Сварка аргоном меди технология – аргоном, инвертором, полуавтоматом, как варить в домашних условиях, чем сваривать с другими металлами

Сварка меди аргоном

Медь обладает высокой электро- и теплопроводностью, а также высокой коррозийной стойкостью к воздействию агрессивных химических сред. Благодаря этим характеристикам ее широко используют в энергетическом машиностроении и химическом производстве.

От чистоты меди зависят вышеперечисленные свойства и поэтому к сварочным работам, выполняемым по данному металлу, предъявляются требования особого характера.Техническая медь делиться на пять категорий, они в свою очередь обуславливаются количеством содержащихся примесей. Аргоновая сварка меди в среде защитных газах выполняется при использовании плавящегося и не плавящегося вольфрамового электрода. Для сварки меди толщиной до 1 сантиметра применяют сварку с использованием присадочной проволоки и вольфрамового электрода.

Специалисту отмечают, что при сварке с использованием аргона высшего сорта по ГОСТ 10157-73, дуговой разряд несколько ниже, чем при использовании азота высокой чистоты по МРТУ 6-02-375-66. Но при выполнении сварных работ на листах меди малой толщины и в этом случае образуется дуговой разряд высокой устойчивости.

Не стоит забывать, что при сварке меди из-за процесса окисления существует большая вероятность образования пористости швов, для избегания подобных фактов рекомендуется использовать легированные присадочные и электродные проволоки.

Сварочные работы на меди следует выполнять, используя ток прямой полярности и электроды лантанированного вольфрама.Такие электроды обладают хорошей устойчивостью в защитных газах. В момент выполнения сварки электрод должен располагаться в плоскости стыка и меть наклон от 60 до 80 градусов (угол наклона должен располагаться в положении «углом назад»). Для выполнения сварных работ на меди имеющей толщину 4-5 миллиметров необходимо использовать подогрев до 300-400 С.

Для получения в процессе сварки сварного шва практически идентичного по свойствам в отношении к основному материалу, рекомендуется использовать присадки из чистой меди М0 и М1. Если, ввести в сварной шов присадочные проволоки, содержащие легирующие компоненты и раскислители, можно значительно увеличить механические свойства сварного соединения. Но при этом снизить электро- и теплопроводность металла. Следует отметить, что снижение электро- и теплопроводности меди на ответственных участках конструкции является не допустимым фактором.


3g-svarka.ru

Сварка в среде защитных газов меди и ее сплавов

Сварка в среде защитных газов меди и ее сплавов производится неплавящимся и плавящимся электродами. Неплавящимся вольфрамовым электродом сваривают в аргоне без предварительного подогрева медь толщиной до 4-6 мм, в гелии и азоте толщиной до 6-8 мм. Плавящимся электродом можно сваривать без подогрева металл большей толщины: в аргоне до 6-8 мм, в гелии и азоте до 10-12 мм. Необходимость применения предварительного, а при больших толщинах и сопутствующего подогрева серьезное затруднение при сварке меди в среде защитных газов. Гелий и азот обеспечивают более высокий по сравнению с аргоном КПД процесса сварки, поэтому они заслуживают предпочтения. Однако аргон, являясь наиболее универсальным защитным газом, широко применяется и для меди (первый и второй сорта по ГОСТ 10157—73). Целесообразно использовать газовые смеси (например, следующего объемного содержания: 70-80 % Аr, 20-30% N2) для экономии аргона и увеличения производительности сварочных работ.

Сварку вольфрамовым электродом ведут на постоянном токе прямой полярности. Медь толщиной до 5-6 мм можно сваривать без разделки кромок. Для металла больших толщин применяется V или X образная разделка с углом раскрытия 60-70°.

Техника сварки в разных защитных средах различается в основном необходимостью поддержания разных по длине дуг. Для аргона и гелия длина дуги должна быть как можно меньше (обычно около 3 мм). Значительно длиннее дуга в азоте (около 12 мм). Поэтому в зависимости от среды, в которой выполняется сварка меди, резко различаются и статические характеристики дуг зависимость напряжения дуги от величины сварочного тока. При данном сварочном токе напряжение дуги, а следовательно, ее мощность и тепловложение самые высокие в азоте (в 3-4 раза больше, чем в аргоне). В гелии эти показатели примерно в 2 раза выше, чем в аргоне.

