Як проводиться зварювання міді

Мідь належить до кольорових металів, які мають певне поширення в техніці і будівництві. Вона має гарну електро- і теплопровідністю, корозійну стійкість, відмінно піддається механічній обробці. Слід зазначити, що зварювання міді має свої особливості, зумовлені фізико-хімічними властивостями даного металу.

Конструкція трансформаторів для точкового зварювання міді

Конструкція трансформаторів для точкового зварювання міді.

Залежно від хімічного складу і призначення. мідь по ГОСТ 859-78 випускають п'яти найменувань:

  • катодний (містить малу кількість домішок в межах 0,003-0,1%);
  • безкисневому (вміст кисню не більше 0,003%);
  • катодний переплавлену (вміст домішок в межах 0,01-0,5%);
  • розкислення (вміст домішок в межах 0,01-0,5%);
  • вогневого рафінування (вміст домішок в межах 0,01-0,5%).

Катодну мідь застосовують для виготовлення струмопровідних деталей, катодів, проводів, інші найменування міді використовуються для виробництва мідних злитків і напівфабрикатів.

Особливості зварювання мідних матеріалів

Технологія зварювання міді, як і будь-якого іншого кольорового металу, має свої відмінні риси, обумовлені її хімічними і фізичними властивостями. Так, наприклад, процес з'єднання цього матеріалу значно ускладнюється високою здатністю міді окислюватися в нагрітому або розплавленому стані і її високою плинністю і теплопровідністю.

Слід зазначити, що різні домішки, що містяться в складі міді різних марок (кисень, сурма, вісмут, миш'як, сірка, фосфор), теж мають певний вплив на процес зварювання. Особливо негативно на зварювальний процес впливає вісмут.

В ході нагрівання і плавлення мідь, окислюючись, утворює одновалентних оксид Cu2O, який, взаємодіючи з воднем, розчиненим у металі, призводить до появи тріщин в матеріалі, тобто до так званої «водневої хвороби».

Режими зварювання міді

Режими зварювання міді.

Слід зазначити, що найкраще зварюється катодний електролітична мідь з відсотковим вмістом домішок до 0,05%.

Існує ряд способів з'єднання мідних елементів. Для цього застосовують такі типи зварювання: газову, в захисній інертному середовищі (азотної або аргоновой), електродугову ручну і автоматичну. Необхідно відзначити, що будь-які зварювальні роботи слід проводити в приміщенні, де є припливно-витяжна вентиляція. Обов'язково використовувати спецодяг, спецвзуття та індивідуальні захисні засоби: шкіряні рукавички, щиток. Зварювальне обладнання повинно бути справним.

Повернутися до списку

Ручна дугова зварка

При такій технології зварювання міді необхідні наступні пристрої і матеріали:

  • електроди, флюс і присадний матеріал відповідного типу;
  • генератор зварювальний постійного струму.

Технологія електродугового ручного зварювання мідних матеріалів здійснюється із застосуванням графітованих (вугільних) або металевих електродів. Для вітчизняних виробів типу ЗТ як стрижнів використовують латунь марки Л90, дріт мідний марок М1, М3, М2, бронзову дріт Бр, КМц3-1 (кремнемарганцевая), бронзові стрижні марки Бр, 0Ф4-0,25 (олов'яно-фосфориста).

Схема ручного дугового зварювання

Схема ручного дугового зварювання.

Стрижні електродів покривають особливими хімічними складами (покриттями) згідно довідковій літературі. Товщину електродного покриття слід вибирати згідно довідковій літературі в залежності від типу електрода. Після того як нанесено покриття, електроди необхідно просушити протягом 3-4 годин на повітрі при температурі + 20 ° ... + 30 ° С, далі прожарити протягом 90-120 хвилин при температурі + 250 ° ... + 300 ° С.

Електродугову ручну зварку мідних матеріалів за допомогою електрода з металу здійснюють струмом постійної величини (зворотна полярність) згідно з такими параметрами (I - сила струму, А, d - перетин електрода, мм, S - товщина листа, мм):

  • S = 2, d = 3, I від 120 до 150;
  • S = 3, d = 3-4, I від 160 до 210;
  • S = 4, d = 4, I від 240 до 280;
  • S = 5, d = 5, I від 300 до 350;
  • S = 6, d = 5-6, I від 330 до 380.

В процесі з'єднання міді з використанням графітованих електродів в ролі присадок застосовують прутки, мають марки, аналогічні маркам електродів з металу. З метою оптимізації дугового зварювання мідних деталей і конструкцій електродом з графіту застосовується відповідний флюс, який на початку роботи додають в оброблення або покривають їм присадний матеріал. Хімсклад флюсу вибирають відповідно до довідників.

