их можно использовать как перед сварочными работами, так и в процессе выполнения. Вначале флюсы наносят на детали и припой или сварочную проволоку. Флюсы имеют меньшую плотность, чем медь, поэтому под действием высоких температур они поднимутся (на поверхность шва) и будут служить изолирующим элементом между газами и медью. Остывая, флюсы образуют тончайший защитный слой. В данном случае решаются следующие задачи:

  1. Флюс защитит расплавленную медь в ванне для сварки.
  2. Такая химическая смесь способна обеспечить горение дуги для сварки.
  3. Экономия энергии.
  4. Предотвращение разбрызгивания меди и ее сплавов.
  5. Улучшенная среда для того, чтобы хорошо сформировался шов.
  6. Вы имеете возможность изменять химический состав шва, который свариваете, чтобы получить нужные технические свойства.

К недостаткам способа сварки можно отнести высокую стоимость работы. Поэтому автоматическая сварка меди под флюсом применима исключительно для сложных конструкций и промышленных условий.

http://moyasvarka.ru/youtu.be/k7xICQLacJM

Пайка меди своими руками

Режимы аргонодуговой сварки меди и сплавов.

Если работы требуется провести дома, то пайка меди своими руками является оптимальным вариантом. В частности, для соединения медных труб, которые применяются в системах обогрева и кондиционирования. С такой работой при желании сможет справиться даже новичок, чего не скажешь о других видах сварки меди. Для того чтобы начать пайку, понадобится:

Как видно, набор инструментов нехитрый. А сам процесс сварки способом пайки еще проще.

  1. Первым делом все детали зачищаются и прогреваются.
  2. Сама сварка заключается в следующем: необходимо наплавить припой на детали (края) и затем прогреть конструкцию.
  3. При правильном прогревании наплавленный слой проникнет непосредственно в металл, что приведет к усилению сварки. Главной загвоздкой является возможность перегрева деталей.
  4. В заключение шов необходимо подвергнуть проковке и отжигу.

Как видно, процесс довольно прост. Вся сложность здесь заключается в подборе припоя. Исходя из температуры плавления, выделяют 2 группы припоев: высоко- и низкотемпературные.

http://moyasvarka.ru/youtu.be/yRXtagUa0To

Высокотемпературные припои (к примеру, медно-фосфорные) дают соединения повышенной прочности. Такие припои используют при монтаже газопроводов и других особо важных элементов. Полученные швы способны выдерживать огромное давление и перепады температур. Однако для домашних условий такие припои почти непригодны (работы значительно усложняются), поэтому приобретать их не рекомендуется.

Низкотемпературные припои характерны содержанием несколько компонентов. Эти составляющие способствуют быстрому плавлению, увеличивая тем самым скорость пайки. Конечно, шов при использовании таких припоев не будет сверхпрочным, но вполне может выдержать определенные нагрузки. Структура шва будет отличаться от металла, что иногда может быть не очень хорошо. К примеру, если на изделие будут действовать значительные перепады температур или оно будет находиться в агрессивной среде.

moyasvarka.ru

Как производится сварка меди?

Оглавление: [скрыть]

Медь относится к цветным металлам, имеющим определенное распространение в технике и строительстве. Она обладает хорошей электро- и теплопроводностью, коррозионной стойкостью, отлично поддается мехобработке. Следует отметить, что сварка меди имеет свои особенности, обусловленные физико-химическими свойствами данного металла.

Конструкция трансформаторов для точечной сварки меди.

В зависимости от химического состава и назначения. медь по ГОСТ 859-78 выпускают пяти наименований:

Катодную медь применяют для изготовления токопроводящих деталей, катодов, проводов, другие наименования меди используются для производства медных слитков и полуфабрикатов.

Особенности сварки медных материалов

Технология сварки меди, как и любого другого цветного металла, имеет свои отличительные черты, обусловленные ее химическими и физическими свойствами. Так, например, процесс соединения этого материала значительно затрудняется высокой способностью меди окисляться в нагретом или расплавленном состоянии и ее высокой текучестью и теплопроводностью.

Следует отметить, что различные примеси, содержащиеся в составе меди разных марок (кислород, сурьма, висмут, мышьяк, сера, фосфор), тоже оказывают определенное влияние на процесс сварки. Особенно негативно на сварочный процесс влияет висмут.

