Сварка различных цветных металлов осуществляется с помощью совсем иных технологий, чем сварка стали. Это обусловлено механическими, химическими и физическими свойствами металлов: они обычно имеют более активно выраженную химическую активность с атмосферными газами, особенно в расплавленном виде, а также обладают большей теплопроводимостью.

Для чего нужна сварка цветных металлов?

Эти металлы, такие как медь, латунь, бронза, алюминий, титан, никель, цинк, часто используются для создания различных сварных конструкций и некоторых деталей различных механизмов и машин. Также с помощью сварки избавляются от различных дефектов отливок, что очень важно для производства.

Чтобы правильно сваривать цветные металлы и избегать негативных последствий, нужно очень скрупулезно и тщательно подойти к этому вопросу. Для этого необходимо подобрать правильные сварочные материалы, а также выполнять получение неразъемного соединения согласно инструкциям.

tehnologija svarki medi

Какие свойства меди мешают сплаву быть качественным?

  • Медь слишком легко окисляется, когда она в расплавленном виде.
  • Медь недостаточно стойкая к образованию пор, причиной возникновения которых является появление водяного пара и химического элемента водорода.
  • Чрезмерная теплопроводимость Cu.
  • Линейное расширение меди имеет слишком высокий коэффициент. Для сравнения, у стали линейное расширение в 1,5 раз меньше.
  • Слишком большая текучесть материала.

Несмотря на вышеперечисленные трудности, медь широко используется в различных промышленных отраслях. Для таких случаев было разработано несколько методов сварки Cu, самые известные из которых – газовый и аргонодуговый способы. Рассмотрим каждый их них по отдельности.

Газовая сварка

Газовый метод не так прост в использовании, однако, если придерживаться методики процесса, медь таким способом отлично сваривается. В первую очередь, нужно правильно сделать ковку швов и осуществить сварку. В результате получится хорошее соединение. При использовании этого способа вы добьетесь прочности этого шва около 17 килограмма силы на миллиметр в квадрате, при том, что прочность самой меди – 22 килограмма силы на миллиметр в квадрате.

Процесс работы

Учитывая тот фактор, что у меди слишком высокая теплопроводимость по сравнению с тем же железом, пламя для работы с ней должно быть достаточно мощным. Показателями пламени являются: 150 литров в час (если толщина детали, с которой работают, меньше 1 сантиметра); 200 литров в час (при ширине от 0,1 сантиметра); если же изделия совсем толстые, то одной горелки будет недостаточно, придется использовать две: первая с мощностью 150-200 литров в час, а вторая – 100. Первая необходима для разогрева деталей, а вторая – для их соединения.

Второй проблемой при работе с медью можно считать то, что приходится постоянно отводить тепло. Чтобы добиться этого, приходится использовать листы асбеста для подкладывания их с обеих сторон свариваемого объекта. Также при работе с медью используется специальное пламя, называемое восстановительным. Его ядро расположено прямо под углом 90 градусов к краям той детали, которую вы варите на полусантиметровом расстоянии от самой сварочной ванны.

Следующей трудностью является окисление меди. Чтобы замедлить этот химический процесс, достаточно просто очень и очень быстро работать, не делая практически никаких пауз. Это поможет вам избежать такой неприятности, как образование на свариваемом материале горячих трещин. Но не забывайте следить за пламенем, старайтесь успеть все как можно быстрее.

Нельзя забывать и о технике безопасности: не используйте прихватки, а работайте строго в специальном приспособлении для сварочных и сборочных работ.

Далее позаботьтесь о присадке. Для этого нужно применить специальную электротехническую медную проволоку. Иногда вместо электротехнической применяется раскислительная проволока, главное, чтобы в ней было до 0,2 процента фосфора и 0,3 процента кремния. При этом диаметр выбранной проволоки должен быть такой, чтобы он был равен половине сантиметра от размера самого материала, с которым ведется работа, то есть не более 0,8 сантиметров.

Не менее важен процесс правильного распределения тепла так, чтобы край основного металла плавился после того, как расплавится проволока. Это нужно для того, чтобы присадочная часть меди накладывалась на кромки, которые еще не до конца расплавились.

Для скашивания краев на листах, имеющих толщину более 0,3 сантиметра, выбирайте угол 45 градусов. Перед началом работы слегка затупите кромки и зачистите их до блеска. Можно не чистить их, а обработать азотной кислотой, а затем промыть тщательно в воде.

Как вы помните, медь легко окисляется, так что для того, чтобы ее раскислить и удалить все окислы, прибегните к флюсам. Делается это следующим образом: берется сварочная ванна, в нее помещаются флюсы, затем этими флюсами нужно обработать присадочные пруты и края изделий. Не забывайте про оборотную сторону медного сплава – он тоже должен быть обязательно обработан. Вширь флюс должен достигать 5 сантиметров.

После того как у вас получатся выплавленные зерна из используемого материала, их нужно измельчить. Для этого все швы нужно тщательно проковать. Это также нужно и для того, чтобы улучшить плотность материала. Что нужно для этого? Прежде всего, нужно помнить, что материал должен быть холодным и иметь толщину полсантиметра. Если же материал толще, его нужно разогреть до 250 градусов и затем быстро остудить холодной водой. Благодаря этому вы сможете сберечь структуру материала, а также сделать его более пластичным.

И наконец, для предотвращения трещин ни в коем случае не куйте при высоких температурах (от 550 градусов и выше), иначе прочность меди очень сильно снизится.

Аргонодуговый способ

Этот метод популярен в тех случаях, когда требуется изготовить сварные конструкции из меди. Главным средством в такой сварке является защитный газ, а именно – аргон или его сочетание с гелием, с примерным соотношением 50 на 50. Что дома, что в производственных условиях, сваривание меди происходит с помощью вольфрамового электрода. Далее позаботьтесь о присадке. Для этого нужно применить медную проволоку или проставку, которая кладется в стык. Еще используется специальный технологический бурт.

Преимущество именно этого сварочного метода в том, что дуга, свариваемая специальным плавкоустойчивым электродом, становится более крепкой. Применяется этот вид сварки тогда, когда нужно соединить мелкие детали, особенно если они расположены в неудобных местах.

Процесс работы

Главное условие сварки аргонодуговым способом – это постоянный ток. Электрод нужно расположить в той же плоскости, что и стык, только под углом 60 градусов. Если толщина материала до 5 миллиметров – он должен быть холодный, если же он толще – нужно его разогреть до 300 градусов. То же самое касается тех деталей, которые вы собираетесь соединять. Перед началом работы слегка затупите кромки и зачистите их до блеска, если медь тоньше 5 миллиметров – кромки не разделяйте. Нежелательно, но допустимо применение в работе с медью электродов, подверженных плавлению.

Похожие статьи