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 а «ижнем - гаыюжемнн «я» яри очень мялы^с углах - наклона.
Ручная дуговая сварка Меди щ - Поляяегся плавящимся или неплавя - ы! цмся электродом. TIрй сварке уголь? ным или графитовым электродом а качестве присадочного материала применяют прутки из меди марки МЧ, прутки из бронзы БрОФб.5-0,.15, Латуни ЛК62-0.5 или медные марки MGpl <1% Ag).
Для предохранения иеди от окисления и улучшения процесса сварки, применяют флюсы, которые наносят на разделку шва я на присадониые прутки. Флюсы применяют следующих составов: 1) буры прокаленной - 68%, (белого фосфорнокислого рглрии - Е кремниевой кислоты — ] 5%, ; лреэесногр угля — 2%; буры прокаленной —50%, кислого ' фосфорнокислого натрия' — 15%, кремниевой кислоты — 15%, древесного угля — 20%V Можно ?акже Применять только Sypjj, но лучше с присадкой А...6% металлического магния.
ЛИСТЫ ТОЛЩМ'ДО*. до 4 мм можно сваривать с отбортоякой без присадочного металл?*, а более 4 мм — со • 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 подкладни из графита, асбеста или керацики. По концам шва следует сделать формовку. Сварку производят постоянным теком прямой полярности. Длина дуги должна составлять 10...13- мм, напряжение 45...60 В. Сварку ведут со скоростью не менее ОД...0,3 м/мин И иря возможности за один проход.
Режимы сварки угольным электродом зависят от толщины свариваемых кромок. При толщине листов до 4 мм и с и ол ьз у ют угольные электроды диаметром 4...F) мм, а сварочный ток выбирают в пределах 140.. .320 А. При толщине листов более 4 мм (фименяют электроды диаметром 8... 10 мм при сварочном токе 350...Г>50 А. После сварки металл проковывают
(тонкие листы.:--»' холоднЬм, $ толстые — "в - нагр^там до температуры 200»..3S0 состоянии). Для повыШения вязкости металла шов подвергают отжигу с нагревом до Температуры 390...550 °С и быстрым охлаждением S в;;де.
При сварке металлическим электродом подготовка кроток к обработка шва производится так же, как и ври сварке угольным электродом. Металлические Электроды изгбтовляют из меди марки Ml. Покрытие, рекомендуемое заводом «Комсомолец*, имее* следующий состав (в %): ферромарГанца — 50, ферросилиция (?5%»но - го) — 8, полевого шпата — 12, пяавнг - кового шпата — 10, жидкого стекла — 20. Толщина покрытий — 0,4 »ы«.
Применяют также электроды ки ЭТ Балтийского завода со стержне Ml из . бронзы БрКМдсИ и покрытие* следующего состава (в. %): марганце, вой руды — 17,5, ферросилиция (75%- його) — 32, плгаикозого цшята ~~ 32, графита серебристого — 16 к алюминия --2,5." Связующим «ещеиТвЫц является жидкое стёрло. Покрыхне наносят на стержень^ ч дваметр^ы 4...6 мм слоем толщиной. . 0,3 мм. Сварку вынолйяйт возможно короткой дугой на постоянном токе обратной полярности СвартАныЙ .так Определяют из расчета*50. .60 А нй I мм диаметра электрода.
Сварку меди в щщитных газах выполняют угольным или вольфрамовым электродом на. постоянном токе ПряМой полярности. Защитными га5ачи Служат ар»ои, грлий или аэот^ Присадочную проволоку применяют марки Mi или БрКМцЗ-1.
Автоматическую сварку меди щО- изводят под флюсом ОСД-45, АН - 348-А или АН-20 проволокой диаметром 1,6...4 мм марки. Ml или БрКМцЗ-1. Напряжение -- Sg.,.40 В. сказочный ток - 100 А на. Г мм диаметра гфйволски. Ток — постоянный, обратной полярности. Скорость сварки 15...25 м/ч. Листа толщиной более 8 мм требуют яреднарители - ного нагрева. Посл« сварки производится обычная обработка шва.