В ходе нагревания и плавления медь, окисляясь, образует одновалентный оксид Cu2O, который, взаимодействуя с водородом, растворенным в металле, приводит к появлению трещин в материале, т.е. к так называемой «водородной болезни».

Режимы сварки меди.

Следует отметить, что лучше всего сваривается катодная электролитическая медь с процентным содержанием примесей до 0,05%.

Существует ряд способов соединения медных элементов. Для этого применяют следующие типы сварки: газовую, в защитной инертной среде (азотной или аргоновой), электродуговую ручную и автоматическую. Необходимо отметить, что любые сварочные работы следует проводить в помещении, где есть приточно-вытяжная вентиляция. Обязательно использовать спецодежду, спецобувь и индивидуальные защитные средства: кожаные перчатки, щиток. Сварочное оборудование должно быть исправным.

Вернуться к оглавлению

При такой технологии сварки меди необходимы следующие устройства и материалы:

Технология электродуговой ручной сварки медных материалов осуществляется с применением графитированных (угольных) или металлических электродов. Для отечественных изделий типа ЗТ в качестве стержней используют латунь марки Л90, проволоку медную марок М1, М3, М2, бронзовую проволоку Бр, КМц3-1 (кремнемарганцевая), бронзовые стержни марки Бр, 0Ф4-0,25 (оловянно-фосфористая).

Схема ручной дуговой сварки.

Стержни электродов покрывают особыми химическими составами (покрытиями) согласно справочной литературе. Толщину электродного покрытия следует выбирать согласно справочной литературе в зависимости от типа электрода. После того как нанесено покрытие, электроды необходимо просушить в течение 3-4 часов на воздухе при температуре +20°…+30°С, далее прокалить в течение 90-120 минут при температуре +250°…+300°С.

Электродуговую ручную сварку медных материалов посредством электрода из металла осуществляют током постоянной величины (обратная полярность) согласно следующим параметрам (I — сила тока, А, d — сечение электрода, мм, S — толщина листа, мм):

В процессе соединения меди с использованием графитированных электродов в роли присадок применяют прутки, имеющие марки, аналогичные маркам электродов из металла. В целях оптимизации дугового сваривания медных деталей и конструкций электродом из графита применяется соответствующий флюс, который в начале работы добавляют в разделку или покрывают им присадочный материал. Химсостав флюса выбирают согласно справочникам.

Схема сварки неплавящемся электродом.

Технология ручной сварки медных элементов при помощи угольного электрода проводится согласно следующим параметрам (I — сила сварочного тока, А, d — сечение электрода, мм, S — толщина листа, мм):

Если сечение листа не превышает 4,0 мм, то дуговую ручную сварку осуществляют, не разделяя кромки. Без зазоров необходимо провести сборку стыковых соединений.

Детали толщиной свыше 0,5 см перед свариванием следует предварительно нагреть до температуры +200°…+300°С. Соединения тавровые и угловые сваривают, располагая «в лодочку».

Вернуться к оглавлению

Для данного вида сварки меди необходимы следующие материалы и инструменты:

Классификация способов сварки в среде защитных газов.

Автоматическую электродуговую сварку медных конструкций и деталей осуществляют с использованием флюса электродами двух типов: металлическим плавящимся и неплавящимся из графита. Разновидность флюсового и присадочного материалов выбирают согласно справочной литературе.

В случае использования электрода из графита сваривание проводят посредством специальной головки автоматического типа, передвигающейся по сварному шву с фиксированной скоростью. В ходе такого типа соединения используют присадочный металл, графитовую подкладку под свариваемой медью и латунную полоску.

Технология дуговой автоматической сварки медных материалов с применением угольного электрода сечением 20,0 мм имеет следующие параметры (I — сила тока, А, V — скорость сварки, м/ч, S — сечение листов, мм, U — напряжение дуги, В):

Дуговая автоматическая сварка меди выполняется посредством обыкновенных сварочных аппаратов электродом из металла. При этом используют электродную медную проволоку марок М3, М1, М2 и диаметром от 1,6 до 3,0 мм. Такую сварку проводят на токе постоянной величины (обратная полярность). Применяют флюс согласно справочной литературе. Некоторые типы флюсов позволяют, в частности, проводить автоматическую сварку медных элементов на токе переменной величины.

