Сварка медн н ее сплавов
Медь получила большое применение в технике благодаря высокой электропроводности и теплопроводности, а также хорошей химической стойкости. При дуговой сварке меди следует учесть, что теплопроводность меди примерно в шесть раз больше теплопроводности железа. При температуре 500...600 °С медь приобретает хрупкость, а при 700...800 °С прочность меди настолько снижается, что уже при легких ударах образуются трещины. Плавится медь при температуре 1083 °С.
Свариваемость меди в значительной степени зависит от наличия в металле различных примесей: висмута, свинца, сурьмы, мышьяка. Чистая электролитическая медь обладает наилучшей свариваемостью. Расплавленная медь легко окисляется, образуя оксид меди СигО(/), и легко поглощает водород и оксид углерода. При охлаждении в объеме металла выделяются пузырьки паров воды и углекислого газа, которые не растворяются в - меди. Эти газы, расширяясь, создают большое внутреннее давление и приводят к образованию мелких межкристаллитиых трещин. Это явление получило название водородной болезни меди. Сварку меди и ее сплавов производят только
ВЖИЖИЄМПОЛОЖЄПКИ шш яри очень ы$клщ углах - наклона.
Ручная дуговая сварка меди щ~ поляяется плавящимся или неплйвя - нІцмся электродом. ТІ рй сварке угол ь - ным или графитовым электродом а качестве присадочного материала применяют rtрутки из меди марки Ml, прутки, из бронзы БрОФ6,5-0,15, і ату ни ЛК62-0.5 или медные марки MGpl <1% Ag).
Для предохранения меди, от окисления 'и улучшения процесса сварки применяют флюсы, которые наносят на разделку шва м на присадочные прутки. Флюсы применяют следующих составов; 1) буры прокаленной - 68%, кислого фосфорнокислого натрия.--- Е5%, кремниевой кислоты — 15%, ; древесногр угля — 2%; 2^буры прокаленной —50%, кислого ' фосфорнокислого натрия'-— 15%, кремниевой кислоты — 15%, древесного угля — 20%v Можно также Применять ТОЛЬКО буру, но лучше с присадкой ,4...6% металлического магния.
Листы ТОЛЩИНОЙ, до 4 мм можно сваривать с отбортовкой без присадочного металла, а более 4 мм — CQ • скосом кромок под утлом
35.. .45°. Сборка под сварку должна обеспечить минимальные зазоры (до 0,5 мм)-» чтобы предупредить протекание расплавленного металла шва. Рекомендуется также использовать подкладки из графита, асбеста или керамики. По корцам шва следует сделать формовку. Сварку производят постоянным током прямой полярности. Длина дуги должна составлять 10„.13- мм, напряжение 45...60 В. Сварку ведут со скоростью не менее ОД...0,3 м/мин н при возможности за один проход.
Режимы сварки угольным электродом зависят от толщины свариваемых кромок. При толщине листов ДО 4 ММ ИСПОД ЬЗуюР угольные электроды диаметром 4...'6 мм, а сварочный ток выбирают в пределах
140.. .320 А. При толщине листов более - 4 мм применяют электроды диаметром 8... 10 мм при сварочном токе 350...550 А. После
сварки металл шка проковывают <тонкие ЛИСТЫ «Г ХОлОДйЬМ, $ толстые — в - нагретом до температуры 200»..350 ч€. состоянии). Для повышения вязкости металла шов подвергают отжигу с нагревом до температуры 500...550 °С и. быстрым охлаждением в воде.
При сварке металлическим электродом подготовка кромок и обрабочг*- ка шва производится так же, как и ври сварке угольным электродом. Металлические Электроды изготовляют из меди марки Ml. Покрытие, рекиме»- дуемое заводом «Комсомолец», и Meet следующий состав (в%): ферромарганца — 50, ферросилиция (75%-ного) — 8, полевого шпата — 12, плавикового шпата — 10, жидкого стекла — 20. Х°лщина покрытия — 0,4 км,.
Применяют также электроды мгц»,- ки ЭТ Балтийского завода со стержНвМі из бронзы БрКМцЗ-1 и покрытием следующего состава (в. %): марганце» вой руды — 17,5, ферросилиция (75%- ното) — 32, плавикового цшята **- 32, графита серебристого — 16 к ал»; мания — 2,5.' Связующим веществЫи является жидкое стёрло. Покрытие наносят на стержень, дваметрш*
4.. .6 мм слоем - толщиной. . ОД. л 0,3 мм. Сварку вынолйщбт возможно короткой дугой на постоянном тоне обратной. полярности. Сварочный. ток определяют из расчета’-50. .60 А «й I мм дийчетра электрода.
Сварку меди в щщитных газах выполняют угольным или вольфрамовым электродом на. постоянном токе прямой полярности. Защитными газами служат аргон, грдий иля азот. Присадочную проволоку применяют марки Ml или БрКМцЗ-!.
Автоматическую сварку меди що - изводят под флюсом ОСД-45, ЛН - 348-А или АН-20 проволокой диаметром 1,6...4 мм марки. АН иди БрКМцЗ-1. Напряжение — 38.,.40 В сварочный ток - 100 А на. 1 мм диаметра прбволс-ки. Ток — постоянный, обратной полярности. Скорость сварки 15...25 м/ч. Листа толщиной более 8 мм требуют предварительного нагрева. После сварки Производится обычная обработка щвр.