При сварке в азоте швы более склонны к порообразованию, особенно при малых размерах сварочной ванны и повышенной скорости ее охлаждения Это объясняется тем, что в азоте металл сварочной ванны проявляет тенденцию к уменьшению жидкотекучести. Расход защитного газа, зависящий во многом от его теплофизичееких свойств и плотности, в среднем следующий: аргона 8-10 л/мин, гелия 10-20 л/мин и более, азота 15-20 л/мин. Смеси газов для сварки меди применяются редко. Для повышения скорости сварки рекомендуется смесь аргона с азотом или гелием, где объемное содержание азота или гелия составляет 30%. При сварке используют графитовые подкладки или медные пластины, охлаждаемые водой.

Сварка в среде аргона обычно ведется справа налево при наклоне электрода по отношению к изделию углом вперед на 80-90°; угол наклона присадочной проволоки 10-15°, вылет неплавящегося электрода 5-7 мм. При сварке в среде азота применяются пониженные по сравнению с аргоном сварочные токи. Сварка меди неплавящимся электродом выполняется с использованием присадочного металла из раскисленной меди, медно-никелевого сплава МНЖКТ5-1-0,2-0,2, бронзы Бр.КМц3-1, Бр.ОЦ4-3, а также специальных сплавов, содержащих эффективные раскислители РЗМ. Оптимальные параметры режимов предварительного подогрева и сварки меди неплавящимся электродом выбирают исходя из номограммы.

Распространенная технология аргонодуговой сварки меди с применением присадочных проволок МНЖКТ5-1-0,2-0,2 и Бр.КМц3-1, которые позволяют получать швы удовлетворительного качества, в ряде случаев не обеспечивают теплофизических свойств металла шва и эксплуатационной надежности сварных соединений. Для сварки изделий электротехнической промышленности создана присадочная проволока марки Св.МЛ0,2. Электрическая проводимость швов составляет 80-95% электрической проводимости основного металла. Наилучшие свойства при сварке кислородсодержащей меди обеспечиваются при использовании в качестве защитной среды гелия. Угол загиба сварных соединений составляет 180°; σв =190÷210 МПа.

Таблица 1. Ориентировочные режимы сварки меди в среде аргона неплавящимся электродом.

b, мм

dЭ, мм

dпр, мм

Число проходов (кроме подвароч-ного)

Iсв, А

Расход аргона, л/мин

1,2*

2,5-3,0

1,6

1

120-130

7,0-8,5

1,5*

2,5-3,0

2,0

1

140-150

7,0-8,5

2,5*

3,5-4,0

2,5-3,0

1

220-230

7,5-9,5

3*

3,5-4,0

2,5-3,0

1

230-240

7,5-9,5

10**

4-4,5

3,0

3

1-й проход 200-350

7-8

4-4,5

5,0

2-й проход 200-350

7,0

4-4,5

6,0

3-й проход 200-400

7,0

4-4,5

3,0

Подварочный шов 250-350

7,0

12**

4-4,5

3,0

4

1-й проход 250-350

8-10

4-4,5

5,0

2-й проход 250-400

8-10

4-4,5

6,0

3-й проход 300-450

8-10

4-4,5

6,0

4-й проход 300—450

8-10

4-4,5

3,0

Подварочный шов 250-350

8-10

19**

5-5,5

3,0

6

1-й и 2-й проходы 250-400

10-12

5-5,5

5,0

3-й и 4-й проходы 250-450

10-12

5-5,5

6,0

5-й и 6-й проходы 300-550

10-12

25***

5-5,5

3,0

8

1-й и 2-й проходы 250-400

12-14

5-5,5

5,0

3-й и 4-й проходы 300-450

12-14

5-5,5

6,0

5-й и 6-й проходы 300-550

12-14

5-5,5

6,0

7-й и 8-й проходы 350-600

12-14

* Без разделки кромок,

** V-образная разделка кромок, α = 70-90°,

*** Х-образная разделка кромок, α = 70-90°.

 

Таблица 2. Ориентировочные режимы сварки тонколистовой меди в среде азота неплавящимся электродом.

b, мм

dЭ, мм

dпр, мм

Iсв, А

Диаметр выходного сопла горелки, мм

1,2-1,5

2,5-3,0

1,6-2,0

120-130

6-8

2,5-3,0

3,0-4,0

2,5-3,0

200-230

8-10

 

Наиболее часто встречающиеся дефекты сварных швов на меди пористость и горячие трещины. Образование трещин в процессе кристаллизации сварных швов связано с наличием остаточных примесей в основном металле, таких, как висмут, кислород, свинец, сера, селен, теллур, фосфор.

По характеру влияния на образование трещин примеси могут быть разделены на три группы.

