Газовая сварка меди, латуни, бронзы

метки: Сварка, Бронза, Толщина, Электрод, Металл, Таблица, Разделка, Стержень

Особенности сварки цветных металлов и их сплавов обусловлены их физико-механическими и химическими свойствами. Температуры плавления и кипения цветных металлов невысокие, поэтому при сварке легко получить перегрев и даже испарение металла. Если сваривают сплав металлов, то перегрев и испарение его составляющих может привести к образованию пор и изменению состава сплава. Способность цветных металлов и их сплавов легко окисляться с образованием тугоплавких оксидов значительно затрудняет процесс сварки, загрязняет сварочную ванну, снижает физико-механические свойства сварного шва. Ухудшению качества сварного соединения способствует также повышенная способность расплавленного металла (сплава) поглощать газы (кислород, азот, водород), что приводит к пористости металла шва. Большая теплоемкость и высокая теплопроводность цветных металлов и их сплавов вызывают необходимость повышения теплового режима сварки и предварительного нагрева изделия перед сваркой. Относительно большие коэффициенты линейного расширения и большая линейная усадка приводят к возникновению значительных внутренних напряжений, деформаций и к образованию трещин в металле шва и околошовной зоны. Резкое уменьшение механической прочности и возрастание хрупкости металлов при нагреве могут привести к непредвиденному разрушению изделия.

Для выполнения качественного сварного соединения применяют различные технологические меры, учитывающие особенности сварки каждого металла (сплава) и обеспечивающие получение шва с требуемыми физико-механическими свойствами.

Глава I. Виды сварки меди и её сплавов.

Медь сваривают ручной и автоматической дуговой сваркой, в среде защитных газов и газовой сваркой.

Ручную дуговую сварку меди выполняют металлическим или угольным электродами. В качестве электродных стержней для электродов ЗТ применяют: проволоку из меди М1, проволоку из кремнемарганцевой бронзы Бр. КМц 3–1, литые стержни из латуни Л90 или оловянно-фосфористой бронзы Бр. ОФ 4-0,25; для электродов «Комсомолец 100» – медная проволока М1. Для электродов используют также медь М2 и М3.

На электродные стержни наносят специальные покрытия, состав которых дан в таблице 1. Сварку ведут на постоянном токе обратной полярности. Режимы сварки металлическим электродом приведены в таблице 2.

Таблица 1. Электродные покрытия для сварки меди.

Технологические основы процесса сварки металлов и сплавов (её ...

До практического применения дуги для целей сварки прошло 80 лет. Н.Н.Бенардос впервые применил электрическую дугу между угольным электродом и металлом для сварки. Он применил созданный им способ не ... только для сварки, но и для наплавки и резки металлов. Другой русский изобретатель Славянов, ...

Состав	Марка электрода
	ЗТ	Комсомолец 100
Сухие вещества, % Марганцевая руда . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Плавиковый шпат . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Полевой шпат . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Графит серебристый . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Ферросилиций (Си75) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Ферромарганец ( низкоуглеродистый) . . . . . . . . Алюминий (порошок) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Жидкого стекла от массы сухой смеси . . . . . . . . . .	17,5 32 – 16 32 – 2,5 55-60	– 10 12 – 8 50 – 20
Примечания: 1.Толщина слоя покрытия электродов ЗТ из меди М1 0,6-0,9мм, для других материалов – 0,2-0,4; для электродов «Комсомолец 100» – 0,4мм. 2.Электроды просушивают на воздухе при температуре 20-30оС в течение 3-4ч, а затем прокаливают при температуре при температуре 250-300оС в течение 1,5-2ч.

Таблица 2. Ориентировочные режимы дуговой сварки меди металлическим электродом.

Толщина металла, мм	Диаметр электрода, мм	Сила тока, А
2 3 4 5 6	3 3-4 4 5 5-6	120-150 160-210 240-280 300-350 330-380

При сварке угольным или графитовым электродом в качестве присадочных прутков применяют стержни из меди тех же марок, что и для металлических электродов. Для улучшения процесса сварки меди угольной дугой применяют специальные флюсы, которые перед сваркой наносят на присадочные прутки и, кроме того, их можно подсыпать в разделку. Состав флюса для сварки меди угольной дугой дан в таблице 3. Режимы сварки угольным электродом приведены в таблице 4.

При сварке угольным или графитовым электродом в качестве присадочных прутков применяют стержни из меди тех же марок, что и для металлических электродов. Для улучшения процесса сварки меди угольной дугой применяют специальные флюсы, которые перед сваркой наносят на присадочные прутки и, кроме того, их можно подсыпать в разделку. Состав флюса для сварки меди угольной дугой дан в таблице 3. Режимы сварки угольным электродом приведены в таблице 4.

Таблица 3. Состав флюсов для ручной дуговой сварки меди угольным или графитовым электродом.