Схема зварювання неплавким електродом

Схема зварювання неплавким електродом.

Технологія ручного зварювання мідних елементів за допомогою вугільного електрода проводиться згідно з такими параметрами (I - сила зварювального струму, А, d - перетин електрода, мм, S - товщина листа, мм):

  • S = 1, d = 4, I від 135 до 180;
  • S = 2, d = 6, I від 195 до 260;
  • S = 4, d = 6, I від 250 до 330;
  • S = 6, d = 8, I від 315 до 430;
  • S = 12, d = 10, I від 420 до 550.

Якщо перетин листа не перевищує 4,0 мм, то дугову ручну зварку здійснюють, не розділяючи кромки. Без зазорів необхідно провести збірку стикових з'єднань.

Деталі товщиною понад 0,5 см перед зварюванням слід попередньо нагріти до температури + 200 ° ... + 300 ° С. З'єднання таврові і кутові зварюють, маючи в своєму розпорядженні «у човник».

Повернутися до списку

Дугова зварка міді зварювальним автоматом

Для даного виду зварювання міді необхідні наступні матеріали й інструменти:

  • електроди, присадки і флюс відповідного типу;
  • зварювальний апарат;
  • графітова підкладка.
Класифікація способів зварювання в середовищі захисних газів

Класифікація способів зварювання в середовищі захисних газів.

Автоматичну електродугове зварювання мідних конструкцій і деталей здійснюють з використанням флюсу електродами двох типів: металевим плавким і неплавким з графіту. Різновид флюсового і присадочного матеріалів вибирають відповідно до довідкової літератури.

У разі використання електрода з графіту зварювання проводять за допомогою спеціальної голівки автоматичного типу, яка пересувається по зварному шву з фіксованою швидкістю. В ході такого типу з'єднання використовують присадний метал, графітову підкладку під свариваемой міддю і латунну смужку.

Технологія дугового автоматичного зварювання мідних матеріалів із застосуванням вугільного електрода перетином 20,0 мм має наступні параметри (I - сила струму, А, V - швидкість зварювання, м / ч, S - перетин листів, мм, U - напруга дуги, В):

  • S = 4, I = 780-800, U = 18, V = 22,4;
  • S = 6, I = 960-980, U = 18, V = 22,4;
  • S = 8, I = 1000, U = 18-19, V = 16.

Дугова автоматичне зварювання міді виконується за допомогою звичайних зварювальних апаратів електродом з металу. При цьому використовують електродний мідний дріт марок М3, М1, М2 і діаметром від 1,6 до 3,0 мм. Таку зварювання проводять на струмі постійної величини (зворотна полярність). Застосовують флюс згідно довідковій літературі. Деякі типи флюсів дозволяють, зокрема, проводити автоматичне зварювання мідних елементів на струмі змінної величини.

Аргонно-дугове зварювання міді

Аргонно-дугове зварювання міді.

Слід зазначити, що дугова автоматичне зварювання міді в залежності від типу з'єднання має свої відмінні риси і певні режими. Так, у разі одностороннього шва, матеріал зварюють з наскрізним проваром з використанням графітової підкладки.

Крім того, листи перетином менше 8,0 мм варять, чи не обробляючи кромки, згідно з такими параметрами (d - діаметр дроту, мм, I - сила струму, А, S - товщина листів, мм, U - напруга дуги, В, V - швидкість, м / ч):

  • S = 2, d = 1,6, I = 140-160, U = 32-35, V = 25;
  • S = 3, d = 1,6, I = 190-210, U = 32-35, V = 20;
  • S = 4, d = 2, I = 250-280, U = 30-35, V = 25;
  • S = 5, d = 2, I = 300-340, U = 30-35, V = 25;
  • S = 6, d = 2, I = 330-350, U = 30-35, V = 20;
  • S = 8, d = 3, I = 400-440, U = 33-38, V = 16.

В ході зварювання більш товстого матеріалу (більше 8,0 мм) використовують оброблення у вигляді літери «V» під кутом 60 °. Процес з'єднання стиків з розібраними мідними крайками при двосторонньому шві проводять згідно з такими параметрами (кут оброблення крайок постійний і складає 60 °, S - товщина листів, мм, I - сила струму, А, U - напруга дуги, В, V- швидкість, м / ч):

  • d = 10, притуплення кромок = 5 мм, I = 540-560, U = 33-38, V = 15;
  • d = 12, притуплення кромок = 6 мм, I = 580-600, U = 35-38, V = 15.
Сварка в середовищі аргону

Сварка в середовищі аргону.