1. Примеси, повышающие склонность к образованию и распространению трещин при сварке висмут, теллур, селен, фосфор, свинец. Указанные примеси, кроме фосфора, оказывают вредное влияние на свариваемость меди при их концентрациях в тысячных и десятитысячных долях процента. Влияние фосфора проявляется при его содержании в меди более 0,01%. Наибольшее влияние оказывают висмут и теллур. Свинец начинает существенно влиять только при больших скоростях сварки (более 14

м/ч), а пои введении его в медь, раскисленную фосфором, даже уменьшает склонность к образованию и распространению трещин.

2. Примеси, оказывающие в зависимости от концентрации переменное влияние на образование и распространение трещин. При малых концентрациях (до 0,01 %) они увеличивают склонность к образованию и распространению трещин, а при больших уменьшают ее. Такими примесями являются кислород, сера, кадмий.

3. Примесь, практически не влияющая на образование трещин, мышьяк. По характеру влияния на образование кристаллизационных трещин легирующие добавки (при содержании их до 0,6%) можно разделить на следующие группы: элементы, уменьшающие склонность швов к образованию и распространению трещин, хром, ниобий, иттрий, в меньшей степени титан, марганец, ванадий, кремний; элементы, практически не влияющие на образование трещин, но уменьшающие склонность к их распространению, железо, никель, кобальт, алюминии, цинк; элементы, оказывающие переменное влияние на образование трещин в зависимости от их концентрации и скорости сварки, бор, цирконий, магний.

Рис. 1. Рекомендуемые режимы подогрева и сварки, формы разделок меди для ручной сварки неплавящимся электродом.

Такое действие легирующих добавок связано с влиянием их на характер кристаллизации и различной раскисляющей способностью по отношению к меди.

Повышенной склонностью к образованию горячих трещин характеризуются также комплексно-легированные медно-никелевые и марганцево-медные сплавы, алюминиевые и оловянные бронзы. При сварке сплавов на медной основе возможно образование горячих трещин как в металле шва, так и в зоне термического влияния. Горячие трещины в металле шва, как правило, обусловлены широким эффективным интервалом кристаллизации сплавов. Основной причиной образова­ния таких трещин можно считать низкие пластические свойства этих сплавов при повышенных температурах, обусловленные наличием провала пластичности, который наблюдается в большинстве сплавов на медной основе. Температурные границы и минимальная пластичность в этом интервале для разных сплавов различны. Чем больше интервал потери пластичности, чем больше он смещен в область низких температур и чем меньше пластичность в этом интервале, тем выше склонность сплава к образованию трещин. Наибольшей склонностью к горячим трещинам в металле шва обладают марганцево-медные сплавы, наименьшей алюминиевые бронзы. Образованию трещин в ЗТВ подвержены медно-никелевые сплавы, а наиболее стойкими против образования таких трещин являются алюминиево-никелевые и марганцево-алюминиевые бронзы.

Для обеспечения отсутствия трещин в ЗТВ сплавов системы Сu-Ni-Аl и Мn-Сu сварку производят узкими валиками с охлаждением после каждого прохода до температуры ниже 100° С.

Для повышения стойкости металла шва против горячих трещин разработаны сварочные проволоки Бр.АЖНМц8,5-4-5-1,5; Бр.МцАЖН12-8-3-3; ММц40. С применением указанных материалов производится ручная аргонодуговая сварка неплавящимся электродом на постоянном и переменном токах и полуавтоматическая аргонодуговая сварка плавящимся электродом. Механические свойства сварных соединений обеспечиваются практически на уровне свойств основного металла.

Таблица 3. Механические свойства медных сплавов и их сварных соединений.

Материал

σв, МПа

σ0,2, МПа

δ, %

ψ, %

Алюминиево-никелевая бронза

Основной металл

642

238

22,9

-

Сварное соединение

691

390

18,4

-

Наплавленный металл

703

294

27,5

26,4

Марганцево-алюминиевая бронза

Основной металл

663

280

32,0

-

Сварное соединение

701

404

17,4

-

Наплавленный металл

766

464

28,1

34,2

Медно-никелевый сплавы с 5-6% Ni

Основной металл

366

-

68,5

-

Сварное соединение

376

-

38,9

-

Наплавленный металл

378

239

32,0

45,8

Медно-никелевые сплавы с 40% Ni

Основной металл

-

-

-

-

Сварное соединение

-

-

-

-

Наплавленный металл

596

279

40,6

45,3

Марганцево-медный сплав

Основной металл

525

310

35,3

44,8

Сварное соединение

526

320

30,0

44,6

Наплавленный металл

532

240

36,7

48,0

 

Высокую производительность сварочных работ обеспечивают новые эффективные способы и приемы сварки. К ним относится ручная гелиеводуговая сварка меди на форсированных режимах (Iсв =700÷900 А; Uд =25÷30 В), которая позволяет успешно решать вопрос изготовления и ремонта медных конструкций. Резко повышает производительность работ двухдуговая сварка неплавящимся электродом.

