Способы сварки меди  // Статьи на портале СтройБест.Ру
строительный портал

О портале
Реклама
Контакты
Вход для компаний

Новые статьи

14.11.2023
Бензиновые генераторы Champion - особенности, характеристики и преимущества

20.08.2023
Каково практическое применение нивелира оптического в строительстве?

02.06.2023
Крепления для кабелей: рекомендации fischer в соответствии с СП 256.1325800.2016 и ГОСТ Р 58748–2019

28.04.2023
Сварочный аппараты инверторного тип (MMA)

20.04.2023
Как выбрать лучший строительный инструмент для ремонта квартиры?

31.03.2023
Сварочные инверторные аппараты, их разновидности и особенности

12.03.2023
Популярные модели перфораторов Макита


Последние объявления

18.03.2021
Мусорные контейнеры и мусорные баки

11.12.2018
Разрушитель hb100 hammerhead Ditch Witch.

11.12.2018
Установка управляемого прокола P80 Ditch Witch

13.04.2018
Стабилизаторы

13.04.2018
НКТ и Обсадные трубы

13.04.2018
Долото шарошечное

02.03.2018
Станки для холодной ковки

Вступайте в нашу группу ВКонтакте:


Статьи

Способы сварки меди

Сложности, возникающие при сварке меди, связаны с особенностями поведения металла:

 

  • Медь отличается повышенной окисляемостью при нагревании и образует с кислородом тугоплавкие соединения. В результате на сварочном шве появляются трещины и зоны с повышенной хрупкостью.
  • По коэффициенту линейного расширения медь на 50 % превосходит сталь. По этой причине в процессе затвердевания цветного металла происходит его объемная усадка. В результате образуются горячие трещины.
  • Теплопроводность меди примерно в 7 раз выше, чем стали. Тепло быстро отводится от сварочной зоны, и из-за этого могут появиться дефекты швов (наплывы, непровары). Для работы с таким металлом требуются мощные источники нагрева и точная концентрация тепловой энергии.
  • В жидком состоянии медь активно поглощает газы, входящие в состав воздуха. Это приводит к появлению пор и трещин в швах.
  • Медь в жидком состоянии отличается высокой текучестью. По этому показателю она в два раза превосходит сталь. В результате сварка вертикальных швов существенно затрудняется, а выполнение односторонних стыковых швов на весу возможно только с подкладками.
  • Медь предрасположена к росту зерен. Это приводит к повышению хрупкости металла после термического воздействия.
  • Поведение меди в процессе нагревания кардинально отличается от поведения стали. При 200 °С и выше прочность и пластичность меди снижается. Эти показатели становятся минимальными при 550 °С. То есть даже при высокой температуре в металле могут появиться трещины. Чтобы этого избежать, сварку необходимо выполнять в один проход с минимальным использованием прихваток.

 

Взаимодействие меди с другими химическими элементами

В обычных условиях медь является инертным материалом, а при нагревании вступает в реакции с другими химическими элементами.

Кислород

С кислородом медь начинает активно взаимодействовать при достижении температуры в 900 °С. Газ понижает электро- и теплопроводность металла, ухудшает его пластичность и повышает твердость. Результатом может быть образование трещин в сварочных швах.

Сера

Растворимость серы в меди повышается при переходе металла в жидкое состояние. Если доля серы увеличивается и превышает 0,1 %, образуются сульфиды, которые концентрируются на границах зерен. Они снижают пластичность меди при высокой температуре. Это становится причиной появления трещин.

Водород

Растворимость водорода в меди напрямую зависит от ее температуры. Благодаря высокому коэффициенту теплопроводности, расплавленный металл во время проведения сварочных работ быстро кристаллизуется. В результате газ не успевает выйти из сварочной ванны. Он образует поры, которые в дальнейшем вырастают в трещины.

Висмут

Содержание висмута в меди — 0,003 %. При превышении этого порога сварочные швы становятся хрупкими в горячем или холодном состоянии. Объясняется это тем, что висмут способен обтягивать зерна меди, покрывая их хрупкой оболочкой.