При тазовой сваркг следует учитывать высокуюбгеплопооводность леди я поэтому для'Сварю* требуется пламя повышенной мощности. Для листов ТОЛЩИНОЙ ДО 10 «К уДвЛЬНЯЯ мощность пламени должна быть равна 150 л/(ч-ми), а для листов толщиной свыше!0 мм — 200 д/(ч-мм). Ре комеидуетдя производить сварку одновременно двумя горелками: одна для подогрева свариваемых кромок с удельной мощностью 150... 200 л/(ч-мм) и вторая — для сварки с удельной мощностью 100 л/(к-мм). Для уменьшения отвода тея/щты изделие закрывают листовым асбестом. Пламя долмою быть строго нормальным. Избыток ацетилена вызывает появление пор и трещин, а избыток кислорода приводит к окислению металла шва - Мундштук горелки устанавливают под углом 80.90° Нагрев я плевку меди - производят восстановительной зоной пламени. Сварку производят быстро, без перерывов, в один проход. В процессе спаркй подогретый конец Присадочного прутка периодически обмакивают во флюс и таким образом переносят налипший флюс ь свароч ную ванну. Для получении мелкозернистой структуры к уплотнения металла производят прокоаку шва. Металл толщиной До S мм, проковывают е холодном состоянии, а при большей толщине — в горячем состоянии при температуре 200...300 °G. После проковки следует произвести отжиг о нагревом до 500...550 °С и охлаждением в воде При этом шов получается более пластичным.
Латунь — сплар меди с цинком Сваривают всеми способами, указанными выше для меди. Основное Затруднение при сварке латуни свята ТО с кипением и интенсивным испарением цинка, нары которого в воздухе Образуют ядовитые оксиды.
При сварке латуни угольным электродом применяют присадочные поут щш из латуни ЛМд58*'2 н флюс из Молотого борного шлака или буры. Применяют также ярутки из латуни гада ЛК, содержащей кроме меди и щника еще и кремний.
При сварке плавящимся электродом применяют проволоку из латуни,
содержащей цинка 38,5...42,5%, марганца 4...5%, алюминия 9,5%, железа 0,5...1,5% {остальное медь). Покрытие наносят в два слоя. Первый слой толщиной 0,2...0,3 мм состоит из марганцевой руды (30%), титанового концентрата (80%), ферромарганца (15%), мела (20%) и сернокислого далия (5%). Связующим веществом является жидко: стекло. Второй слой толщиной 0,8...1,1 мм состоит из борного шлака, замешанного на жидком стекле
Автоматическая сварка латунных изделий производится электродной проволокой марки Ml иод флюсом АН-348-А или ОСЦ-45 с добавкой 10 мае. ч. борной кислоты к 20 мае. ч. кальцинированной соды на 100 мае. ч. флюса. Сварка ведется постоянным током прямой полярности. Напряжение тока 38...42 В. Сварочный ток «при диаметре проволоки 2 мм составляет 300...480 А.
Латунь прк газовой сварке нормальным пламенем выделяет пары цинка, в результате чего шов получается пористым. Поэтому применяют - пламя с избытком кислорода (до 30 :40%). Избыток кислорода окисляет часть цнйка. Образующаяся на поверхности сварочной ванны оксидная пленка защищает расплавленный металл от дальнейшего окисления. Свариваемые кромки зачищают до металлического блеска. Оксиды удаляют травлением 10%-ным водным раетворрм азотной кислоты с последующей промывкой горячей водой и протиркой насухо. Удельная мощность пламени 100...150 л/(ч-мм). Мундштук горелки устанавливают под углом 80...90', а присадочный пруток — под углом 80е к мундштуку горелки. Чтобы не допустить интенсивного окислений, сварку производят быстро, без перерывов, в один проход Расстояние от ядра пламейи Зо ванны — 7. ,10 мм. Латунь толщиной более 15 мм рекомендуется предварительно нагревать до 500.. 550 °С. После сварки шов проковывают. Если латунь содержит меди
более 60%, проковку шва производят в холодном состоянии. Если же в латуни меди менее 60%, то швы проковывают при температуре 700 °С. После проковки швы подвергают отжигу при температуре 600...650 °С с последующим медленным охлаждением. Получаются пластичные швы с мелкозернистой структурой.
Бронза — сплав меди с оловом, алюминием, кремнием, марганцем, цинком и свинцом. При сварке угольным электродом оловянистых бронз в качестве присадочного материала применяют прутки из сплава, содержащего 95...96% меди, 3.... 4% кремния, 0,25% фосфора. Флюс — прокаленная бура или борный шлак. При сварке специальных бронз применяют прутки, изготовленные из бронз свариваемых марок или близких им по химическому составу. Ток постоянный, прямой полярности. Сварку металлическим электродом фосфористой бронзы выполняют прутками следующего состава: 10...
12% олова, 0,15...0,45% фосфора, остальное — медь. Для свинцовых бронз применяют прутки из сплава, содержащего 21% свинца, 8% олова, 1,5% цинка, остальное — меда. Прутки покрывают различными защитными покрытиями Ток постоянный, обратной полярности. При диаметре прутка
6.. .8 we сварочный ток составляет
200.. .300 А. Рекомендуется предварительный нагрев свариваемых деталей до температуры 250...300 °С. Допускается легкая проковка сварного шва для улучшения качества наплавленного металла.
Бронза имеет различные примеси, которые при сварке легко выгорают, вследствие чего образуется пористый шов. Поэтому газовую сварку бронзы производят нормальным пламенем. Удельная мощность горелки — 100... 150 л/(ч-мм). Свариваемые кромки подготавливают так же, как и при сварке меди. Сварку ведут возможно быстро, без перерывов, в один проход. Конец ядра пламени должен быть на расстоянии 7... 10 мм от поверхности сварочной ванны. Как и при сварке меди, допускается применение второй подогревающей горелки удельной мощностью 100 л/(ч-мм). После сварки изделие нагревают до температуры 400...450 °С и затем охлаждают в воде.