Мідні з'єднання внахлестку зварюються за такою технологією згідно такими параметрами (S - товщина листів, мм, I - сила струму, А, U = 30-35 В - напруга дуги, В, V - швидкість, м / ч):

  • S = 3, I = 220-240, V = 25;
  • S = 4,5, I = 300-340, V = 25;
  • S = 6, I = 350-400, V = 20.

Слід зазначити, що мідні листи товщиною від 8 до 12 мм необхідно варити з обох сторін. Також, з метою швидкого запалювання зварювальної дуги, доцільно перед початком зварювання підсипати стружку з латуні під дріт електродів.

Повернутися до списку

Сварка міді в захисній інертному газовому середовищі

Крім перерахованих вище видів з'єднання, мідні матеріали також можна зварювати в середовищі азоту або аргону двома типами електродів: плавиться металевим і неплавким вольфрамовим. Найбільш поширеним варіантом даного виду з'єднання є зварювання в інертному аргоновой середовищі не плавиться, з вольфраму на струмі прямої полярності і постійної величини.

Вплив температури попереднього підігріву на кут змочування при зварюванні міді

Вплив температури попереднього підігріву на кут змочування при зварюванні міді.

Для такого виду зварювання міді необхідні наступні компоненти і пристрої:

  • електроди, флюс і присадний матеріал відповідного типу;
  • зварювальні власники, осушене аргон (99,8% чистота), зварювальний апарат для аргонодугового з'єднання.

В ролі матеріалу присадки виступають прутки (марка М2, М1, М3). Технологія такого виду з'єднання мідних елементів має наступні параметри (I - сила струму, А, Dп - діаметр присадочного дроту, мм, Qа - витрата аргону, л / хв, S - товщина листів, мм, d е - діаметр електрода з вольфраму, мм) :

  • S = 1,6, Dп = 2,4, d е = 2,4, I = 80-110, Qa = 2,8-3,3;
  • S = 3,2, Dп = 3,2, d е = 3,2, I = 200, Qa = 6;
  • S = 6,4, Dп = 4,8, d е = 4,8, I = 300, Qa = 7;
  • S = 10, Dп = 4,8, d е = 4,8, I = 350, Qa = 7;
  • S = 12, Dп = 6,4, d е = 4,8, I = 400, Qa = 8;
  • S = 16, Dп = 6,4, d е = 4,8, I = 400, Qa = 8.

У разі зварювання міді в середовищі захисних газів плавиться металевим електродом з'єднання проводять на струмі постійної сили і прямої полярності. Матеріал електродів в цьому випадку вибирають відповідно до довідкової літератури.

Повернутися до списку

Як проводиться газове зварювання?

Для такого виду з'єднання мідних елементів необхідні наступні матеріали й інструменти:

  • електроди, флюс і присадний матеріал відповідного типу;
  • ацетиленовий генератор, заправлений водою і карбідом кальцію, або балон з ацетиленом;
  • балон з киснем;
  • шланги;
  • пальник.
Схема газового зварювання міді

Схема газового зварювання міді.

Газове зварювання мідних деталей і конструкцій є найпоширенішим видом зварювання мідних елементів. При використанні цього виду з'єднання листів товщиною менше 5,0 мм використовують присадні матеріали з міді марок М1, М2, М3.

Якщо треба провести зварювання мідних листів більшої товщини, то слід використовувати дріт з вмістом фосфору 0,2% і кремнію 0,15-0,3% або дріт з міді з вмістом фосфору 0,2-0,7%. При даному виді робіт застосовують флюси згідно довідковій літературі.

Технологія має такі параметри (S - товщина мідних листів, мм, № - номер наконечника зварювального пальника, Dп - діаметр присадочного дроту, мм):

  • S < 1, Dп = 1,5, № 00-0;
  • S = 1-1,5, Dп = 1,5, № 1;
  • S = 1,5-2,5, Dп = 2, № 2;
  • S = 2,5-4, Dп = 3, № 3;
  • S = 4-8, Dп = 5, № 4-5;
  • S = 8-15, Dп = 6, № 6;
  • S > 15, Dп = 8, № 6-7.
Повернутися до списку

Термічна обробка

Після закінчення зварювання міді будь-яким способом з'єднання шви необхідно піддати проковиванію. Якщо перетин зварених листів менше 0,5 см, то метал проковують без нагріву. Якщо перетин листів понад 0,5 см, то мідь слід проковувати, провівши нагрівання до температури +250 ° ... + 350 ° С.

Нагрівання понад + 350 ° С проводити недоцільно, тому що це призводить до зниження міцності властивостей металу. Після закінчення проковки необхідно провести термічну операцію відпалу при температурі + 500 ° ... + 600 ° С з подальшим водяним охолодженням. Ця операція дозволяє зробити зварений шов пластичним і підвищити його механічні та властивості міцності.

Додати коментар