Углерод

Непосредственно с углеродом медь не реагирует даже при высоких температурах. Однако при взаимодействии с ацетиленосодержащими газами может образовываться ацетиленистая медь. Это опасное соединение, способное взрываться от удара.

Подготовительный этап

Медные детали зачищают щеткой по металлу или мелкозернистой наждачной бумагой. Затем соединяемые кромки обезжиривают растворителем.

При толщине свариваемых заготовок в 6-12 мм выполняется предварительная V-образная разделка кромок. Ее рекомендуемый суммарный угол раскрытия должен составлять 60-70°. Между соединяемыми деталями остается зазор в 2-4 мм. При использовании автоматической или газовой сварки этот параметр можно уменьшить до 1-1,5 мм. Наличие зазора позволяет избежать перегрева металла. При толщине медных заготовок более 12 мм требуется Х-образная разделка кромок и двусторонняя сварка.

Стыковые швы выполняются с применением стальных, медных или графитовых подкладок (исключение составляют соединения с Х-образной разделкой кромок). Они предотвращают вытекание расплавленного металла. В дополнение к этому соединяемые кромки деталей перед сваркой рекомендуется прогревать до 250-400 °С. Такая подготовка позволяет замедлить кристаллизацию меди и минимизирует количество пор.

Сварка меди

Существует несколько различных способов сварки меди. Чаще всего выбирают газовую, автоматическую под флюсом и ручную дуговую. Каждая из них имеет свои особенности.

Особенности газовой сварки меди

Для выполнения газовой сварки чаще всего используется смесь ацетилена и кислорода. При соединении тонких деталей можно использовать и другие горючие газы. Сварочные работы выполняются в один проход, без перерывов и с высокой скоростью. Это позволяет минимизировать химические реакции меди с кислородом с последующим образованием горячих трещин и предотвратить рост зерен, повышающих хрупкость металла шва. Для работы с заготовками толщиной более 10 мм используются две горелки: одна для подогрева, вторая непосредственно для сварки.

Для формирования швов применяется присадочная проволока, диаметр которой должен составлять 0,6 % от толщины соединяемых элементов, но не превышать 8 мм. Присадочный материал подбирается с таким расчетом, чтобы температура его плавления была ниже аналогичного показателя меди не менее чем на 60°. По этому параметру различают низко- и высокотемпературную пайку. В первом случае температура плавления припоя не превышает 450 °С (олово или свинец), а швы не отличаются высокой прочностью. Во втором случае применяются материалы на основе меди с примесью фосфора или серебра с температурой плавления выше 450 °С. Полученные таким образом швы отличаются высокой механической прочностью.

Используемые припои должны обладать высокой текучестью для заполнения зазоров между соединяемыми элементами и иметь сходные с медью показатели коррозионной стойкости. Помимо них, применяется еще один расходный материал – флюсы. Они необходимы для защиты очищенных поверхностей от появления окислов, улучшения растекания расплавленного припоя и введения раскислителей в присадочный материал. Флюсами обрабатываются кромки соединяемых элементов.

Газовая сварка меди

Газовая сварка меди

 

Особенности автоматической сварки меди под флюсом

Такой способ соединения медных деталей реализуется с помощью обычных сварочных автоматов. Для этого используется постоянный ток обратной полярности. При работе с изделиями толщиной до 10 мм допускается применение любых флюсов. При толщине изделий более 10 мм применяются только флюсы сухой грануляции. Они обеспечивают минимальное количество водорода в швах, являющегося причиной образования пор.

Варить медь можно и на переменном токе. Для этого используются керамические флюсы. Они отличаются невысокой стоимостью, обеспечивают надежную защиту швов и дают легкоотделимую шлаковую корку. С помощью таких флюсов удобно легировать металл шва, но при этом их частицы имеют малую механическую прочность.

Независимо от вида и марки используемых флюсов, их высота — 30 мм. Это позволяет улучшить формирование швов и предотвратить появление дефектов на их поверхности. С этой же целю применяются флюсы преимущественно крупной грануляции: от 2,3 до 3,0 мм.

Сварочные работы выполняются в один проход с применением графитовых подкладок на обратной стороне заготовки. В качестве электрода используется медная или бронзовая проволока. Если ее диаметр менее 3 мм, проволоку предварительно нагартовывают для повышения жесткости.