Таблица 4. Ориентировочные режимы сварки меди плавящимся электродом.

Параметр

Защитный газ

Гелий

Азот

Диаметр электродной проволоки из Бр.КМц3-1, мм

2,5

1,5

Сварочный ток, А

260-270

280-290

Скорость сварки, м/ч

4,5-5,0

4,5-5,0

Скорость подачи электродной проволоки, м/ч

5,8

6,0

Расход газа, л/мин

20,0

16,7

Температура предварительного подогрева, °С

175-210

150-175

Примечание. b =1 мм.

Рис. 2. Рекомендуемые режимы сварки меди плавящимся электродом.

Сварку меди плавящимся электродом в среде защитных газов ведут на постоянном токе обратной полярности. Она применяется для меди толщиной не менее 6-8 мм. Рекомендуются V и Х-образные разделки. Производительность сварки меди плавящимся электродом примерно в 2-3 раза выше, чем при сварке неплавящимся электродом. Однако при плавящемся электроде сложно обеспечить стабильность процесса и получить беспористые швы. Так, при плотности сварочного тока выше 300 А/мм2 в аргоне и 110 А/мм2 в азоте образуется пористый шов. Для каждых защитной среды и режима сварки выбирают оптимальный диаметр проволоки. Лучшие свойства металла шва при сварке меди плавящимся электродом в среде инертных газов обеспечивает применение проволоки, легированной 0,22% Mg, 0,22% Li, 0,2% Cr. Она обладает лучшими сварочно-технологическими свойствами по сравнению с зарубежными и отечественными проволоками, предназначенными для сварки меди в среде инертных газов, в частности имеет более высокую стойкость к образованию пор и трещин, обеспечивает стабильное горение дуги и струйный перенос электродного металла, более высокую электрическую проводимость швов. При сварке меди плавящимся электродом в среде азота на пористость швов влияют легирующие элементы в металле проволоки. Положительное влияние при этом оказывают такие элементы, которые активно образуют нитриды и в которых азот малорастворим. Как показывает опыт, при сварке меди в среде азота наблюдается повышенное разбрызгивание электродного металла. Существенно улучшает перенос и уменьшает разбрызгивание легирование проволоки литием и магнием. Длина дуги при сварке меди плавящимся электродом является одной из важнейших характеристик процесса, так как от нее зависят не только потери электродного металла, насыщение его водородом и окисление, но и эффективный КПД дуги. При сварке меди током прямой полярности длина дуги зависит как от состава защитного газа, так и от состава электродной проволоки. Удовлетворительное формирование швов при сварке проволоками различного химического состава можно получить при длине дуги 4-5 мм.

При сварке меди плавящимся электродом наилучшие результаты достигаются в условиях струйного переноса электродного металла на токе обратной полярности в аргоне, а также на токе прямой полярности как в инертных, так и в активных газах при использовании электродов.

Наилучшие результаты при сварке плавящимся электродом получают при струйном переносе электродного металла, наблюдающемся при сварке на токе обратной полярности в аргоне, а также на токе прямой полярности как в инертных, так и в активных газах при использовании электродов с поверхностно-активирующими покрытиями. Сварку неплавящимся электродом применяют для листовой латуни малых толщин (до 3-4 мм). При сварке латуни плавящимся электродом используют бронзу, легированную алюминием с добавкой фосфора, а также Бр.КМц3-1. Режимы сварки латуни практически те же, что и при сварке меди. Предварительный подогрев необходим лишь при сварке листов толщиной более 12 мм.

Высокие механические свойства соединений из бронзы получают при сварке в среде инертных газов. Так, на алюминиевой бронзе этот способ позволяет получать наиболее прочные и пластичные соединения по сравнению с другими способами сварки. В качестве защитного газа используют аргон и гелий. Применение гелия обеспечивает сварку бронз без предварительного подогрева длинной дугой при напряжении, на 25% большем, чем при сварке в среде аргона. При ручной сварке тонколистовых бронз (b =1÷2 мм) неплавящимся электродом в среде аргона Iсв=100÷140 А; при автоматической сварке Iсв=190÷220A; υCB=30÷35 м/ч. Сварку алюминиевой бронзы плавящимся электродом выполняют проволокой из бронзы диаметром 1,6 мм при Iса = 325 A; υЭ = 390 м/ч; Uд=27÷29В и расходе аргона 17-23 л/мин.

Наиболее высокие механические свойства соединений достигаются при сварке раскисленной меди с применением такого же присадочного металла (σВ =211,9МПа; α=180°). При сварке нераскисленной меди пластичность швов снижается.