Компоненты	Состав, %
	1	2	3	4	5
Бура (прокаленная)………………………………………… Магний металлический………………………… …………. Кислый фосфорнокислый натрий………………………… Кремневая кислота………………………………………… Поваренная соль……………………………………… …… Древесный уголь…………………………………………… Борная кислота………………………………………… ……	94 6 – – – – –	96 4 – – – – –	68 – 15 15 – 2 –	50 – 15 15 – 20 –	– 68 – – 20 2 10

Таблица 4. Ориентировочные режимы ручной дуговой сварки меди угольным электродом.

Толщина металла, мм	Диаметр электрода, мм	Сила тока, А
1 2 4 6 12	4 6 6 8 10	135-180 195-260 250-330 315-430 420-550

Ручную дуговую сварку меди толщиной до 4 мм производят без разделки кромок. Стыковые соединения собирают под сварку без зазоров. Угловые и тавровые соединения сваривают в положении в лодочку. Изделия толщиной более 5 мм перед сваркой нужно нагревать до температуры 200-300^о С.

1.2. Автоматическая дуговая сварка меди.

Автоматическую дуговую сварку меди по флюсом можно вести неплавящимся угольным или плавящимся металлическим электродами.

Для автоматической сварки меди применяют флюсы ОСЦ-45, АН-20 и АН348А. Сварку угольным или графитовым электродом выполняют с помощью автоматической сварочной головки, которая передвигается вдоль шва с постоянной скоростью. Для сварки металла толщиной 4-8 мм угольный электрод берут диаметром 20 мм. Схема автоматической сварки меди угольным электродом показана на рисунке 1. Режимы автоматической сварки меди угольным электродом под слоем флюса приведены в таблице 5.

Рисунок

Таблица 5. Режимы автоматической сварки меди угольным электродом под слоем флюса.

Толщина листов, мм	Диаметр угольного или графитированного электрода, мм	Сила тока, А	Напряжение дуги, В	Скорость сварки, м/ч
4 6 8	20	780-800 960-980 1000	18	22,4
			18-19	16

Автоматическую сварку меди металлическим электродом можно выполнять с помощью обычных автоматов. Сварку ведут электродной проволокой из меди М1, М2, М3 диаметром 16-3 мм на постоянном токе обратной полярности. При автоматической сварке меди металлическим электродом применяют керамический флюс марки ЖМ-1, который имеет следующий состав, %:

Мрамор………………………………………………………28, 0

Полевой шпат……………………………………………….57,5

Плавиковый шпат……………………………………………8,0

Древесный уголь…………………………………………….2,2

Борный шлак…………………………………………………3,5

Алюминий …………………………………………………..0,8

Флюс ЖМ-1 дает возможность выполнять автоматическую сварку меди на переменном токе. При одностороннем шве сваривают на графитовой или медной подкладке сл сквозным проваром. Листы толщиной до 8 мм сваривают без разделки кромок. При сварке более толстых листов применяют V-образную разделку под углом 60^о . Листы толщиной 8-10 мм рекомендуется сваривать с двух сторон. Режимы автоматической сварки меди металлическим электродом под слоем флюса приведены в таблицах 6-8. Для более легкого зажигания дуги в начале сварки рекомендуется под конец электродной проволоки подсыпать латунную

Таблица 6. Режимы автоматической сварки меди (стыковые соединения без разделки кромок).

Толщина листов, мм	Диаметр проволоки, мм	Сила тока, А	Напряжение дуги, В	Скорость сварки, м/ч
2 3 4 5 6 8	1,6	140-160 190-210 250-280 300-340 330-350 400-440	32-35	25 20 25 25 20 16
	2
			30-35
	3		33-38

Таблица 7. Режимы автоматической сварки меди(стыковые соединения с разделкой кромок, шов двухсторонний).

Толщина кромок, мм	Разделка кромок		Сила тока, А	Напряжение дуги, В	Скорость сварки, м/ч
	Угол разделки, градусы	Величина притупления кромок, мм
10 12	60 60	5 6	540-560 580-600	33-38 35-38	15 15

Таблица 8. Режимы автоматической сварки меди (соединения внахлестку).

Толщина листов, мм	Сила тока, А	Напряжение дуги, В	Скорость сварки, м/ч
3,0 4,5 6,0	220-240 300-340 350-400	30-35 30-35 30-35	25 25 20

1.3. Газовая сварка меди.

Этот вид сварки меди (газовая сварка) наиболее распространен. В качестве присадочного материала при сварке металла толщиной до 5 мм применяют прутки из меди марок М1, М2, М3. При сварке металла большой величины рекомендуется применять медную проволоку, содержащую 0,2% фосфора и 0,15-0,30% кремния или только 0,2-0,7% фосфора. Наиболее распространенные флюсы, применяемые при газовой сварке меди, бронзы и латуни, приведены в таблице 9. Режимы газовой сварки меди даны в таблице 10.