Проволоку тоже можно использовать для легирования метла в сварочной ванне, но по сравнению с флюсом это менее эффективно. Автоматическая сварка используется для работы не только с медью, но и ее сплавами, например, латунью. В этом случае чаще всего применяются плавленые флюсы ФЦ-10 или АН-20.

Для автоматической сварки меди подходит стандартный сварочный аппарат

Автоматическая сварка

 

Особенности ручной дуговой сварки меди

Ручная сварка для работы с медью применяется реже всего. При этом допускается применение покрытых, угольных или графитовых электродов. При использовании покрытых электродов работы выполняются на постоянном токе обратной полярности. Такие расходные материалы состоят из медных стержней и защитного покрытия. С помощью стержней металл шва легируется фосфором, марганцем или кремнием. Защитные покрытия необходимы для раскисления меди и стабильного горения дуги.

Угольные или графитовые электроды используются чаще и требуют другого подхода. При их применении работа ведется на постоянном токе прямой полярности. При этом электроды используются только для зажигания и поддержания дуги. Формирование швов выполняется с помощью присадочных прутков на основе бронзы.

При толщине свариваемых элементов до 15 мм используются угольные электроды, при большем размере – графитовые. Металл присадочного прутка защищается от окисления с помощью флюса, состоящего из 95 % плавленой буры и 5 % магния.

Во время сварки расстояние от присадочного прутка до сварочной ванны поддерживается в пределах 5-6 мм. Традиционно для меди вся работа выполняется за один проход. После этого для повышения прочности швов и размельчения зерен применяется проковка. Для меди толщиной менее 5 мм эта процедура выполняется без подогрева, при толщине в 5 мм и выше – с подогревом до 800 °С.

Сложнее всего с помощью ручной дуговой сварки варить один из сплавов меди – латунь. Цинк, входящий в ее состав, начинает испаряться до плавления меди. Это приводит к пористости швов. Кроме того, соединяясь с кислородом, цинк образует ядовитый газ. Для безопасного проведения работ требуется непрерывный отсос этого газа.

Заключение

Сварка меди – процесс достаточно сложный. Он требует наличия специальных знаний и навыков проведения сварочных работ. При соблюдении ряда правил полученные соединения будут прочными и долговечными.

02.02.2017
Стройбест.Ру


Комментарии к статье


Добавьте комментарий и введите Ваши данные.

Ваше имя:
Ваш Email:
Комментарий:

Популярные статьи по тематике "Строительный инструмент"

Как выбирать краги сварщика?
Краги представляют собой особую разновидность перчаток, используемых при проведении сварочных и монтажных работах. Такие перчатки являются наилучшей защитой рук от искр или металлических брызг, издаваемых сварочным аппаратом.Несмотря на видимую внешнюю...
Как выбирать инструмент.
Прежде всего, надо разобраться, для чего вы приобретаете инструмент? Чтобы выполнить им определенную работу в определенный срок или чтобы иметь возможность сделать ее в будущем? ...
Обустройство гаража.
При покупке автомобиля любой из нас задумывается о покупке гаража. Гараж для своего железного коня необходим также как квартира или дом для человека. В гараже автомобиль не подвергается коррозии, пропадает...
Все о штангенциркуле и микрометре
Строительные, отделочные, ремонтные работы производятся с применением всевозможных предметов и приспособлений, объединяемых общим названием «профессиональный инструмент». Однако какими бы совершенными ни были отвёртки, гаечные ключи, дрель, лобзик, перед их использованием...
Шкаф для хранения колес
Многие жители мегаполисов сталкиваются с проблемой хранения колёс. С ростом продаж автомобилей этот вопрос становится всё более и более актуальным. Если в семье имеется более одного автомобиля, то даже...

Установка потолочных плинтусов
Как и чем резать ЦСП и АЦЭИД плиты
Выбираем бензиновый триммер для дачи. Обзор бензотриммеров.
Облицовка стен здания силикатным кирпичом
Надёжные и доступные дома из пеноблоков

Каталог | Новости | Объявления | Статьи | Вакансии | Выставки
Строительный портал СтройБест.Ру © 2006-2023