Механические свойства сварных соединений из латуней практически такие же, как и основного металла.

Таблица 5. Механические свойства сварных соединений из латуней, выполненных в среде аргона

Латунь

σв, МПа

а, град

Л62

314—343

180

ЛМц58-2

338—363

180

ЛС59-1

299—314

180

Примечания. 1. Толщина основного металла 4 мм. 2. Образцы для испытания на разрыв плоские, со снятым усилением.

 

 

oitsp.ru

Сварка меди аргоном в Москве. Цены на услуги аргоновой сварки от 150 руб за см.

Медь и медные сплавы (бронза, латунь и др.) являются отличными проводниками электрической и тепловой энергии, обладают антикоррозионными свойствами, пластичностью и эстетичными характеристиками.

Высокотехнологичная сварка меди используется во многих производственных сферах: электронике, химической и фармацевтической промышленности. То есть там, где по технологии необходима высокая коррозионная устойчивость материалов.

Сварка меди: основные способы

Специалистам известна склонность меди и ее сплавов к образованию горячих трещин в процессе сварочных работ. Профессионально выполненная сварка из меди способна на 100% гарантировать качество сварных швов. Медь сваривают разными методами, наиболее распространенными из которых считаются:

  • газовая сварка (ацетилено-кислородная): обеспечивает наибольшую температуру пламени горелки, если кромки толщиной более 10 мм, то сваривают двумя горелками – одна для подогрева, вторая для создания сварочной ванны, эту сварку производят в единичных процессах, отличается достаточно невысокими температурными показателями, уменьшающими действие сварочного цикла на медь, стандартная прочность мест соединений 22 кгс/мм²;
  • ручная дуговая: осуществляется, как правило, ограниченно, с использованием покрытых, угольных / графитовых электродов, с ее помощью заваривают дефекты в литье, используют в ремонтных работах, Х-образную разделку практикуют на заготовках с толщиной более 4 мм;
  • автосварка под флюсом: происходит неплавящимися электродами на промышленных автоматах или шланговых полуавтоматах как ручным, так и механизированным способом;
  • аргонодуговая: является востребованным способом сварки меди, использование в процессе высокосортного аргона или его смеси, электродов из вольфрама получить высокопрочные сварные поверхности.

Особенности проведения медной сварки

Конкретный технический процесс сваривания медных компонентов и составляющих выбирается, исходя из назначения свариваемых деталей и узлов, конструктивной сложности работы, а именно:

  • присутствия коротких или криволинейных швов;
  • труднодоступности сварных швов;
  • расположения в пространстве.

Перед началом работы медные поверхности обязательно подготавливаются: кромки, присадочная проволока очищаются от загрязнений и окислов, обезжириваются и зачищаются щетками по металлу или мелкозерновой наждачной бумагой.

Необходимо особо отметить влияние примесей в металле на качество свариваемости швов. От процентного содержания примесей зависят дальнейшие эксплуатационные характеристики сварных деталей и конструкции, в целом. Если медь или ее сплавы имеют высокую чистоту составляющих элементов, процесс сварки будет произведен с соблюдением всех технологических требований и поможет выполнить надежные и долговечные сварные соединения.

Преимущества

Ремонт, соединение, создание изделий при помощи аргоновой сварки имеют значительное отличие от остальных методов. Достоинства такого способа следующие:

  • более чем выгодная цена;
  • обеспечение увеличения срока долговечности детали в несколько раз;
  • не страшны окисление с азотированием;
  • исключено разбрызгивание материала в процессе варки;
  • высокая скорость работ.

Специалисты мастерской выполнят работу любой сложности, вне зависимости от назначения изделий, их количества, трудностей. Шву придаётся прочность, долговечность, стопроцентная цельность.

svarka-argonom.ru

Технология сварки меди

Самой главной особенностью при выполнении сварочных работ по меди, является высокая склонность получаемых швов к образованию трещин еще в горячем состоянии. Наряду с трещинами сплавы меди в местах расположения сварных соединений имеют высокую склонность к образованию пористой структуры вещества.

Поры возникают по средствам воздействия водорода, при этом контакте образуется водяные пары, содержащие углекислый газ, эти пары образуются в процессе взаимодействия окиси углерода с закисью меди. При выполнении сварных работ, наплавляя медь и латунь, имеющего более низкую температуру кипения также возможно образование пористости. А при сварке бронзы может стать причиной пористости выгорание легирующих примесей.

Перед началом выполнения сварных работ необходимо защитить до блеска места швов. Для этого применяют как химические методы очистки в число, которое входит травление или физическое воздействие на загрязнение. Для выбора способа сварки необходимо учитывать назначение в использовании готовой конструкции.