При Тазовой сваркг следует учитывать высокую ттлопооводн ость жедк и поэтому для сварки* требуется пла* мя повышенной мощности. Для листов толщиной до 10 мм упельигя мощность оламенн должна быть равна 150 л/(ч-ми), а для листов толщиной свыше!0 мм — 200 л/(ч-чм). Ре Комендуется производить сварку одновременно двумя горелкамч: одна для подогрева свариваемых кромок с удельной мощностью 150... 200 л/(ч-мм) и вторая — для сварки с удельной мощностью 100 л/(ч-мм). Для уменьшения отвод* теп/>сты изделя« закрывают лнгговцм асбестом. Пламя долмсно быть строго нор&альяым. Избыток ацетилена вызывает пояалеияе пор и трещин, Я избыток кислорода приводит к окислении: металла шва. Мундштук горелки устанавливают под углом 80.90° Нагрев « плевку меди - производят восстановительной зоной пламени. Сверку производят быстро, без перерывов, в один проход. В процессе сварки подогретый конек. Присадочного прутка периодически обмакивают во - флюс и таким образом переносят налипший, флюс ь сварочную в»яку. Для получении мелкозернистой структуры н уплотнения металла производят прокоаку шва. Металл толщиной До S мм проксвыьаюл в холодном состоянии, а при большой толщине — в горячем состоянии при Температуре 200...300 "С. После иро - ко»кн следует произвести отжкг о нагревом до 600...5-50 °С и охлаждением в воде При Vro« шов поЛучается более пластичным.
Латунь — сплав медн г цинком Срарянают всеми способами, указанными выше для меди. Основное Затруднение при сварке латуни связа то с кипением и интенсивным испарением цннуа, тары которого * воздухе Образуют ядовитые оксиды.
При сварке латуни угольным электродом применяют присадочные поут щш и:<. латуни ЛМц58-2 ч ф»!юс я-л полотого борного шлака или буры. Применяют также прутки из латуни тада Л К, содержащей кроме меди и АЙика еще и кремний.
При сварке плавящимся электродом применяют провочоку из латуни, Содержащей цинчя 38,5...42,5%, марганца 4...5%, алюминия 9,5%, железа 0,1>...1,5% (остальноемедь). Покрытие наносят в два слоя. Первый Слой толщиной 0,2...0,3 мм состоит из марганцевой рулы (30%), титанового концентрата (30%), ферромарГанца (15%), мела (20%) и сернокислого кали;; (5%). Связующим Веществом является жидкое стекло. Второй слой тол щи нон 0,8. ..1,1 мм состоит из борного шлака, замешанного На жидком стекле
Автоматическая санрка латунных изделий производится электродной проволокой марки Ml иод флюсом АН-348-А члк ОСЦ-45 с добавкой 10 мае. ч. борной '.«слоты 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 Цикка, в результате чего шов получается пористым. Поэтому применяют пламя с избытком кислорода (до 30...40%). Избыток кислорода окисляет часть цийка. Образующаяся на поверхности сварочной ванны оксидная пленка защищает расплавленный металл от дальнейшего окисления. Свариваемые кромки зачищают до металлического бж-ска Оксиды удаляют травлением 10%-ным водным растворрм 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 прутш — под углом 80е к мундытуку горелки. Чтобы не допустить ин - текснйного окислений, сварку произВодят быстро, без перерывов, в один проход Расстояние от ялра пламени Зо ванны — 7. .10 мм. Латунь толщиной более 15 мм рекомендуется Предварительно нагревать да 500.. 550 °С. После сваркк 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% шика, остальное — медь. Прутки покрывают различными защитными покрытиями Ток постоянный, обратной полярности. При диаметре прутка 6...8 ян* сварочный ток составляет 2ОО..30О 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.