Аргонно-дуговая сварка меди.

Следует отметить, что дуговая автоматическая сварка меди в зависимости от типа соединения имеет свои отличительные особенности и определенные режимы. Так, в случае одностороннего шва, материал сваривают со сквозным проваром с использованием графитовой подкладки.

Кроме того, листы сечением менее 8,0 мм варят, не разделывая кромки, согласно следующим параметрам (d — диаметр проволоки, мм, I — сила тока, А, S — толщина листов, мм, U — напряжение дуги, В, V — скорость, м/ч):

В ходе сваривания более толстого материала (более 8,0 мм) используют разделку в виде буквы «V» под углом 60°. Процесс соединения стыков с разделанными медными кромками при двустороннем шве проводят согласно следующим параметрам (угол разделки кромок постоянен и составляет 60°, S — толщина листов, мм, I — сила тока, А, U — напряжение дуги, В, V- скорость, м/ч):

Сварка в среде аргона.

Медные соединения внахлестку свариваются по следующей технологии согласно таким параметрам (S — толщина листов, мм, I — сила тока, А, U = 30-35 В — напряжение дуги, В, V — скорость, м/ч):

Следует отметить, что медные листы толщиной от 8 до 12 мм необходимо варить с обеих сторон. Также, в целях быстрого зажигания сварочной дуги, целесообразно перед началом сваривания подсыпать стружку из латуни под проволоку электродов.

Вернуться к оглавлению

Кроме вышеперечисленных видов соединения, медные материалы также можно сваривать в среде азота или аргона двумя типами электродов: плавящимся металлическим и неплавящимся вольфрамовым. Наиболее распространенным вариантом данного вида соединения является сваривание в инертной аргоновой среде неплавящимся электродом из вольфрама на токе прямой полярности и постоянной величины.

Влияние температуры предварительного подогрева на угол смачивания при сварке меди.

Для такого вида сварки меди необходимы следующие компоненты и устройства:

В роли материала присадки выступают прутки (марка М2, М1, М3). Технология такого вида соединения медных элементов имеет следующие параметры (I — сила тока, А, Dп — диаметр присадочной проволоки, мм, Qа — расход аргона, л/мин, S — толщина листов, мм, Dэ — диаметр электрода из вольфрама, мм):

В случае сваривания меди в среде защитных газов плавящимся металлическим электродом соединение проводят на токе постоянной силы и прямой полярности. Материал электродов в этом случае выбирают согласно справочной литературе.

Вернуться к оглавлению

Для такого вида соединения медных элементов необходимы следующие материалы и инструменты:

Схема газовой сварки меди.

Газовая сварка медных деталей и конструкций является самым распространенным видом сваривания медных элементов. При использовании этого вида соединения листов толщиной менее 5,0 мм используют присадочные материалы из меди марок М1, М2, М3.

Если надо провести сваривание медных листов большей толщины, то следует использовать проволоку с содержанием фосфора 0,2% и кремния 0,15-0,3% или проволоку из меди с содержанием фосфора 0,2-0,7%. При данном виде работ применяют флюсы согласно справочной литературе.

Технология имеет такие параметры (S — толщина медных листов, мм, № — номер наконечника сварочной горелки, Dп — диаметр присадочной проволоки, мм):

Вернуться к оглавлению

По окончании сваривания меди любым способом соединения швы необходимо подвергнуть проковыванию. Если сечение сваренных листов менее 0,5 см, то металл проковывают без нагрева. Если сечение листов свыше 0,5 см, то медь следует проковывать, проведя нагревание до температуры +250°…+350°С.

http://moiinstrumenty.ru/youtu.be/yFvNQPiLfY0

Нагрев свыше +350°С проводить нецелесообразно, т.к. это приводит к снижению прочностных свойств металла. По окончании проковки необходимо провести термическую операцию отжига при температуре +500°…+600°С с дальнейшим водным охлаждением. Эта операция позволяет сделать сварной шов пластичным и повысить его механические и прочностные свойства.

moiinstrumenty.ru


Смотрите также