Газовая сварка осуществляется если необходим мелкий ремонт, следует отметить что данный вид сварки применяется крайне редко, в случае необходимости. Также при помощи газовой горелки использующейся в процессе сварки можно весьма успешно отчищает медь от загрязнений. При выполнении работ из сварной ванны выделяется закись меди флюсами, этот процесс получается, при расскисления сварочной ванны не смотря на защиту окружающей среды от продуктов сгорания.

Ручная сварка предусматривает процесс сварочных работ, производящийся на постоянных токах. Для выполнения качественного сварного шва кромки меди необходимо разделить и развернуть. Это правило не распространяется лишь на металлы толщиной меньше 40 миллиметров. Если же толщина очень большая, то рекомендуется делать икс образный вырез. Весь процесс сварки выполняется покрытыми электродами.

Электропроводность и теплопроводность выполняемого шва при сварке покрытыми электродами снижается в разы. И позволяет выполнить более качественный шов. Происходит это за счет перехода в металл шва части легирующих элементов. Достаточно широко применяется сварка под флюсом. Этот вид сварки выполняют, на токе обратной полярности с использованием гранулированных флюсов ми позволяют получить довольно прочный шов.


3g-svarka.ru

Сварка меди

Медь – это такой материал, который обладает и высокой теплопроводностью, и высокой электропроводностью. Этот материал широко используется в различных отраслях промышленности, а так же служит для передачи тока по кабелям. Так же, медь устойчива к коррозиям и способна не терять свойства в некоторых агрессивных средах.

Ввиду всех вышеперечисленных достоинств данного металла, этот материал является ценным. Стоит отметить, что свойства металла на прямую зависят от его чистоты, иными словами, прямо пропорциональны чистоте металла. Если медь без примесей, то его свойства, такие как устойчивость, к агрессивным средам, теплопроводность, электропроводность и так далее будут выше, чем, если медь представлена в сплаве с каким-либо иным металлом.

Что касается самих сварочных работ, то именно повышенная теплопроводность, а именно, она в шесть раз выше чем у того же железа, сильно осложняют работу с этим металлом. Так же, найти чистую медь сейчас не так-то просто, так что будьте готовы к тому, что в материале окажется еще множество примесей, которые так же осложняют работу.

Существует еще, так называемая «водородная болезнь меди». Как уже ясно из названия, связана она с тем, что при нагревании, медь активно вступает в реакцию с находящимся в парах воздуха водородом, и как следствие, на меди появляются микротрещины и пузырьки. Для того чтобы оградить медь от таких неприятных последствий, следует снизить количество водорода в области сварки. Для этого, перед началом работ следует произвести прокалку электродов и флюсов.

Конечно, необходимо позаботиться о защитной среде для меди, она, как завелось, формируется из инертных газов. Можно использовать гелий, можно аргон, но лучше все же использовать их сочетание для обеспечения наиболее оптимальной защиты.

При этом необходимо помнить и о собственной безопасности. Перед проведением сварочных работ, обязательно нужно одеть маску и перчатки. Пренебрежение данной рекомендацией может привести к плачевному исходу. И не следует забывать о том, что проведение сварочных работ требует от Вас не только умения носить обмундирование сварщика, но еще и определенных профессиональных знаний. Так что, если Вы не уверены в своих силах, лучше доверить это дело профессионалу, в противном случае можно покалечить и себя и конструкцию, которую необходимо подвергнуть сварке.

 


3g-svarka.ru

Сварка меди - основные технологии

​Инертная в нормальных температурах медь при нагревании активно вступает в реакции с соединениями серы, фосфора и кислородом. Отсутствие ее взаимодействия с азотом позволяет применять его при газовой сварке меди со сталью в качестве защитной среды. Не подходит для сварочного процесса в медных изделиях водород, вызывающий образование пор с трещинами в шовном металле. Это связано с тем, что медь в твердом виде не растворяет в себе газы, выделяемые в ходе реакций, и они разрушают металлические связи, провоцируя появление микротрещин, получивших название водородной болезни.

 

Основные технологии сварки меди

 

Наиболее популярна сварка меди аргоном либо азотом с помощью неплавящихся электродов. При использовании азота высокой очистки благодаря эффективности с термическим КПД дугового разряда глубина расплавления даже выше, чем у аргонной и гелиевой сварки, но более низкая устойчивость разряда дуги. Этим объясняется то, что в аппаратах для сварки меди в основном применяется аргон, способный обеспечить стойкий разряд дуги, особенно важный при работах в труднодоступных местах и с тонколистовыми деталями.

 

 

Из-за значительной теплопроводности медных изделий для их сварки приходится использовать довольно мощное пламя либо зажигать сразу две горелки. На небольших толщинах металла контактная сварка меди проводится единственной горелкой с большим расходом ацетилена. На толстостенных заготовках такое мощное пламя может вызвать перегревание металла с ухудшением качества соединения. Поэтому в данном случае целесообразна сварка с помощью двух горелок, пламя которых у одной – подогревающее, а у другой – сваривающее. В аргонодуговой сварке меди и ее сплавов с помощью двух горелок сварочные работы ведутся сразу с обеих сторон конструкции с вертикальным расположением соединяемых деталей.


Дугу зажигают на специальной пластине из графита, сварочный процесс ведут электродами для сварки из обработанного вольфрама одним проходом на постоянных токах прямой полярности при максимально высокой скорости. Чтобы отвод тепла был минимален, а шов формировался нормально, рекомендуется использование специальных подкладок, имеющих канавки и выполненных из графита или асбеста. При сварке полуавтоматом меди значительных толщин необходимо предварительное подогревание металла до 400 ºС. Расположение электрода должно быть строго на плоскости стыка с наклоном назад на угол до 80º.

 

 

В электродуговой сварке в защитной среде азота либо аргона используют различные присадочные материалы с определенным составом, препятствующим образованию нитритов в азоте. В случае необходимости избавления от поверхностных оксидов стоит воспользоваться флюсом для сварки, он наносится на соединяемые кромки с присадочной проволокой либо засыпается в специальную канавку подкладки. Он также способствует улучшению сварочного процесса и предохраняет медь от окислительных реакций.

 

В составе флюсов преобладает прокаленная бура, но наиболее эффективна она в сочетании с добавками металлического магния, кремниевой кислоты, древесного угля или фосфорнокислого натрия. Ручная сварка дугой возможна с угольным электродом и с металлическими. Электрод из угля либо графита предполагает использование в виде присадочного материала латунных, медных и бронзовых прутков, причем медные могут содержать серебро.

 

 

Предусмотренная технологией сварки меди скорость процесса должна быть максимальной и беспрерывной, чтобы уменьшить количество образующегося оксида меди. В целях ускорения операций нагревания и сварки применяется сопутствующий подогрев. Не стоит выполнять в работах с медными изделиями прихватки швов, они, повторно нагреваясь в ходе сварки, способны создавать в металле трещины. При закреплении деталей на время сваривания целесообразно использование соответствующих приспособлений.

 

Особенности сварки в домашних условиях

 

Осуществляя сварку в домашних условиях, необходимо следить за тем, чтобы пламя располагалось на расстоянии в пределах 3-6 мм от верхнего слоя ванны. Чтобы улучшить теплоотдачу от пламени к изделию, необходимо удерживать мундштук практически под прямым углом по отношению к свариваемой поверхности. Если сварочные работы производятся в вертикальном расположении, то вести их необходимо в направлении снизу вверх, располагая пламя горелки под углом около 30º от горизонтали и вниз.

 

 

 

Сварочный процесс должен обеспечивать одновременное плавление как кромок деталей, так и присадочной проволоки для сварки меди. Это необходимо затем, чтобы свариваемые кромки не оставались без наполняющего их металла присадки даже ненадолго во избежание реакций окисления. В целях предупреждения окислительных процессов в расплаве металла, проволоку держат достаточно близко над сварочной ванной, чтобы в нее стекали капли металла расплавляемой проволоки. Улучшить наполнение разделанных кромок металлом с увеличением шва в высоту позволяет расположение соединяемых заготовок под углом до 10º относительно горизонтали при увеличении зазора между ними снизу вверх. Начинают сваривание с нижней стороны конструкции.

 

 

К особенностям сварки меди относится использование графитовой подкладки, с помощью которой выполняют сварочные работы. Она способствует нормальному формированию шва с оборотной стороны и препятствует вытеканию металлического расплава через зазор между деталями. Сварку шва большой протяженности начинают, отступив на треть его длины. По завершении сваривания двух третей шва оставшуюся треть его длины заваривают, передвигаясь в обратном направлении.

 

С целью измельчения зерен в наплавленном металле соединения и улучшения его плотности полученный шов после сварки проковывают. На заготовках с толщинами в пределах 5 мм эту операцию осуществляют способом холодной сварки для меди, для более значительных толщин проковка ведется в условиях повышенных до 300º температур.

 

По завершении проковки металла шва применяется процедура отжига в температурах до 600º, после чего его быстро охлаждают посредством воды. Операции проковки с отжигом придают мелкозернистую структуру металлу шва, а равномерность распределения оксида меди способствует повышению его пластичности.

promplace.ru

Особенности сварки меди и её сплавов в Москве. Цены на услуги аргоновой сварки от 150 руб за см.

Свойства и свариваемость меди

  1. Температура плавления меди составляет 1080-1083 гр. Наличие примесей, даже в малых количествах, может менять этот показатель. Так, мышьяк или свинец затрудняют свариваемость, а железо, марганец или хром - улучшают.
  2. В расплавленном, жидком, виде, медь взаимодействует с водородом и кислородом, образуя диоксид, который плавится при более низкой температуре - 1060-1063. 
  3. Данный металл обладает высокой теплопроводимостью. При 20–100 °С - 394 Вт/(м*К). Это в 6-7 раз выше, чем, к примеру, у стали. Большинство металлов, с которыми придется работать сварщику, обладают меньшей теплопроводимостью. Более высоким показателем обладает только серебро. 
  4. У меди высокий коэффициент теплового расширения.

Применение аргоновой сварки

Влияние химико-физических характеристик на свариваемость

Нужно учитывать, что диоксид меди склонен к образованию горячих трещин. Чтобы избежать этого, работу нужно выполнять быстро. Т.е. мастер должен стремиться не допустить образования окиси меди и предотвратить ее воздействие при появлении, что в малых количествах практически неизбежно. Для этого обычно используется инертный газ, сварочные проволоки с активными раскислителями и т.п. 

Учитывая высокую теплопроводимость как самой меди, так и ее сплавов, для расплавления металла в зоне проведения работ, целесообразно использовать источники нагрева высокой мощности, позволяющие концентрировать энергию в зоне обработки. Требуется это потому, что быстрый отвод тепла к менее нагретым частям детали увеличивается вероятность формирования некачественного шва. Чаще всего отмечаются подрезы, наплывы металла и др. 

При работе с заготовками, толщиной от 6 мм, его следует подогревать. Материал, толщиной от 15 мм, обязательно нужно предварительно нагревать, а также осуществлять сопутствующий подогрев. Температура нагрева должна составлять от 250 до 300 гр. Тонколистные конструкции - 1,5-5 мм - сваривают без скоса кромок, но с зазором до 1,5 мм. Важно учитывать, что сварка труб аргоном, толщиной более 5 мм, требуют разделки кромок, вроде той, которую используют при соединении стальных труб электродуговой сваркой. Без разделки прогреть такой высокотеплопроводимый материал как медь, просто невозможно. Если толщина металла составляет более миллиметра, нужно разделывать обе кромки, иначе их невозможно будет соединить.

Технология сварки меди вольфрамовыми электродами в аргонной среде

Самый распространенный способ сваривания меди - это аргоновая сварка или аргонно-дуговая сварка с применением неплавящегося вольфрамового электрода. Можно использовать и специальные электроды, вроде ММ3-2, но неплавящиеся дают наилучшее качество шва. Если работу выполняет мастер своего дела, то именно использование неплавящегося электрода дает безупречный, чистый, шов за счет наилучшего провара соединяемых деталей. 

Для защиты материала от окисления используется аргон или, что чаще всего, смесь аргона с азотом. Газ защищает металл от окисления. Сварка в среде данного соединения дает максимальную стабильность дуги, сохраняя глубину сварочной ванны, что позволяет создавать максимально качественный шов. Обычно используется пропорция аргона и азота 75 на 25. Именно это состав дает наилучший результат. Аргон обеспечивает стабильность электродуги, а азот дает требуемую глубину ванны. В качестве электродов в таком случае применяются лаптанированные или итерированныевольфрамовые.

Также следует учитывать, что все усилия по минимизации попадания кислорода не могут дать 100-процентного результата, потому нужно к минимуму его вредное влияние. Обычно, как уже говорилось выше, для этого используются раскислители. Когда производится сварка меди аргоном, в роли раскислителей обычно вступает присадочная проволока, в состав которой входят медь с марганцем - соединение связывающее, поступающий в зону работу, кислород. Есть у данного способа и недостатки. Соединение плохо сказывается на прочности шва. Потому для работы лучше использовать материалы, которые убирают кислород, но не остаются в составе сварного соединения.

 

Поскольку медь в чисто виде используется не часто. Применяются обычно ее соединения. Следует знать особенности сплавов данного металла . Если свариваются сплавы с пониженными характеристиками свариваемости, то необходима тщательная разделка швов и очистка металла перед работой. При этом мастер должен оставить минимальное расстояние между швами. Оно не должно превышать 2 мм. Важно помнить, что сварку нельзя прерывать.

svarka-argonom.ru

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *