Чтобы качественно сварить бронзу, алюминий и медь

В состав бронзы входят, помимо меди и алюминия, цинк, марганец, кремний и олово. Категория бронзы определяется содержанием добавок при сплаве. Оловянная бронза имеет в составе от восьми до десяти процентов олова, от двух до четырёх процентов цинка. Остальное приходится на долю меди. 

К специальным бронзам относятся: 

• кремнистые, 

• марганцовые, 

• железомарганцевые, 

• алюминиевые. 

Сварить бронзу можно не только металлическими, но и угольными электродами. Накануне сварки каждую бронзовую детальнадо подогреть от двухсот до пятисот пятидесяти градусов по Цельсию. Причём с сильным подогревом нужно сваривать детали, обладающие сложной конфигурацией. Если речь вести о простых деталях, то для них подойдёт предварительный подогрев с меньшей температурой. 

Необходимостью сварка бронзы становится в следующих случаях: 

1. При состыковке фрагментов изделий, которым присуща сложная форма.  

2. Реставрации изношенных либо поломанных деталей. 

3. Исправление дефекта отливок. 

Подобные изделия определяются как сварнолитые. Выполнить сварку бронзы можно в полувертикальном или нижнем положении. Заделывая сквозной дефект, сваривая стыковой шов, необходимо использовать подкладки. Они помогут избежать протекания металла. Подкладки изготавливаются: 

• из огнеупорной глины, 

• асбеста, 

• стальных листов. 

Форму непременно надо соотносить с конфигурацией детали изнутри, в том месте, где производится сварка. 

Для сварки оловянной бронзы 

Сварить оловянную бронзу можно с применением угольных электродов. Для присадочного материала нужно взять отлитый вкокиль пруток. Он должен иметь в качестве составляющих: 

1. 0,25 процента фосфора. 

2. От трёх до четырёх процентов кремния. 

3. 95-96 процентов меди. 

На роль флюса годится борный шлак либо прокалённая бура. Чтобы сварить никелевую, свинцовую, цинковую, оловянную бронзу, потребуются электроды ОБ-5. Заварив детали, их надо для постепенного охлаждения укрыть асбестом. Это снизит остаточное напряжение, предотвратит появление трещин. 

Специальные бронзы 

Когда свариваешь специальную бронзу с использованием угольного электрода, присадочным металлом нужно выбрать прутки, идентичные по составу с главным металлом. Сваривая кремнистую бронзу, для флюса лучше всего взять прокалённую буру. Фосфористым бронзам рекомендуется бронборный шлак. 

Алюминиевые бронзы требуют в качестве флюса тот же, который используется при сварке алюминиевых сплавов и самого алюминия. Для специальных бронз, при сварке с помощью металлического электрода, состав стержня подбирается с учётом состава главного металла. Сваривая фосфористую бронзу, лучше задействовать стержень с таким составом: 

1. Не больше 0,75 процента примеси. 

2. От девяти до одиннадцати процентов олова. 

3. 0,5-1,0 процента фосфора. 

4. Остальная часть – медь. 

Алюминиевая бронза при сварке предполагает использование прутка, имеющего в составе: 

• марганца от 1,5 до 2,5 процента; 

• равное количество с главным металлом алюминия; 

• медь, железо как остальная часть.  

Сварку бронзы с применением металлического электрода лучше выполнить с постоянным током обратной полярности. Сила тока берётся с таким расчётом: на один миллиметр электродного диаметра потребуется 40 ампер. Алюминий используется при производстве деталей не только в своём чистом виде (99,5 процента), но и в разного рода сплавах с кремнием, медью, магнием, марганцем. 

Снаружи как алюминий, так и сплавы с ним имеют плёнку окиси с температурой плавления приблизительно 2050 градусов. При нагреве алюминий подвержен весьма сильному окислению. Плёнка тугоплавкой окиси, которая расположена на поверхности заготовки, создаёт препятствие для сплавления присадочного металла с главным. 

Чтобы соединение вышло надёжным, при сварке требуется удаление плёнки оксида. Этой цели можно добиться как химическим, так и механическим способом. Последний далеко не всегда даёт хороший результат. Его предпочтительней использовать, сваривая металл с определённой толщиной. 

Надо учитывать, что окись алюминия может быть удалена концом присадочного материала. Химическая же очистка производится с помощью покрытий либо флюсов, гарантируя качественное удаление окиси алюминия. Окись алюминия полностью должна быть удалена по причине своей тяжести, превышающей вес алюминиевого сплава либо самого алюминия. 

Нередко окись, располагаясь плёнкой вдоль швов, уменьшает надёжность сварной состыковки. Чтобы избежать ожогов, сварку алюминия в форме листа осуществляют на подкладках. Допускается использование металлических и угольных электродов, среды защитных газов. 

Применяя угольные электроды 

Если для сварки приготовлен угольный электрод, то на присадочный металл пойдут литые прутки или проволока, имеющие один и тот же состав с главным металлом. Из трёх возможных марок флюсов больше подходит АФ-4А. Такой флюс надо использовать, сваривая незначительной толщины металл. Сгодится он и при устранении дефектов в литой детали из сплавов алюминия и тонкими стенами. 

При существенной толщине главного металла неплохого качества можно добиться, используя флюс №2 и №1. Его наносят накануне нагрева на поверхность, подлежащую сварке. Это может быть: 

1. Состыковка шин электролизного цеха. 

2. Монтаж иных электрических линий. 

Алюминиевые шины сваривают обычно встык на графитовой либо алюминиевой подкладке. Графитовые пластины, обладающие вырезами против швов, ставят по бокам шин. Вырезы дают возможность удалить за границы рабочего сечения конец и начало шва. 

Металлический электрод для сварки 

Электродный стержень должен быть сделан из материала, обладающего с главным металлом одинаковым составом. Нужно нанести покрытие на стержень. Его состав хорошо известен, и необходимо соблюдать общепринятое процентное соотношение. Покрытие должно получиться толщиной до одного миллиметра. 

Подогрев в специальных печах означает необходимость замера температуры термопарой. Речь идёт о подогреве древесными опилками либо термокарандашами в горне. Температура бывает достаточной уже при тлении опилок. Сварка осуществляется при применении постоянного тока обратной полярности. Сила его берётся в границе от тридцати до тридцати шести ампер на миллиметр диаметра электрода. 

Детали из алюминиевых сплавов и алюминия надо хорошо очистить от остатка шлака и флюса. Именно эти остатки способствуют возникновению коррозии металла. Чтобы достигнуть этой цели, необходимо: 

• деталь после завершения сварки промыть горячей водой; 

• поверхность шва протереть волосяной щёткой; 

• погрузить деталь на пять минут в 2-процентный раствор с хромовой кислотой, которая нагрета до восьмидесяти градусов. 

Завершив эту процедуру, детали нужно опять промыть горячей водой и просушить. 

В среде защитного газа 

Защитным газом служит аргон. Сварка выполняется с использованием специального держателя и вольфрамового электрода. Задействованный в данном случае алюминиевый сплав и алюминий необходимо хорошо очистить. 

Нельзя допустить в аргоне: 

1. Содержания кислорода свыше 0,03 процента. 

2. Наличия влаги. 

3. Присутствие азота больше 0,3 процента.  

Сваривая в аргоновой среде, флюс использовать не надо. В результате отпадает необходимость очистки после сварки от шлаков и флюса, что является трудоёмкой операцией. Сварка в среде аргона допускает также нахлесточные соединения, которые запрещены при сварке, подразумевающей использование флюса. Запрещение обосновывается тем, что практически невозможно стопроцентно удалить шлаки и остаток флюса. В итоге может появиться коррозия, разрушающая нахлесточное сварное соединение. 

Уменьшая окисную плёнку 

С дуговой сваркой покрытым электродом мы имеем дело только с двумя разновидностями цветного металла: 

• медными сплавами и медью; 

• алюминиевыми сплавами и алюминием. 

Главные преимущества конструкций из сплава с алюминием многократно проверены практикой и заключаются в следующем: 

1. В высокой устойчивости к коррозии. 

2. Высокой удельной прочности. 

3. В малой плотности. 

По этим причинам конструкции распространены повсеместно. Для сварной конструкции применяется деформируемый сплавиз алюминия. При деформации и нагреве он не поддаётся растрескиванию. Основной же проблемой сварки алюминиевых сплавов и алюминия стала его значительная химическая активность:

• на поверхности алюминия появляется окисная плёнка, чья температура плавления составляет 2050 градусов по Цельсию; 

• она не плавится в ходе сварки; 

• потягивает металл устойчивой оболочкой; 

• затрудняет формирование сварочной ванны. 

Кусочки плёнки, попав в шов, уменьшают качество сварного соединения и срок его службы. Выполняя сварку, необходимо провести меры для разрушения, а потом удаления плёнки. Эта мера обеспечит защиту металла от нового окисления. Из-за немалой химической прочности окисной плёнки восстановить из окисла алюминий при сварке нельзя. Невозможно на практике связать её в прочное соединение со щелочью либо сильной кислотой. 

Влияние шлака на сварку алюминия базируется на смывании расплавленным шлаком окисной плёнки, которая подверглась разрушению. Немалую роль играет процесс растворения. Готовя деталь из сплава с алюминием для предстоящей сварки, нужно удалить с кромки поверхностное загрязнение. Применяется для этой цели органический растворитель. Возможно использование травления по такой технологии: 

1. Промывка холодной водой. 

2. Сушка с помощью сжатого воздуха. 

3. Обезжиривание растворителем. 

4. Пассивирование две минуты в тридцатипроцентном растворе с водой HNO3. 

5. Травление одну-две минуты в NaOH, концентрированной щелочи. 

Сварка даёт возможность применить с хорошей отдачей нахлесточные либо стыковые соединения. Снижая включения в швеокисной плёнки, допустимо применение флюсов, которые наносятся на торцы деталей накануне сварки. Они представляют собой дисперсную взвесь фторидов, находящихся в спирте. 

Не разделывая кромки, допустимо сваривание с одного бока детали, имеющего толщину кромки до шести миллиметров. С двух боков эта толщина может доходить до десяти миллиметров. Разделка выполняется V-образно: 

• с притуплением в 0,25 от толщины кромки; 

• углом раскрытия кромки до шестидесяти-семидесяти градусов.  

Соблюдение всех требований неизменно даёт положительный результат. 

Электроды для алюминиевых сплавов 

При сварке алюминиевого сплава самыми распространёнными типами электродов считаются: ОЗА-1, ЭЮ-1, АФ-4А, ОЗА-2. Последняя разновидность рассчитана для наплавки и заварки дефектов после литья. Стержень электрода выполняется с использованием сварочной проволоки, нанесением на неё покрытия, представляющего собой смесь фтористой и хлористой соли. Толщина его не больше 0,3 – 0,5 миллиметров на сторону. 

Сварка осуществляется с применением постоянного тока обратной полярности. На силе тока останавливаются с учётом диаметра электрода и положения шва. Работа с электродом 03А-1: 

1. Угол загиба 170 градусов. 

2. Прочность шва 72 Мпа. 

Выполнять сварку предпочтительней с предшествующим подогревом детали до 250 – 400 градусов по Цельсию (принимаетсяво внимание толщина кромки). Алюминий обладает значительной теплопроводностью, кромки разогреваются дугой чрезвычайно медленно. На каждый килограмм наплавленного металла расходуется два килограмма электродов. 

Существенны потери на разбрызгивание и угар электродного металла. Сваривая электродом ОЗА-2, надо иметь в виду, что угол загиба выходит меньше, а шов получится прочнее — 86 Мпа. Такое наблюдается из-за легирования кремнием швов. 

Медные сплавы и медь 

Применение медных сплавов и меди обусловлено антикоррозийной стойкостью в агрессивной среде, высокой тепло- и электропроводностью. Большая чистота металла означает повышение подобных свойств. Как теплопроводность, так и электропроводность меди быстро меняется и при малом присутствии примеси (до одного процента). Нагреваясь, медь вступает в реакцию с водородом, углеродом, серой, кислородом. Инертность она проявляет при сварке к азоту в каждом еётемпературном диапазоне. 

При низкой температуре, похожей на температуру кристаллизации, водород и кислород почти не растворяются в меди. Неудовлетворительная защита и не существенное раскисление вызывает у меди трещины либо водородную «болезнь». Она проявляется в замедленном образовании трещин. В связи с этим необходимо: 

• накануне работы два часа прокаливания сварочных электродов при температуре от 250 до 300 градусов по Цельсию; 

• основной металл должен быть с низким содержанием газа; 

Когда же речь заходит о сваривании чистой меди, то предпочтительней применять иные способы, в том числе сварку в защитном газе плавящимся либо не плавящимся электродом. Сплав меди с цинком, латунь, тоже отличается плохой свариваемостью по причине выгорания цинка. 

Специфика бронз 

Бронза сваривается при сопоставлении с чистой медью лучше. Бронзы различаются видом легирующего компонента. Хромистые и кремнистые бронзы можно сварить легче других. Кремнистыми бронзами существенно утрачена как электропроводность, так и теплопроводность, зато в значительной мере присуща износостойкость и устойчивость к коррозии. 

Для хромистых бронз характерна при отличной свариваемости тепло- и электропроводность уровня чистой меди. Неплохой свариваемостью с жаропрочностью и превосходной устойчивостью к коррозии обладают марганцовистые бронзы. Оловянистые и алюминиевые бронзы из-за выгорания легко плавящегося легирующего материала свариваются неудовлетворительно. 

Из электродов, что уже прошли проверку практикой, лучшими стали Комсомолец-100, ОЗБ-2М, АНЦ/СЭМ-3. Последняя разновидность рассчитана на наплавку бронз и сварку. Все другие – на сварку, наплавку чистой меди, а на её основе – низколегированного сплава. Сваривают медные сплавы и медь, используя постоянный ток обратной полярности. 

Деталь, обладающую толщиной до десяти миллиметров, подвергают сварке с аналогичной без предварительного подогрева и разделки кромки. Сила тока подбирается с учётом диаметра электрода. Процесс сварки нужно осуществлять двух- либо односторонним швом: 

• на графитовой ткани; 

• либо на графитовой подкладке, высушенной и ровной. 

Сваривают короткой дугой, чуть-чуть на подъём либо в нижнем положении, с незначительным поперечным колебанием электрода, находящегося в перпендикулярном положении к изделию.  

Деталь, имеющую толщину 10 – 25 миллиметров, сначала нагревают до двухсот-четырёхсот градусов по Цельсию. Причём должна быть обеспечена электропроводность сварного шва в пределе шестидесяти процентов в сравнении с электропроводностью чистой меди. Границей прочности наплавленного материала становится 200 МПа. Электроды всех типов расходуются интенсивно. Затрачивается на каждый килограмм наплавленного металла 1,6-1,75 килограмма электродов. Зато результат соответствует технологическому стандарту.

Сварка бронзы

 

Сварку бронзы применяют при ремонте, исправлении брака литья или механической обработки, а также при наплавке. Бронзовые детали можно сварить с предварительным подогревом до 350—400° С (крупных изделий 500—600° С) и без него. Прочность бронзы при высоких температурах снижается, поэтому деталь перед сваркой следует тщательно закреплять, чтобы не повредить ее в результате толчков и ударов.
После сварки литые бронзовые детали подвергают отжигу нагревом до 600—700° С с выдержкой при этой температуре 3—5 ч. Нагрев отливок с температуры 200°С производится со скоростью не более 100 град 1ч. Для ответственных отливок из высоко оловянистых бронз, подвергающихся знакопеременным нагрузкам и ударам, применяют отжиг при 750° С и последующую закалку при 600—650° С. Прокатанную бронзу проковывают в холодном состоянии для повышения плотности и прочности металла шва.

При быстром нагревании и последующем также быстром охлаждении оловянистых бронз на поверхности детали выделяются включения хрупкого сплава, богатого оловом, что резко снижает прочность детали и может явиться причиной ее разрушения.
Дуговая сварка бронз производится металлическим или угольным электродом в нижнем положении.
При сварке угольным электродом применяют постоянный ток прямой полярности; величина тока 25—35 а на 1 мм диаметра электрода, который берут равным от 5 до 12 мм (обычно 6—8 мм), напряжение дуги 40—45 в, длина дуги 20—26 мм. При сварке алюминиевых бронз следует применять флюсы, активные в отношении окиси алюминия Al2O3. Флюсом покрывают присадочный пруток, как обмазкой. Для удаления окислов из ванны электродом и прутком делают поперечные зигзагообразные движения. Рекомендуется применять предварительный подогрев до 300—350° С для повышения качества сварки.
Для сварки оловянистой бронзы берут прутки состава: 8% цинка, 3% олова, 6%свинца, 0,2% фосфора, 0,3% никеля, 0,3% железа, остальное — медь. Для других бронз используют пруток того же состава, что и основной металл. Временное сопротивление наплавленного металла при сварке угольным электродом составляет: оловянистых и кремнистых бронз — 35—40 кгс/см2, алюминиевых бронз — 40—45 кгс/см2.
Сварка бронз металлическим электродом находит широкое применение. Лучшие результаты дает сварка на постоянном токе обратной полярности; величина тока 30—40 а на 1 мм диаметра электрода. При использовании переменного тока для повышения устойчивости горения дуги повышают величину тока до 75—80 а на 1 мм диаметра электрода или применяют осциллятор.
Электродная проволока берется того же состава, что и основной металл. Для большинства марок литейных бронз, если это допускается требованиями в отношении прочности и коррозионной стойкости, применяют электроды из бронзы марки Бр.КМцЗ-1 (3% кремния, 1% марганца, остальное — медь). Сварку алюминиевых бронз выполняют электродами из бронз, содержащих 10% алюминия и 3—5% железа. При сварке алюминиевых бронз сложным легированием никелем или марганцем. Марганец уменьшает возможность появления трещин при сварке.
При сварке бронз применяют покрытия различных составов 
Для сварки прокатанных никелевых бронз используют покрытие состава: ферромарганец — 28%, ферросилиций — 41%, полевой шпат — 28%, магнезия — 3%. Обычно никелевая бронза толщиной до 6 мм сваривается электродами диаметром 3,4 и 5 мм, током 25—35 а/мм диаметра электрода.
Сварку бронзы Бр.Мц5 производят медными электродами с покрытием «Комсомолец-100» при предварительном подогреве до 400—500° С.
Сварку бронз ведут без перерывов в один слой. Электрод держат почти перпендикулярно к поверхности металла. Для лучшего удаления газов электродом делают зигзагообразные движения. Для получения максимальной высоты наплавки ее ведут с предварительной за формовкой места наплавки при наклоне до 15 град к горизонтали. Режим уточняют путем сварки образцов. При сварке без подогрева применяют больший ток.
При правильном выполнении сварки бронз плавящимися металлическими электродами механические свойства металла шва получаются, примерно, равными (или несколько ниже) свойствам основного металла.
Для прокатанных бронз малой толщины наилучшие результаты дает сварка в аргоне неплавящимся вольфрамовым электродом.
Газовую сварку бронзы применяют при ремонте литых деталей и наплавке поверхностей трения. В случае необходимости сварку ведут с подогревом до 450° С для предупреждения появления трещин. Сварочное пламя должно быть восстановительным так как при окислительном пламени усиливается выгорание олова, кремния, алюминия. Пламя во избежание перегрева несколько удаляют от ванны (как при сварке латуни). В качестве присадочного прутка используют проволоку или стержни, близкие по составу к основному металлу. Учитываявыгорание олова при сварке, его содержание в прутке желательно иметь на 1—2% .больше, чем в основном металле; в качестве раскислителя в проволоку вводится до 0,4% кремния. Разделка кромок должна быть V-образная с углом раскрытия шва 60—90 град. При сквозных дефектах снизу ставят подкладку из асбеста или графита для предупреждения вытекания металла шва. Мощность пламени 100—150 дм61ч ацетилена на 1 мм толщины свариваемого металла. Применяют флюсы того же состава, что и для сварки меди и латуни. Сварку алюминиевых бронз ведут с флюсами, используемыми для газовой сварки алюминиевых сплавов. При газовой сварке алюминиевых бронз не всегда обеспечивается хорошее устойчивое качество сварного соединения вследствие влияния тугоплавкого окисла алюминия — А1203, для удаления которого требуется соответствующий флюс. Более устойчивые и качественные соединения получают при сварке угольным электродом и аргонодуговым способом.
Термическая обработка бронз после газовой сварки выполняется на режимах, применяемых для термообработки бронз тех же марок после дуговой сварки.
При газовой сварке бронз прочность сварного соединения получают равной 80—100% прочности основного металла.

специфика, подготовительные работы и технология процесса

При сварке бронзы необходимо учитывать множество особенностей. Например, оловянная бронза сваривается методом газовой сварки, а для алюминиевой и кремниевой бронзы используется дуговая или аргонодуговая сварка. Каждый вид  сплава имеет свои особенности, но имеются и общие правила: при дуговой сварке устанавливается обратная полярность тока и соединяются заготовки не сплошным швом, а прерывистым.

Содержание

• 1 Специфика сварки бронзы
• 2 Подготовительные работы и процесс
• 3 Сварка бронзы аргоном

Специфика сварки бронзы

Вся работа усложняется из-за большого количества примесей, содержащихся в бронзе. В процессе сварки некоторые вещества выгорают и создают пористый шов, что имеет весьма отрицательное влияние на качество полученного шва. Этого недостатка удаётся избежать, используя похожие по составу со свариваемым металлом сварочные прутки. При нагреве бронзы более 500 градусов значительно возрастает её хрупкость. Поэтому нужно не допускать резких механических воздействий, а также минимизировать необходимость перемещения изделия во избежание появления трещин.

Подготовительные работы и процесс

Сварке предшествуют подготовительные работы. Вначале подготавливаются свариваемые части. Необходимо провести очистку поверхности заготовок от остатков формовочной смеси, окалины и прочих отложений, если потребуется. Поверхность заготовки начищается до блеска с помощью металлической щётки. Кромки разделываются V-образной формой под углом 70-90 градусов.

Для места проведения работ нужно выбрать помещение с хорошей вентиляцией, так как во время сварки бронзы выделяются вредные испарения.

Под место будущего шва рекомендуется подкладывать графит или асбест. Все свариваемые элементы необходимо надёжно закрепить для предотвращения появления брака.

По краям соединяемых частей наносится флюс. Флюс можно использовать такой же, как и при сварке меди. Перед началом работы нужно выполнить предварительный нагрев примерно 300-350 градусов по Цельсию. К соединяемым деталям горелка подносится под углом 90 градусов. Чтобы избежать выгорания олова, нужно держать ядро огня на расстоянии 7-10 мм от места сварки деталей. В процессе сварки бронзы нужно перемешивать сварочную ванну присадочным прутком. Для того чтобы убрать возникающие окислы, периодически добавляется флюс. Далее проводят термообработку изделия и закаляют в холодном состоянии. Избавляются от остатков флюса при помощи серной или азотной кислоты.

К работе с бронзой допускаются только мастера высокого уровня, которые уже имеют опыт и знают специфику работы с данным металлом.

Сварка бронзы аргоном

В аргонодуговой сварке используют вольфрамовые электроды. Для работы с такими электродами применяют аппараты TIG. Сварка выполняется специальной горелкой, при этом электрод должен выступать на 2-5 миллиметров. Газ поступает через керамическое сопло, находящееся вокруг электрода. В качестве присадочного материала используются бронзовая проволока или бронзовые стержни диаметром 5-12 мм. Нужно внимательно выбирать присадочный материал: его химический состав должен совпадать со свариваемым материалом.

Если толщина свариваемых деталей находится в диапазоне от 1,4 до 2,5 мм, то можно не использовать присадочный материал, а соединение осуществляется с использованием постоянного тока с прямой полярностью.

Опытные сварщики советуют выбирать диаметр электрода по следующей таблице.

Толщина металла (мм)	Диаметр электрода (мм)
2	2-3
3	4
4	4-5
5	5-6
6	5-7
7-8	6-7
9-10	6-8

Сила тока рассчитывается в соотношении 30-40 А на 1 мм диаметра электрода. Также можно применять переменный ток, используя при этом осциллятор. В этом случае используется соотношение 75-80 А на 1 мм диаметра электрода. Для бронзы нужно приобретать аргон марки В.

Началу сварочных работ предшествует тщательная очистка заготовок с помощью щёток и химических растворов.

При проведении аргонодуговой сварки бронзы швы соединяются вплотную, чтобы не осталось зазора. Самыми прочными получаются швы, сделанные на отожжённой бронзе.

Нужно помнить, что при соединении металла толщиной свыше 1,8 мм велика вероятность возникновения единичных пор. Они образуются на участке перехода ото шва к основе. Это происходит по причине того, что в бронзе находится растворённый водород, поступающий из аргона. Влага может находиться как в аргоне, так и на поверхности свариваемых деталей. Кроме того, материал поглощает водород в процессе отжига бронзы газом. Технический газ, которым проводят обработку, в составе содержит 12% водорода.

На свариваемые детали подаётся электричество. Присадочную проволоку к сети подключать не нужно. В одну руку берётся горелка, в другую – проволока. За 20 секунд до начала работы нужно нажать на горелке кнопку включения газа.

Нужно удерживать дистанцию в 2 мм между горелкой и местом шва. Благодаря этому, образуется электрическая дуга между электродом и свариваемым частями. Сварщик перемещает горелку вдоль шва и равномерно подаёт проволоку.

Запрещается прикасаться к рабочему столу во время зажжения дуги. Для этих целей используется осциллятор, который подаёт импульс электроду с частотой от 150 кГц и напряжением не менее 2 000 В.

Сварка разнородных металлов (стали с алюминием, медью, цветных металлов) — Остальные вопросы

Сварка разнородных цветных металлов

 

Сварка алюминия и его сплавов с медью

 

Кроме значительного различия физико-химических свойств алюминия и меди, сварка этих металлов затруднена образованием хрупкой интерметаллидной фазы. Обычно сварку выполняют вольфрамовым электродом в аргоне и по слою флюса. Для улучшения процесса сварки на медь после ее очистки необходимо наносить слой покрытия, который активирует поверхность более тугоплавкого металла, улучшает смачиваемость поверхности меди алюминием. Наилучшим является цинковое покрытие толщиной 50-60 мкм, наносимое гальваническим методом. Технология сварки алюминия с медью такая же, как и алюминия со сталью, т. е. дугу смещают на более теплопроводный металл, в данном случае на медь, на 0,5-0,6 толщины свариваемого металла.

 

Прочность соединения равна прочности технического алюминия (8-10 кгс/мм2), удельное электросопротивление шва несколько выше (0,037 Ом-мм2/м), чем у алюминия (0,0313 Ом-мм2/м). Сварные соединения не меняют свою прочность при длительном нагреве до температуры 150 град. С. При более высоком нагреве прочность соединения падает в связи с резким увеличением слоя хрупких интерметаллидов.

 

На границе соединения со стороны меди образуется прослойка интерметаллидов (GuAl2) толщиной 3-10 мкм, со стороны алюминия полоска твердого раствора меди в алюминии такого же размера. Микротвердость прослойки интерметаллидов, примыкающих к меди, достигает 450-550 кгс/мм2. Наличие этой зоны обусловливает относительно низкую прочность соединения. Если толщина интерметаллидной прослойки меньше 1 мкм, она не влияет на прочность соединения.

 

Прочность соединения, так же как и в сталеалюминиевых соединениях, повышается при легировании металла шва кремнием (4-5%) и цинком (6-8%), так как эти элементы подавляют рост интерметаллидной прослойки.

 

Для обеспечения стабильной прочности сварных соединений по свариваемой кромке меди необходим скос под углом 45-60 град. При сварке меди Ml с аллюминием марки А5 по слою стандартного флюса, применяемого для сварки алюминия (АН-А1) при толщине металла до 20 мм, используют проволоку марки АД1 диаметром 2,5 мм. При сварке электрод необходимо смещать от скоса на 5-7 мм в сторону меди. При сварке по слою флюса прочность сварного соединения равна 7-8 кгс/мм2, электропроводность сохраняется на уровне электропроводности алюминия.

 

Сварка алюминиевого сплава с титаном ОТ4

Обычно применяют аргонодуговую сварку вольфрамовым электродом, перед которой кромки титана очищают от а-слоя и загрязнений и алитируют в чистом алюминии при температуре алюминия 800- 830 град. С в течение 1-3 мин. В этом случае период образования соединения между алюминием и титаном меньше, чем период ретардации, и хрупкие интерметаллиды по линии соединения не успевают образоваться.

Кромки предварительно разделывают(V — образная разделка) До сварки на алитированные кромки наплавляют слой чистого алюминия (5-8 мм) с использованием проволоки марки AB00 диаметром 5-8 мм. 

 

Соединение сваривают обычным методом, как алюминиевый сплав. Предел прочности сварного соединения сплавов ОТ4 + АМг6 зависит от слоя алюминия и составляет 11-27 кгс/мм2, угол изгиба 17-30 град.

 

Сварка титана с медью и ее сплавами

 

Сварка затруднена большим различием свойств и образованием хрупких интерметаллидов. Наиболее успешна сварка плавлением при использовании промежуточных вставок из специально выплавленных сплавов титана, легированного молибденом, ниобием или титаном, которые понижают температуру превращения al;P и обеспечивают получение однородного титанового сплава со стабильной структурой, не очень отличающейся от структуры меди. Можно использовать комбинированные вставки из сплавов Ti + 30% Nb и сплавов ВТ15.

 

Эти сплавы при сварке с медью МЗ обеспечивают предел прочности соединения 22-22,5 кгс/мм2 и угол изгиба 140-180 град., а при сварке с бронзой 26-28 кгс/мм2 и угол изгиба 100-160Q. В прослойке по линии соединения твердость достигает 470- 480 кгс/мм2 при твердости бронзы БрХ 0,8 120 кгс/мм2.

 

Сварка ниобия, тантала и молибдена со сталью и сплавами цветных металлов

 

Принципиальная возможность сварки ниобия, тантала и молибдена со сталями и цветными сплавами частично показана выше, так как эти металлы используют в качестве промежуточных вставок при сварке титана со сталью, алюминием и медью.

 

Тантал и ниобий по свойствам близки к титану и при сварке с ним образуют твердые растворы без хрупких соединений. Ниобий также удовлетворительно сваривается с медью и медными сплавами, с которыми образует ограниченные растворы. Тантал с медью растворов и соединений не образует. Обычно применяют бериллиевую бронзу БрБ2. Сварку выполняют вольфрамовым электродом в среде инертных защитных газов, часто в камерах с контролируемой атмосферой и электронным лучом.

 

Сварка биметаллов

В настоящее время известно применение биметаллических заготовок из углеродистой и коррозионно-стойкой стали с алюминиевыми сплавами, из стали и медно-никелевого сплава МНЖ 5-1, из стали 12Х18Н9Т и титанового сплава ОТ4, ОТ4-1 для сварки разнородных металлов.

 

В биметаллическом прокате из углеродистой и низколегированной стали и алюминиевых сплавов АМг3 и АМг6 соотношение толщин в пакете 1 : 1 и 1,5 : 1. Алюминиевый сплав соединяется со сталью при прокате по подслою из чистого алюминия. Предел прочности биметалла на срез 7-9 кгс/мм2 и на отрыв 10-15 кгс/мм2.

 

Прочность сварного соединения в большой степени зависит от прочности сцепления слоев биметалла и, следовательно, от площади биметаллической вставки. Однако неконструктивность узлов соединения и отсутствие средств контроля качества сцепления слоев биметалла часто приводят к тому, что соединения этого типа не обладают вакуумной плотностью.

 

Для предотвращения появления хрупких интерметаллидов внутри биметалла при нагреве в процессе сварки необходимо строго выдержать режим сварки. Для биметалла толщиной 10- 12 мм рекомендуется следующий режим: со стороны алюминиевого сплава аргонодуговая сварка вольфрамовым электродом на режиме I = 140 −160 А; Uд = 14 — 18 В; v св = 6 −7м/ч; со стороны стали сварка в СО2 на режиме I= 100 — 130 A, Uд = 18 — 20 В, v св = 17- 20 м/ч.

 

Наиболее вероятно образование хрупких интерметаллидов в биметалле СтЗсп, 12Х18Н9Т и сплава АМг6 при нагреве линии соединения выше температуры 450 град. С. При нагреве до температуры 550 град. С и выше биметалл расслаивается. Рекомендуется сварку начинать со стороны алюминия и после охлаждения всего узла — со стороны стали.

СВАРКА СТАЛЕЙ С МЕДЬЮ И ЕЕ СПЛАВАМИ

СВАРКА разнородных металлов и сплавов

При изготовлении испарителей, эжекторов, фурм доменных пе­чей и конвертеров, кристаллизаторов, химической аппаратуры, электровакуумных приборов и во многих других случаях возникает необходимость соединения сталей различных классов с медью и ее сплавами —латунью, бронзой.

По вопросам сварки сталей с медью и ее сплавами опубликовано довольно большое количество работ [123, 145, 181, 185 и др.]. Это объясняется прежде всего разнообразием и трудностью задач, кото­рые приходится решать в каждом конкретном случае. Помимо непо­средственной сварки медных деталей со стальными, в целях эконо­мии цветных металлов целесообразна наплавка меди, бронзы или латуни на стальные поверхности. В промышленности используют также стали, плакированные медью и ее сплавами, например биме­талл сталь—латунь, в котором высокая прочность и достаточная пластичность сочетаются с коррозионной стойкостью, хорошей тепло­проводностью и электропроводностью, высокими антифрикционными свойствами. Эти биметаллы могут подвергаться самым различным технологическим операциям —штамповке, гибке, сварке и др.

Из диаграммы состояния бинарной системы железо—медь сле­дует, что железо с медью сплавляется во всех соотношениях. При этом максимальная растворимость меди в 8-железе составляет 6,5 %, в у-железе 8 %, в а-железе 1,4 % при 850 °С. Медь растворяет в себе железо в следующих количествах: при температуре 1094 °С 4 %; при 650 °С 0,2 %. Рассмотрим характерные особенности взаимодей­ствия этих двух металлов. При наплавке меди на аустенитную сталь 12Х18Н9Т и их сварке наблюдается проникание меди в сталь. Нали­чие ферритной фазы в стали уменьшает проникание в нее меди, а со­держание феррита более 30 % в аустенитно-ферритной стали — пол­ностью устраняет. Предварительный подогрев стали 12Х18Н9Т до температуры 800 °С вызывает выделение ферритной фазы. Проникание меди при этом снижается [6, 7].

Была высказана следующая гипотеза [7 ]: трещины при наплавке меди на сталь образуются в результате совместного действия жидкой меди, проникающей в микронадрывы, которые возникают при кри­сталлизации матричной фазы —стали (эффект Ребиндера), и терми­ческих напряжений растяжения.

Необходимым условием возникнове­ния этого эффекта является смачивание стенок капилляра. Из двух фаз, присутствующих в рассматриваемых сталях, жидкая медь сма­чивает аустенит (у-фазу) и не смачивает феррит (a-фазу). Определено, что расклинивающее давление жидкой меди на сталь равно ~25 МПа.

Проникание меди в сталь на глубину от нескольких микрометров до нескольких десятков миллиметров при наплавке, сварке и пайке

Рис. 59. Сопротивление усталости биметаллических образцов

отмечено в работах [16,35,128 и др. ]. При этом допустимая глубина прони­кания, не влияющая на механиче­ские свойства стали, ограничивается 0,3—0,5 мм. Считают, что на прони­кание меди в сталь при наплавке, сварке, пайке оказывают влияние следующие факторы: время контак­тирования расплавленной меди со сталью, с увеличением которого увеличивается глубина проникания; напряженное состояние металла при наплавке, сварке и пайке; структур­ное состояние, химический состав стали.

В работе [16] показано, что проникание сплава МНЖКТ5-1- -0,2-0,2 в сталь 20, СтЗсп и т. п. на глубину 0,8 мм практически не влияет на статическую и циклическую прочность биметаллических образцов. В то же время при наплавке оловянной бронзы на сталь глубина проникания 2—13 мм существенно снижает временное со­противление и сопротивление усталости биметалла [39, 164].

При исследовании влияния проникания медного сплава в сталь толщиной 30 мм с ав = 900 —1000 МПа на свойства биметаллических образцов в качестве наплавляемого металла применяли проволоку из сплава МНЖКТ5-1-0,2-0,2 диаметром 2 мм. Наплавку выполняли сжатой дугой на обратной полярности с токоведущей присадочной проволокой на режиме: ток в цепи вольфрамовый электрод — изде­лие 200—220 А, в цепи вольфрамовый электрод — присадочная про­волока 80—100 А, амплитуда колебаний сварочной головки 20 мм, ча­стота колебаний 35—40 в минуту, скорость наплавки 6—7 м/ч. На­плавка сжатой дугой была выбрана потому, что она обеспечивает отсутствие включений железа и кристаллизационных прослоек в на­плавленном металле, что может иметь место при других способах наплавки, когда происходит расплавление стали.

Установлено, что проникание медного сплава в высокопрочную сталь на глубину 1,2 мм практически не сказывается на статической и циклической прочности при растяжении, статическом и ударном изгибе биметаллических образцов, а также на прочности сцепления наплавленного металла со сталью. В качестве примера на рис. 59 приведены результаты испытания на установке ГРМ-1 при пульси­рующем растяжении с частотой 400—600 циклов в минуту.

Сварка и наплавка трением. Возможность получения качествен­ного соединения меди и медно-никелевого сплава с различными угле­родистыми сталями показана в работе [177]. Для сварки трением меди МЗр, М2, медно-никелевого сплава МН95-5 (95 % Си, 5 % Ni) со сталями 20, 45 и 60 использовали серийное оборудование (МСТ-31, МСТ-23, МСТ-2001).

Режимы сварки трением Свариваемые сплавы Диаметры свариваемых заготовок, Рк Рпр Место разрушения мм МПа М2 + сталь 45 М2 + сталь 45 М2 + сталь 45 МН95-5 + сталь 60 25+ 25 40+40 25+40 20+ 20 182 168 262 257 212 230 Основной металл Частично стык Стык Основной металл

Один из основных параметров, определяющих качество сварного соединения, — максимальная температура в стыке. случаях максимальная температура в стыке ниже температуры плавления более легкоплав­кого металла. Увеличение скорости вращения приводит не только к повышению максимальной температуры в стыке, но и к возрастанию градиента температур.

При отработке режимов сварки цилиндрических образцов различ­ных диаметров удалось получить соединения с механическими свой­ствами, соответствующими свойствам отожженной меди (табл. 19).

Для получения стабильного качества режимы сварки (давление при нагреве рн, время нагрева и давление проковки /?пр) варьиро­вали в широких пределах. Металлографические исследования пока­зали, что образование соединения происходит за счет совместного перемешивания поверхностных слоев меди и стали.

Контактная сварка. Сварку стали 10 с латунью Л63 выполняли на контактных машинах МТПК-251 и КТ-801. Стальные образцы (толщиной 1,2—1,6 мм) перед сваркой обезжиривали, а латунные (толщиной 1,2—1,6 мм) механически зачищали.

При сварке меди и ее сплавов требуются определенные техноло­гические приемы, обеспечивающие высокую концентрацию теплоты в месте контакта деталей [128]. Один из этих приемов — установка теплового экрана, например молибденовой пластины толщиной 0,6 мм, между латунным листом и медным электродом для создания необходимой концентрации теплоты в месте контакта деталей, при этом рост ядра точки ускоряется примерно на 20 %.

Образцы, выполненные точечной сваркой с помощью молибдено­вого экрана, при испытании на разрыв во всех случаях разрушались с вырывом точки из латунной или стальной пластины, что свидетель­ствует об удовлетворительном качестве сварного соединения.

Сварка взрывом. Изучены строение и свойства биметалла сталь 16ГС + медь М1б, полученного сваркой взрывом [161]; толщина плакирующего слоя составляла 4—10 мм. Для назначения оптималь-

ных режимов последующей (после сварки) горячей прокатки для листов заданных размеров необходимо знать закономерности измене­ния строения и физико-механических свойств при нагреве биметалли­ческих заготовок в процессе сварки взрывом. Образцы для испытаний вырезали из различных участков по длине и ширине двухслойной заготовки.

При изучении строения биметалла при температуре 20 °С установ­лено наличие плотного соединения слоев биметалла (лишь в 3 % образцов были обнаружены поры и микротрещины в зоне сварки). Предел*прочности при срезе составлял 153—310 МПа, при отрыве 234—342 МПа; более 80 % образцов выдержали испытания на изгиб, пластические свойства биметалла после сварки низкие (б = 8,0-ь

17,5 %). Металлографическое исследование образцов выявило типичную для сварки взрывом картину на контактирующих поверх­ностях: волнообразная граница раздела слоев с отдельными участ­ками, где движение металла в момент сварки носило турбулентный характер [161].

Микрорентгеноспектральный анализ показал, что в зонах пере­мешивания, расположенных во впадинах волн, содержится 40—50 % Си и 45—55 % Fe, а в зонах, расположенных на гребнях волн, 55— 65 % Си и 30—40 % Fe. Поскольку взаимная растворимость меди и железа в твердом состоянии в равновесных условиях невелика, об­разование фазы, содержащей столь значительные количества железа и меди, возможно лишь при расплавлении соприкасающихся при взрыве участков и последующей их закалке за счет высокой скорости теплоотвода [38].

Одночасовой отжиг при температуре 700 или 900 °С приводит к росту относительного удлинения до 25 % при соответственном снижении временного сопротивления до 380—420 МПа. При этом уменьшаются различия в свойствах образцов, вырезанных из раз­ных зон двухслойной заготовки. Изменение свойств биметалла после отжига связано с развитием рекристаллизации как в основном, так и в плакирующем слоях. В стали и меди обнаружены участки рекри — сталлизованных зерен, пластически деформированные зоны и участки с равновесной структурой.

Диффузионная сварка. Одним из наиболее перспективных спо­собов соединения разнородных металлов давлением является диффу­зионная сварка в вакууме, которая обеспечивает получение вакуум­но-плотных, термостойких, вибропрочных сварных соединений при сохранении высокой точности геометрических размеров и форм из­делий (табл. 20) [58].

Микроструктурный анализ соединений, сваренных по разрабо­танным оптимальным режимам, показал отсутствие непроваров, микротрещин и других внутренних дефектов.

Сварка плавлением. Коррозионно-стойкая сталь типа 18-8 с одно­фазной аустенитной структурой при наплавке на нее меди и сплавов на медной основе обладает повышенной склонностью к образованию макротрещин [6, 7], чему способствует проявление так называемого адеорбционно-расклинивающего эффекта. Для устранения появле-

Режимы диффузионной сварки меди со сталью Свариваемые сплавы Т, °С р. МПа t, мин Вакуум, мПа ав, МПа Медь М16 + сталь Э 650 16 40 0,080 140 700 12 30 0,266 150 Медь М16+ сталь 12Х18Н9Т 650 16 40 0,106 190 700 12 40 0,266 190

ния трещин рекомендуется предварительно наплавлять на сталь подслой аустенитно-ферритного металла или применять промежуточ­ную вставку [128]. Кроме этих вариантов, в работах [1, 2] описаны эксперименты по непосредственной сварке стали с медью.

В связи с необходимостью расширения области применения сварных соединений стали с медью и ее сплавами, в частности при изготовлении изделий, работающих в условиях циклического нагру­жения, проведены исследования прочности таких соединений [2]. Проводили сравнительную оценку циклической прочности разнород­ных сварных соединений стали 12Х18Н10Т, содержащей 2,5 % фер — ритной фазы, с медно-никелевым сплавом МНЖ5-1 и с медью МЗр. На торцы стальных пластин толщиной 10 мм аустенитно-ферритной проволокой 08Х19Н9Ф2С2 предварительно наплавляли три слоя (каждый толщиной 1,5—2,5 мм). Наплавленные поверхности подвер­гали механической обработке для подготовки V-образных кромок к сварке. При этом следили за тем, чтобы в процессе механической обработки не был удален третий наплавленный слой. Сварку необ­ходимо производить по этому третьему слою. Другие пластины под­готовляли к сварке без предварительной наплавки торцов. Затем производили аргонодуговую сварку стальных пластин с пластинами из сплава МНЖ5-1 и медью присадочной проволокой из сплава МНЖКТ5-1-0,2-0,2.

Результаты испытания образцов на усталость при циклическом растяжении, выполненном на вибраторе в условиях постоянства ам­плитуды нагрузок, представлены на рис. 60 [2]. Циклическая проч­ность (на базе 2-Ю5 циклов нагружений) сварных соединений меди МЗр и сплава МНЖ5-1 со сталью, выполненных без предварительной наплавки, такая же, как прочность сварных соединений сплава МНЖ5-1 со сплавом МНЖ5-1 и меди с медью.

Предварительная наглазка кромок аустенитной стали аустенит- но-ферритными сварочными материалами не повышает циклической прочности сварных соединений меди и сплава МНЖ5-1 со сталью. Результаты исследований позволили рекомендовать применение непо­средственной аргонодуговой сварки соединений меди МЗр и сплава МНЖ5-1 со сталью 12Х18Н10Т с использованием проволоки МНЖКТ5-1-0,2-0,2 даже в тех случаях, когда сваренные изделия ра­ботают в условиях повторно-переменного (циклического) нагруже­ния.

Рис. 61. Угловой шов стыково­го соединения сплава БрХ1 со сталью

Рис. 60. Кривые усталости сварных соеди­нений: 1 — сплав МНЖ5-1 со сталью 08Х18Н10Т без предварительной наплавки; 2 — то же, с предварительной наплавкой; 3 — медь МЗр со сталью 08Х18Н10Т без предвари­тельной наплавки; 4 — то же, с предвари­тельной наплавкой

Аргонодуговую сварку неплавящимся электродом применяют главным образом для соединения деталешнеболыних толщин. Медь со сталью больших толщин сваривают вручную угольным или метал­лическим электродом. Сварное соединение надежно при небольшом проплавлении стали и, следовательно, малом содержании железа в ме­талле шва. Это достигается путем соответствующего регулирования нагрева и плавления меди и стали: теплоту дуги концентрируют на меди, а сталь разогревается и оплавляется благодаря теплоте, посту­пающей от ванны расплавленного металла. На основании этого прин­ципа разработана технология автоматической сварки под флюсом меди со сталью больших толщин металлическим электродом без предварительного подогрева [50].

Образцы из меди М2 со сталью СтЗ толщиной 18 мм (стыковое соединение) и сплава БрХ1 толщиной 30 мм со сталью СтЗ толщиной 40 мм (угловой шов стыкового соединения) сваривали за один про­ход электродной проволокой БрХ1 диаметром 5 мм под флюсом АН-26. Режимы выбирали из условия сквозного проплавления меди в соответствии с режимами сварки меди тех же толщин. Опытным путем установлено, что для получения качественного соединения меди со сталью электрод в процессе сварки должен быть смещен от линии стыка в сторону меди на величину, равную половине толщины свариваемых заготовок. Меньшее смещение приводит к заметному оплавлению стали, большее — к неполному провару. Сварку можно выполнять как с разделкой кромок со стороны стали, так и без раз­делки. На качество сварки существенно влияет зазор между свари­ваемыми образцами, который не должен превышать 1—1,5 мм, в противном случае образуется непровар.

Таблица 21 Механические свойства сварных соединений меди со сталью Свариваемые сплавы Толщина, мм <тт <*в б ■ф МПа % БрХ1 + СтЗ 30+40 127 262 24,7 71,9 М2 + СтЗ 18 103 254 27,0 76,3 БрХ1 30 99 211 54,5 80,9 М2 18 85 219 51,9 84,6

Сварку под флюсом стыковых соединений меди со сталью выпол­няют на флюсовой подушке, угловых швов — на графитовой или остающейся стальной подкладке. Для предотвращения вытекания жидкого металла при сварке угловых швов устанавливают формиру­ющие графитовые блоки со стороны меди. Используют то же обору­дование, что и для сварки толстолистовой меди под флюсом (рис. 61).

По данным химического анализа, в металле шва содержится до 2,3 % Fe, которое распределено в виде дисперсных включений по сечению шва.

Разрыв образцов происходит обычно по меди, что свидетельствует о высокой прочности зоны сплавления (для сравнения в табл. 21 даны также механические свойства используемых меди и бронзы в со­стоянии поставки). Повышение прочности сварного соединения по сравнению с основным металлом объясняется наличием железа в ме­талле шва.

Другим способом соединения меди со сталью является электрон­но-лучевая сварка. Особенности формирования структуры и механи­ческие свойства сварных соединений меди М1б с низкоуглеродистой сталью 20 изучены применительно к наконечникам фурм кислород­ных конвертеров [162, 189]. Режимы электронно-лучевой сварки (универсальная установка ЖЭЛС-5) выбирали, исходя из заданной глубины проплавления для каждого типоразмера наконечников фурм кислородных конвертеров вместимостью 100—350 т. Исследовали плоские и кольцевые образцы. Плоские образцы подвергали механи­ческим испытаниям, кольцевые — гидравлическим под давлением

2,5 МПа. Установлена целесообразность двух проходов, поскольку в процессе сварки обнаружено явление смещения электронного пучка на сталь в случае установки его на медь (скачки электронного пучка). За основу был взят вариант, когда первым проходом достигается заданная глубина провара, вторым — при расфокусированном на 10 % луче обеспечивается необходимая плотность шва (заливание, «залечивание» жидкой медью микротрещин в стали).

Для устранения кристаллизационных трещин, а также избежа­ния необходимости в двух проходах сварки в сварочную ванну до­бавляли различные количества алюминия. В стык помещали фольгу из алюминия с таким расчетом, чтобы на 1 мм длины шва поступало

Свойства сварных соединений меди М1б со сталью 20, выполненных электронно-лучевой сваркой с *н, кДж/м2 Положение пятна нагрева относительно центра стыка <7В, МПа Надрез в центре Надрез в околошовноб зоне со стороны а° шва меди стали Смещено на 0,5 мм в сторону меди 195 760 1300 1140 180 По центру стыка 133 480 1040 1080 91 Смещено на 1 мм в сторону стали 120 500 100 390 180 По центру стыка (с добавле­нием алюминия) 276 1940 770 1250 180

0,01 г алюминия. Сварные соединения меди с низкоуглеродистой сталью, выполненные электронно-лучевой сваркой, имеют более высокие показатели механических свойств в присутствии в шве алю­миния по сравнению с соответствующими характеристиками без алю­миния (табл. 22, нижняя строка).

Введение в сварочную ванну алюминия благоприятно сказы­вается на структуре металла шва и околошовной зоны.

Вопросы плазменной наплавки меди и ее сплавов на сталь из­учены в работе [123].

Рассмотрим теперь сварку плавлением конструкционного биме­талла сталь + медь и ее сплавы. Конструкционный биметалл сталь + медь и ее сплавы различной толщины перспективен благо­даря сочетанию высокой коррозионной стойкости плакирующего слоя из меди (или ее сплавов) и прочности (и жесткости) стальной основы. Такой биметалл используют для трубных решеток и корпусов аппа­ратов, цистерн в производстве синтетического каучука, смол, для хранения и перевозки различных агрессивных сред, в целлюлозно — бумажной промышленности и др.

Свариваемость биметаллов сталь + латунь JI90, сталь + бронза БрОЦ4-3, сталь + медь МЗр изучена в работе [12]. Получение та­ких биметаллов, в частности сталь + латунь, горячим или холод­ным плакированием связано со значительными технологическими трудностями, требует наличия уникального оборудования, позволя­ющего получать обжатия до 70 % за проход [27]. Наиболее целесо­образен для изготовления биметалла сталь + латунь комбиниро­ванный способ, когда прокатке предшествует сварка взрывом. Для изготовления биметалла сталь 10 + медь в качестве плакирующего слоя применяли медь МЗр с повышенной «чистотой по кислороду. Бронза БрОЦ4-3 и латунь JI90 выбраны вследствие их высоких тех­нологических свойств, обеспечивающих возможность получения би­металла сталь + бронза, сталь + латунь (табл. 23).

Таблица 23 Механические свойства биметалла и его составляющих Свариваемые сплавы ав, МПа ан, кДж/м2 Стальной слой 426 800—900 Сталь 10 + МЗр Плакирующий слой 228 Биметалл 310 850 Стальной слой 353 1010 Сталь 10 + БрОЦ4-3 Плакирующий слой 348 Биметалл 378 1160 Стальной слой 562 830 Сталь 10 + Л90 Плакирующий слой 277 Биметалл 330 1980

Примечание. Угол изгиба и в сторону плакирующего, и в сторону основного слоя составлял 180°.

Основные затруднения, возникающие при сварке биметалла, как и при сварке меди и ее сплавов, обусловлены значительным срод­ством меди к кислороду, склонностью меди к пористости, охрупчи­ванию в результате появления хрупкой эвтектики (Си + Си20), а также высокой теплопроводностью меди и ее сплавов. При сварке биметалла толщиной 10 мм необходимо применять несимметричную Х-образную разделку кромок с углом скоса 30—35°. Высокое каче­ство сварного соединения обеспечивает автоматическая сварка под флюсом электродной проволокой диаметром 2 мм, имеющей тот же состав, что и основной металл (табл. 24).

Таблица 24 Способы сварки биметаллов сталь медь и ее сплавы Металл Сварка Электрод или флюс Проволока ЦМ-7 Св-08 Основной слой (сталь) Ручная УОНИ-13/45 Св-08 АНО-4 Св-08 «Комсомолец-100» М3, МЗр Плакирующий слой МЗр Автоматическая АН-26 МЗр Плакирующий слой JI90 Ручная Покрытие ЗТ БрОЦ4-3 Автоматическая АН-348 Л90

В)

Рис. -стальная пластина; 2 — стальной элемент; 3 — медная пластина

При соответствующем режиме сварки можно получить плотные швы без заметного перемешивания разнородного металла шва. Меха­нические свойства сварных соединений биметаллов следующие (сред­ние значения). Для биметалла сталь 10 + БрОЦ4-3: ав = 360 МПа; ан = 940 кДж/м2; сталь 10 + МЗр: ав = 310 МПа, ан = 830 кДж/м2; сталь 10 + Л90: сгв = 330 МПа; ак = 660 кДж/м2. Разрушение при разрыве го всех случаях происходило по основному металлу. Угол изгиба как в сторону основного слоя, так и в сторону плакирующего слоя 180°.

Конструкционный биметалл сталь + медь может быть применен также в виде соединительного элемента (переходника) при сварке стали с медью и ее сплавами. При этом сталь приваривается к основ­ному слою биметалла (стали), а медь или ее сплавы — к плакирую­щему слою.

Особенности дуговой сварки меди со сталью через биметалли­ческий переходник, полученный сваркой взрывом, описаны в ра­боте [80]. Исследования проводили применительно к стыковым и тавровым соединениям меди марки М1б (ГОСТ 859—78) со сталью СтЗ (ГОСТ 380—71). В зависимости от толщины металла кромки со стороны стали имели V — и А-образную разделку с углом скоса 4 5— 60° (рис. 62). Сталь сваривали полуавтоматами А-547У, А-537 в угле­кислом газе на постоянном токе обратной полярности с использова­нием проволоки Св-08Г2С (ГОСТ 2246—70) диаметром 1,2 и 1,6 мм для металла толщиной 6—8 и 10—16 мм соответственно. Режим свар­ки изменяли в следующих пределах: для проволоки диаметром 1,2 мм /св = 100-г-300 A, Uд = 18-5-26 В; для проволоки диаметром 1,6 мм /св = 200-5-350 А, t/д = 24 -5-32 В. Структуру и свойства биметалли­ческих соединений меди со сталью исследовали в исходном состоянии и после дуговой сварки. Испытания биметалла — на отрыв плакирую­щего слоя проводили по методике работы [38]. Механические испы­тания соединений проводили на стандартных образцах типа МИ-12-1 и‘ШИ-45-11 (ГОСТ 6996—66). Особое внимание уделяли выбору

Рис. 63. Зависимость временного сопротивле — . — л / 2

ния и ударной вязкости сварных биметалличе — 6$, МПа ан, кДН</М’

ских образцов из меди и стали от толщины стального элемента переходника

220

оптимальной толщины стального элемента переходника. 200

Одно из основных требований, предъявляемых к биметаллу, — 180 высокая прочность в исходном со — стоянии и сохранение работоспо — 160 собности как при воздействии тер­мического цикла сварки, так и в условиях работы соединения при / 2 3 4 5 Ь, мм

повышенной температуре. Резуль­таты механических испытаний биметаллических образцов показали, что независимо от толщины стального элемента средняя прочность на отрыв плакирующего слоя в исходном состоянии составляет 280— 290 МПа. Последующая термическая обработка при температуре выше 750 °С и выдержке более 15 мин снижает прочность биметалла на отрыв плакирующего слоя до 210 МПа. Кратковременная вы­держка (до 5 мин) при высокой температуре, как и длительная вы­держка при температуре ниже 250 °С, на прочность биметалла прак­тически не влияет.

Металлографическими исследованиями установлено, что вдоль границы раздела существует переходная зона из меди и железа, ширина которой на отдельных участках достигает 150 мкм. В пере­ходной зоне содержится 20—30 % Си. Характер изменения твердости участков вблизи переходной зоны соединения меди со сталью в ис­ходном состоянии и после термической обработки подтверждает, что поверхностные слои свариваемых металлов в процессе их соударения упрочняются. При нагреве образцов до температуры 750 °С и выдерж­ке 30 мин в меди и стали происходит рекристаллизация. Однако взаимной диффузии металлов при нагреве в таких температурно­временных условиях не обнаружено. Нагрев до температуры 950 °С при выдержке 30 мин снижает твердость металла вблизи переходной зоны до исходной. В этом случае имеет место диффузия меди в сталь на глубину 15—20 мкм от границы раздела металлов. Для сохране­ния высокой прочности исследуемого соединения длительность на­грева переходной зоны медь + сталь при высокой температуре (свыше 900 °С) не должна превышать 5 мин.

При дуговой сварке исследуемого биметалла со сталью его пере­ходная зона нагревается до различной температуры. Структура и свойства сварных соединений в данном случае зависят от толщины b стального элемента 2 медной пластины 3 (рис. 2,5 мм 400-ь50( кДж/м2 (рис. 63). Для рассматриваемых случаев рекомендуется минимальная толщина стального элемента переходника не менее 2,5 мм, а макси­мальная — в пределах 3—5 мм в зависимости от технологических возможностей обработки взрывом [80].

Достаточный прогрев медной части соединения обеспечивается благодаря ее высокой теплопроводности. Сварку стыковых соедине­ний металла толщиной 6—8 мм следует выполнять в два-три прохода с F-образной разделкой кромок со стороны стали. Зазор между кром­ками должен составлять 0,5—1 мм. При выполнении корневого шва ось электрода следует смещать в сторону стальной основы переход­ника.

Сварку металла толщиной 10 мм предпочтительнее выполнять с двух сторон с /(-образной разделкой со стороны стали и притупле­нием не более 1,5 мм при зазоре 0,5-—1 мм. Для угловых соединений металла толщиной 6—12 мм применимы V — и /(-образные разделки кромок.

Качество сварных соединений разнородных металлов и сплавов оп­ределяется совокупностью ряда свойств, таких как надежность, сте­пень работоспособности, прочность, структура металла шва и около­шовной зоны, коррозионная стойкость, отсутствие дефектов и т. п. …

Необходимость сварки разнородных металлов возникает при изготовлении самых разнообразных объектов: сосудов химического машиностроения, летательных аппаратов, в судостроении, в стро­ительной индустрии, в электротехнике и приборостроении, на транс­порте, при электролизе цветных металлов, …

Важным показателем свойств сварных соединений из разнородных металлов с различными физическими свойствами является устойчивость сварных соединений в агрессивных средах. Как известно, контактирующие металлы совместно с жидкой средой представляют собой элементарную …

Что такое кузнечная сварка? Полное руководство для начинающих

Кузнечная сварка — это, по сути, самый древний способ соединения двух кусков металла вместе. Некоторые утверждают, что она существует уже почти 4 000 лет, начиная с того времени, когда люди научились выплавлять железо из железной руды, что, вероятно, первоначально было сделано в Турции.

Что такое кузнечная сварка?

Кузнечная сварка — это процесс, при котором два куска металла нагреваются и скрепляются вместе, как правило, с помощью молота. В отличие от большинства современных методов сварки, металлы не расплавляются. В наше время кузнечная сварка обычно является автоматизированным процессом.

В большинстве статей о кузнечной сварке используются довольно сложные технические термины, что означает, что вам придется прочесть много дополнительной литературы, чтобы понять, что происходит.

В этой статье мы постараюсь изложить все максимально доступно для обывателя. Кузнечная сварка — это очень весело и удивительно интересно.

Чем кузнечная сварка отличается от сварки плавлением

Большинство современных видов сварки основаны на плавлении. Другими словами, металл расплавляется до жидкого состояния. Энергия сосредотачивается в строго локализованной области.

Кузнечная сварка выполняется, пока оба куска металла остаются твердыми. При этом металл в ходе процесса не становится жидким. Тепло обычно прикладывается к очень большой площади, часто ко всей заготовке.

Вместо плавления, при котором материалы расплавляются в жидкое состояние, диффузионное соединение в твердом состоянии при кузнечной сварке происходит по-другому:

• Нагретый металл становится более пластичным, что в основном означает, что он более податлив и поддается формовке.
• Приложенное давление (обычно от удара молотком) заставляет молекулы соединяться вместе, пока они не соединятся в один цельный фрагмент.

Таким образом, нагревая металл, мы позволяем двум частям идеально прилегать друг к другу, пока атомы сами не смешаются и не соединятся благодаря диффузии.

Кузнечная сварка обычно выполняется, когда металл находится где-то между 60-70% от температуры плавления металла (хотя технически можно выполнять кузнечную сварку при 50-90%). Обычно сталь при таком нагреве имеет ярко-желтый цвет. Это позволяет металлу пластически деформироваться (поддаваться формовке), чтобы получить контакт, необходимый для диффузии.

Помимо того, что сам процесс отличается, результаты кузнечной сварки также отличаются от того, что вы обычно видите при современной сварке плавлением:

Металл, сваренный кузнечной сваркой (если она выполнена правильно), является непрерывным и однородным. Вы не увидите шва или другого вида соединения при шлифовке или полировке, в отличие от обычной сварки. Если все сделано правильно, он становится одним цельным куском. Хотя добиться такого хорошего результата нелегко.

При более традиционных методах сварки вы получаете зону плавления только там, где непосредственно проходит сварной шов, а присадочный материал не идентичен основному материалу. А деталь держится только на самом сварном шве. В отличие от кузнечной сварки, при которой прочно соединяются все соединяемые поверхности. В зависимости от типа соединения, кузнечная сварка может быть значительно прочнее многих других методов.

Однако следует отметить, что существует еще несколько интересных видов сварки, которые могут иметь схожий с кузнечной сваркой результат. Например, сварка трением — распространенный способ соединения двух разных типов металла вместе, как в случае с большими спиральными сверлами. Высокоуглеродистая и низкоуглеродистая деталь вращаются друг против друга на высоких оборотах, затем прикладывается давление, что приводит к быстрому нагреву металла.

Вращение останавливается и два куска стали при сплавляются вместе. Именно поэтому некоторые сверла имеют более высокоуглеродистую, твердую сталь на режущей кромке и более жесткий, менее хрупкий хвостовик.

В некоторых отношениях этот процесс очень похож на кузнечную сварку.

Какие металлы можно подвергать кузнечной сварке?

Наиболее распространенными металлами, которые можно сваривать кузнечной сваркой, являются сталь и железо. Алюминий и титан также хорошо поддаются кузнечной сварке. Как правило, нержавеющая сталь, медь и ее сплавы (латунь, бронза) не поддаются кузнечной сварке.

Однако это не означает, что кузнечная сварка невозможна. Mokume gane (произносится как мо-ку-май га-най) — это японский вид многослойной обработки металла, при котором используются такие металлы, как золото, серебро и медь, для получения узорчатых многослойных деталей, которые традиционно использовались для декоративных элементов на мечах.

В результате получилась древесная зернистость, похожая на дамасскую сталь. На самом деле, Mokume gane переводится как что-то вроде «древесно-зернистый металл». Сегодня вы можете найти интересные современные украшения из этого материала, которые в последние годы становятся все более популярными.

Прочна ли кузнечная сварка?

В некоторых случаях кузнечная сварка может быть даже прочнее, чем сварка плавлением. В идеально выполненном кузнечном шве сам шов так же прочен, как и исходный материал. Современные цепи по-прежнему обычно свариваются кузнечной сваркой.

Однако есть много вещей, которые могут пойти не так, и ослабить сварной шов. Хотя, это относится к любому виду сварки. Ничто не является по-настоящему нерушимым.

Например, если на свариваемых поверхностях есть какие-либо загрязнения (грязь, окалина и т.д.), то сварной шов будет ослабленным. Если детали неправильно подогнаны молотком, могут образоваться участки, которые расслаиваются и впоследствии могут расколоться.

Если внешняя сторона сварного шва не выровнена и не обработана должным образом, могут возникнуть очаги напряжения, которые могут растрескаться.

Так является ли кузнечная сварка прочной? Может быть.

Различные виды соединений кузнечной сварки

Соединения при кузнечной сварке обычно продумываются несколько иначе, чем при сварке MIG. Это связано с тем, что прочность достигается другим способом.

Кузнечная сварка полагается на максимальный контакт с поверхностью. Это означает, что для каждого соединения необходимо продумать, как обеспечить максимальный контакт между соединяемыми деталями.

Вот несколько примеров:

В приведенном выше примере видно, что, добавив выемку мы можем увеличить площадь поверхности соединения, что положительно скажется на соединении.

Почему кузнечная сварка не распространена?

Причина, по которой кузнечная сварка не так распространена, как раньше, заключается в том, что это сравнительно медленный процесс, который не подходит для всех областей применения, и для его применения требуется значительное количество навыков.

Как правило, свариваемый предмет должен помещаться в кузницу для нагрева. Это может затруднить кузнечную сварку больших деталей или предметов неудобной формы.

Кроме того, требуется время, чтобы нагреть деталь до температуры кузнечной сварки. Сравните это с дуговой сваркой в вашем гараже, которая требует лишь переключения выключателя питания и установки зажима заземления.

Однако для некоторых областей применения кузнечная сварка является идеальным решением.

Например, в топорах хорошего качества долото состоит из двух разных видов стали. Основная часть долота (головки топора) изготовлена из низкоуглеродистой стали, а режущая кромка — из высокоуглеродистой.

Это позволяет получить прочный топор, который отлично держит кромку, а также не требует больших затрат из-за стоимости высокоуглеродистой стали.

Кузнечная сварка обеспечивает наиболее надежное соединение этих двух сталей, превращая их, по сути, в один цельный кусок.

Для чего используется флюс?

Флюс используется для защиты материала от контакта с кислородом во время кузнечной сварки. Он также может удалить некоторые примеси и помочь вам получить более чистый сварной шов.

Одним из наиболее распространенных видов флюса является бура, также известная как борат натрия. Она обычно используется в качестве бытового чистящего средства или усилителя стирального порошка, поэтому ее довольно легко найти.

Насколько сложно научиться кузнечной сварке?

Кузнечная сварка — это определенно не то, что нужно пробовать в первый раз, когда вы берете в руки молот, но это то, что обычно практикует кузнец среднего уровня. Конечно, все зависит от того, что вы пытаетесь сварить кузнечным способом, и от того, какую кузницу вы используете.

Одна из самых распространенных рекомендаций — просто найти ближайшие кузнечные курсы и посетить их. За один день вы, вероятно, узнаете больше, чем за несколько недель 10-минутных уроков на YouTube и самостоятельной работы.

7 советов по сварке бронзы

08.03.2021 Александр Берк

«Этот пост содержит партнерские ссылки, и я получу компенсацию, если вы совершите покупку после перехода по моим ссылкам».

Недавно я узнал, как починить сломанный ключ, который обычно изготавливается из бронзовых сплавов. В этой статье я хотел бы более подробно рассмотреть сварку бронзы в целом.

Сварка или пайка?

С металлами нелегко работать, потому что они термореактивны. Для обработки металлов использовались различные методы. Металлы сплавляются вместе с использованием давления, тепла и присадочного материала при сварке [1].

Сегодня используются различные методы сварки. Иногда изготовление и сварка используются взаимозаменяемо, и многие люди путают пайку и сварку.

Однако это не совсем так. Это методы соединения листового металла с методом изготовления листового металла, но каждая процедура немного отличается.

В технике сварки металл соединяется путем плавления основного металла и его плавления, а в технике пайки металл соединяется путем плавления и заливки присадочного металла в соединение [2].

Понимание варианта использования

Метод сварки бронзы считается отличной альтернативой для сварки тонколистовой стали с покрытием (например, оцинкованной). Когда эти стали свариваются обычным методом дуговой сварки, может выделяться большое количество паров цинка, что имеет множество побочных эффектов.

Во-первых, пар может вызвать поры или газовые пустоты или другие дефекты в сварном шве, которые могут снизить прочность сварного соединения. Во-вторых, испарение цинка с поверхности исходного листа, вызывающее значительное снижение его антикоррозионных свойств, иногда требует повторного покрытия стали [4].

Выбор подходящего присадочного стержня

Присадочные бронзовые стержни используются при сварке бронзы для сварки двух металлических частей. Это не то же самое, что пайка, потому что она нагревает поверхность металла и немного расплавляет его, так что он сплавляется с бронзой и образует прочное соединение.

Кроме того, хрупкие изделия из бронзы можно ремонтировать с помощью электрического тока и газовой защиты. Бронза содержит олово в качестве основного легирующего компонента [3].

Понимание легирующих элементов бронзы

Некоторые бронзовые металлы содержат больше цинка, чем олова, а некоторые содержат только цинк, но совсем не содержат олова. Цинк присутствует в латуни в количестве от 20 до 45 процентов. По мере увеличения процентного содержания цинка твердость, пластичность и прочность на растяжение увеличиваются. Эти растяжимые используются и для холодных и для горячих работ. [5].

Метод сварки также приводит к значительному нагреву основного металла, что приводит к большой площади термического воздействия и значительной деформации. Поскольку для плавления присадочной проволоки требуется меньше тепла, чем при стандартной процедуре сварки, использование процесса пайки может уменьшить эти эффекты.

По сравнению со сваркой плавлением сварка бронзы имеет много преимуществ. Он создает соединение различных металлов, минимизирует тепловое изменение и может уменьшить потребность в обширном предварительном нагреве.

Кроме того, в этом процессе детали сохраняют свою первоначальную форму, даже если соединяемые металлы не плавятся; контуры и края объекта не изменяются и не размываются при развитии филе. Другим результатом сварки пайкой является устранение накопленных напряжений, которые обычно существуют при сварке плавлением.

Особенности сварки бронзы

• Температура плавления присадочного и основного металла различна. Присадочный металл обычно выбирают потому, что для его плавления требуется меньше тепла, чем для основного металла. Обычным присадочным металлом для пайки припоем является малодымящая бронза.

• По данным Американского общества сварщиков, присадочный металл должен иметь температуру плавления выше 425°C (800°F).

• Сварку пайкой часто путают с пайкой твердым припоем, но оба метода во многом различаются. Присадочный металл заполняет фитинговое соединение за счет капиллярного действия процесса пайки. Однако при сварке бронзы присадочный металл наносится различными способами, кроме капиллярного.

• Расплавленный присадочный материал растекается по подготовленному участку из металлов и/или сплавов с высокой температурой плавления, образуя прочное молекулярное соединение. Базальная температура металла повышается настолько, что присадочный металл образует гладкую пленку на поверхности стыка. · Бронзовая сварка используется в основном для соединения различных типов стали. • Высокие температуры, создаваемые кислородно-ацетиленовым пламенем, быстро повышают температуру основного металла до точки образования. Эти процессы включают в основном обработку кислородом и ацетиленом и используют более низкие температуры, чем сварка плавлением. Это позволяет сварщику легко контролировать температуру основного металла, состояние пламени и температуру плавления присадочной проволоки.

Плюсы и минусы сварки бронзы, которые следует учитывать

Плюсы:

По сравнению со сваркой плавлением, сварка бронзы выполняется быстрее, так как требуется гораздо меньше тепла. Температура плавления прутка, обычно используемого для сварки, составляет около 1600 ⁰ F.

Основной металл должен быть нагрет до температуры около 900 ⁰ C, но не выше 1500 ⁰ C при сварке стали. Экономия использования газа и времени может быть больше, чтобы уравновесить существенно высокую стоимость присадочного металла.

Уменьшение тепловложения дает много преимуществ, особенно при сварке чугуна. Это уменьшает количество необходимого предварительного нагрева. Поскольку бронза присадочного металла очень пластична, она выдерживает напряжения, возникающие во время охлаждения, которые при сварке плавлением чугуна могут привести к растрескиванию сварного шва или основного металла. В случае стали сварка бронзы уменьшает изменение основного металла из-за силы расширения и сжатия.

Прочность сварного соединения при нормальной температуре, вероятно, будет такой же или часто выше прочности основного металла в свариваемом чугуне или стали. Иногда бронзовую сварку можно применять для соединения разнородных металлов, которые не могут быть успешно сварены вместе.

С помощью пайки чугун можно приварить к стали, а медь — к латуни. Однако к сварке металлов разного состава любым способом сварки следует подходить с осторожностью. На свойства соединяемых разнородных металлов может отрицательно повлиять процесс сварки [3, 6].

Минусы:

Одно из очевидных, хотя и не очень важных, невозможность согласования цвета основного металла с цветом свариваемой детали. Во-вторых, более тонким является то, что бронза снижает свою прочность при низких температурах.

При температуре 500 ⁰ С чугун и сталь имеют почти такую ​​же прочность, как и при комнатной температуре 20 ⁰ С. Никогда не используйте бронзовую сварку для ремонта деталей, работающих при температурах выше 200 ⁰ С.

Позвольте мне помочь вам улучшить вашу сварку!

Подпишитесь на мой еженедельный информационный бюллетень и получайте полезные советы, инструменты и теоретические сведения о сварке и соединении.

Выбор процесса для сварки бронзы

1. Дуговая сварка металлом

Этот метод успешно сваривает бронзу. Электрод, применяемый в процессе, должен быть электродугового типа с прямой полярностью. Электроды из алюминия, кремния и фосфористой бронзы могут использоваться для сварки латуни, в зависимости от требуемой области применения и состава основного металла.

Следует использовать медь или опорную пластину из аналогичного металла. Для сварки медно-цинковых сплавов не следует применять сварку на высоком токе, чтобы предотвратить улетучивание содержания цинка. По возможности металл следует укладывать с переплетением примерно в три раза больше ширины электрода [7].

• Дуговая сварка углеродом

Дуговая сварка углеродом используется для сварки бронз с присадочными стержнями почти из тех же компонентов, что и основной металл. В этом методе соединение осуществляется почти так же, как бронза приваривается к стали. Металл в угольной дуге перегрет, и этот сильно нагретый металл сплавляется в соединении с основным металлом [7].

• Ацетиленовая сварка

Ацетиленовая сварка особенно применима для трубопроводов, поскольку ее можно выполнять во всех положениях сварки. Могут применяться латунные сварочные стержни или силиконовые медные стержни.

Слабодымящие пруты применяются для сварки высокопрочных латуней. Эти низкодымящие стержни имеют почти те же компоненты, что и высокопарные латуни. Необходим флюс, и пламя горелки должно быть хорошо отрегулировано по отношению к пламени окисления, чтобы помочь контролировать дым. Также могут потребоваться источники вспомогательного тепла и предварительного нагрева. Сварочные процессы для меди также используются для латуни [3,7].

• Газовая дуговая сварка металлическим электродом (GMAW или MIG)

Этот процесс используется для соединения толстых профилей и в производстве крупногабаритной фосфористой бронзы. Обычно используются положительный электрод, защита аргоном и постоянный ток. Расплавленная сварочная ванна должна иметь небольшие размеры и относительно высокую скорость перемещения. Стрингер валик должен быть применен. Упрочнение каждого слоя уменьшит усилия сварки и вероятность образования трещин [3,7].

• Газовая вольфрамовая дуговая сварка (GTAW или TIG)

Этот процесс рекомендуется для ремонта литья и соединения листов фосфористой бронзы. Подобно процессу газовой дуги, выгодна горячая проковка каждого слоя металла шва.

Стабилизированный постоянный или переменный ток, отрицательный электрод можно наносить с аргоновым или гелиевым экраном. Металл должен быть предварительно нагрет до 177-203°С, а скорость перемещения должна быть максимально возможной [3,7].

• Дуговая сварка защищенным металлом (SMAW)

Для сварки бронз с аналогичными компонентами используется электрод, покрытый фосфористой бронзой. Эти электроды применяются с положительным электродом постоянного тока.

Присадочный металл должен быть размещен в качестве стрингерного валика для обеспечения наилучших механических свойств сварного шва. Послесварочный отжиг при температуре 482°C не всегда необходим, но желателен для хорошей пластичности, особенно когда металл шва должен обрабатываться в холодном состоянии.

Следует строго избегать попадания влаги как на рабочую поверхность, так и на покрытие электродов. Прокаливание электрода при температуре от 121 до 148°C перед использованием может иметь важное значение для снижения влажности покрытия до пригодного для использования уровня [7].

Ссылки:

1. Rexarc International Inc. 35 East Third Street West Alexandria, OH 45381. https://www.rexarc.com/blog/difference-between-braze-welding-and-gas-welding-explained /. Датировано: 27 июля 2021 г.
2. Kaempf and Harris Sheet Metal 217A Monroe Avenue Frederick, MD 21701. https://www.kaempfandharris.com/industry-news/difference-between-brazing-and-welding Дата посещения: июль , 26, 2021.
3. Welding-ESAB, HB (2014). Изделия для сварки и резки. https://www.esabna.com/euweb/oxy_handbook/589oxy14_1.htm Дата посещения: 26 июля 2021 г.
4. Олег Д. Шерби и Джеффри Уодсворт. Древние кузнецы, железный век, дамасская сталь и современная металлургия. Архивировано 26 июня 2007 г. в Wayback Machine. Tbermec 2000, Лас-Вегас, Невада, 4–8 декабря 2000 г. Проверено 26 июля 2021 г.
5. TWI Ltd Granta Park, Грейт-Абингтон, Кембридж, CB21 6AL, Великобритания. https://www.twi-global.com/technical-knowledge/job-knowledge/welding-of-copper-alloys-brasses-and-bronzes-112. Проверено 26 июля 2021 г.
6. Механическое образование — веб-сайт для машиностроения. Механическое образование — лучший веб-сайт для предоставления информации о предметах машиностроения, касающихся динамики машин, кинематики машин, станков и термодинамики. http://www.mechanicaleducation.com/2019/01/advantages-and-disadvantages-of-brazing.html. Дата: 27 июля 2021 г.
7. Мэн Сварочная компания. https://mewelding.com/welding-brass-and-bronze/ Проверено 26 июля 2021 г.

Пожалуйста, включите JavaScript в вашем браузере, чтобы заполнить эту форму.

Время для прямой обратной связи: насколько хорошо я ответил на ваш вопрос? *

• 1 — Есть решение!
• 2 — Узнал что-то новое
• 3 — Не совсем
• 4 — Совсем нет

Мы очень ценим ваш отзыв!

Отметьте свой рейтинг! (необязательно)

Если вам понравилась эта статья, посмотрите другие мои статьи, которые я написал на эту тему!

«Этот пост содержит партнерские ссылки, и я получу компенсацию, если вы совершите покупку после перехода по моим ссылкам».

Александр Берк

Немного о себе: Я сертифицированный международный инженер по сварке (IWE), работавший в различных проектах по сварке TIG, MIG, MAG и контактной точечной сварке. В последнее время он работал инженером-технологом по процессам лазерной и TIG-сварки. Чтобы ответить на некоторые вопросы, которые мне часто задавали или задавались во время работы, я завел этот блог. Это стало чем-то вроде любимого проекта, так как я хочу узнать больше о сварке. Я искренне надеюсь, что это поможет вам улучшить ваши результаты сварки так же, как помогло улучшить мои.

Последние сообщения

• Почему нельзя заварить треснувший алюминиевый диск

  «Этот пост содержит партнерские ссылки, и я получу компенсацию, если вы совершите покупку… Читать дальше

• 8 советов по сварке пробки O2

  «Этот пост содержит партнерские ссылки, и я получу компенсацию, если вы совершите покупку… Читать дальше

• 8 советов по сварке окрашенных материалов

  «Этот пост содержит партнерские ссылки, и я получу компенсацию, если вы совершите покупку… Читать далее

Пожалуйста, включите JavaScript в вашем браузере, чтобы заполнить эту форму.

Время для прямой обратной связи: насколько хорошо я ответил на ваш вопрос? *

• 1 — Есть решение!
• 2 — Узнал что-то новое
• 3 — Не совсем
• 4 — Совсем нет

Мы очень ценим ваш отзыв!

Отметьте свой рейтинг! (необязательно)

Если вам понравилась эта статья, посмотрите другие мои статьи, которые я написал на эту тему!

Сварка разнородных металлов

Сварка разнородных металлов с

Wisconsin Wire Works Присадочные металлы на основе меди

Wisconsin Wire Works Inc. является интегрированным американским производителем сварочной проволоки из меди и медных сплавов. Мы производим собственную проволоку, чтобы гарантировать, что она соответствует ожиданиям сварщиков от качества «сделано в США». Мы настаиваем на том, чтобы все наши продукты соответствовали применимым стандартам и спецификациям по составу, чистоте и свойствам.

Продукция Wisconsin Wire Works
ПРОДУКТЫ ДЛЯ СВАРКИ РАЗНЫХ МЕТАЛЛОВ	ПРИМЕНЯЕМАЯ СПЕЦИФИКАЦИЯ
WWW SIL-WELD	AWS A5.7/ER CuSi-A
WWW-A2 БРОНЗОВАЯ СВАРКА	AWS A5.7/ER CuAl-A2
WWW COPP-WELD	AWS A5.7/ER Cu
WWW PHOS-C-WELD	UNS C52100 (CDA 521)
Другие продукты WWW
WWW-A1 БРОНЗОВАЯ СВАРКА	AWS A5.7/ER CuAl-A1
WWW-A3 БРОНЗОВАЯ СВАРКА	AWS A5.7/ER CuAl-A3
WWW NI-AL БРОНЗА	AWS A5.7/ER CUNIAL
WWW MN-NI-AL БРОНЗА	AWS A5.7/ER КУМНИАЛ
WWW НИЗКОДЫМЯЩАЯ БРОНЗА-C	AWS A5.27 и A5.8/RBCuZn-C

Отказ от ответственности
Рекомендации, сделанные в этой публикации, основаны на опыте Wisconsin Wire Works Inc. В некоторых случаях эти рекомендации согласуются с рекомендуемыми практиками, опубликованными в технической литературе, а в других они выходят за рамки этих практик. Ни в коем случае рекомендации, сделанные в этой публикации, не должны толковаться как стандарты или спецификации, а также не должны использоваться вместо опубликованных стандартов, спецификаций и практик для использования в работе, выполняемой в соответствии с принятыми нормами, стандартами или спецификациями или другими требованиями, как указано. в инженерных чертежах. Вопросы применимости должны быть решены путем тщательного испытания перед вводом сварных изделий в эксплуатацию. Wisconsin Wire Works Inc. не несет ответственности за ущерб или травмы, возникшие в результате применения рекомендаций, приведенных в данной публикации.

---

Дуговая сварка разнородных металлов с медными сплавами WWW

Сварка разнородных металлов может быть сложной, учитывая все связанные с этим переменные. В идеале сварка разнородных металлов должна выполняться только при тщательном планировании, возможно, даже при сварке пробных образцов. Конечно, всегда требуется особая осторожность, когда сварные компоненты будут подвергаться высоким нагрузкам или давлению в процессе эксплуатации, или когда необходимо учитывать нормы, спецификации, стандарты, технические чертежи и/или другие вопросы безопасности. В таких случаях перед выполнением работ следует проконсультироваться с квалифицированным инженером-сварщиком.

С другой стороны, успешные и безопасные сварные соединения разнородных металлов часто можно выполнить, если принять разумные меры предосторожности до и во время сварки. И одна вещь, которая может облегчить работу, — это использование высококачественных сварочных материалов от Wisconsin Wire Works Inc.

Два сплава, которые хорошо подходят для сварки разнородных металлов, — это WWW-A2 BRONZE WELD алюминиевая бронза (AWS A5. 7/ER CuAl-A2) и кремниевой бронзы WWW SIL-WELD (AWS A5. 7/ER CuSi-A). WWW PHOS-C-WELD и WWW COPP-WELD также можно использовать для определенных комбинаций разнородных металлов, но они не так универсальны, как сплавы кремниевой или алюминиевой бронзы.

WWW-A2 БРОНЗОВАЯ СВАРКА является более прочным из четырех сплавов. Он имеет немного более высокую теплопроводность и немного более низкий коэффициент теплового расширения, чем WWW SIL-WELD. Все медные сплавы обладают хорошей коррозионной стойкостью.

---

Возможны различные комбинации

WWW SIL-WELD и WWW-A2 BRONZE WELD могут использоваться для сварки черных и цветных металлов и сплавов между собой и в различных комбинациях. Ниже приводится неполный список, основанный на опыте Wisconsin Wire Works, пар разнородных металлов, которые можно успешно сваривать с использованием универсальных расходных материалов WWW SIL-WELD и WWW-A2 BRONZE WELD в качестве присадочного металла. Другие комбинации, не указанные здесь, также могут быть сварены. Для получения дополнительной информации обратитесь в техническую службу Wisconsin Wire Works.

Mild Steel — Galvanized Steel	Stainless Steel — Copper
Mild Steel — Stainless Steel	Stainless Steel — Copper-Nickel
Mild Steel — Cast Iron	Stainless Steel — Silicon Bronze
Мягкая сталь – медь	Нержавеющая сталь – алюминий Бронза
Мягкая сталь – медно-никелевый сплав	Нержавеющая сталь – латунь
Mild Steel — Silicon Bronze	Cast Iron — Copper
Mild Steel — Aluminum Bronze	Cast Iron — Copper-Nickel
Mild Steel — Brass	Cast Iron — Silicon Bronze
Galvanized Сталь – нержавеющая сталь	Чугун – алюминий Бронза
Оцинкованная сталь – медь	Чугун – латунь
Оцинкованная сталь – чугун	Copper — Copper-Nickel
Galvanized Steel — Copper-Nickel	Copper — Silicon Bronze
Galvanized Steel — Silicon Bronze	Copper — Aluminum Bronze
Galvanized Steel — Brass	Copper — Brass
Оцинкованная сталь – алюминий Бронза	Медь-никель – кремниевая бронза
Кремниевая бронза – алюминий Бронза	Медь-никель – алюминий Бронза
Кремниевая бронза — латунь	Медно-никелевый сплав — латунь

---

На что обратить внимание

Важно помнить, что здесь речь идет о сварке, а не о пайке. При пайке температура ниже, и основные металлы фактически не плавятся. При сварке разнородных металлов основные металлы плавятся и частично растворяются в присадочном металле и друг в друге, образуя металлургическую связь. Эта связь делает соединение более прочным (на самом деле соединение должно быть прочнее, чем основные металлы). Но смешивание разных металлов также может привести к проблемам.

Например, растрескивание может произойти, когда комбинация основного и присадочного металлов приводит к образованию слабого или хрупкого сплава в зоне сплавления. Иногда это происходит из-за того, что основные или присадочные металлы разбавляются или обогащаются определенным элементом; в других случаях это происходит потому, что реакции в расплаве приводят к образованию хрупких структур. Один из способов избежать подобных проблем — наносить относительно легкие проходы до тех пор, пока основной металл не будет полностью покрыт. Это уменьшает степень разбавления и смешивания компонентов сплава. Чтобы избежать любой возможности возникновения этих проблем, требуется тщательный металлургический анализ. Принимая во внимание большое разнообразие возможных комбинаций основного и присадочного металлов, мы не смогли адекватно осветить эту тему в этой брошюре.

С практической точки зрения растрескивание чаще всего происходит, когда основной и присадочный металлы (или оба основных металла) сильно различаются:

• Температуры плавления,

• Теплопроводность или

• Коэффициенты теплового расширения.

Вероятность возникновения проблем возрастает, если одновременно присутствует более одного из этих условий.

---

Таблица 1
Свойства присадочных металлов WWW для сварки разнородных металлов

Сплав	Печата плавления или диапазон	Теплопроводность при 68 ° F (293K)	Коэффициент Распространения 68-57258. , AS ДЕПОЗИТИРОВАН (НОМИНАЛЬНЫЙ)
WWW-A2 БРОНЗОВАЯ СВАРКА (AWS A5. 7 ER CuAl-A2)	1904-1913°F (1040-1045°C)	37 БТЕ/фут 2 /ч/°F (64 Вт/м·°K)	9мин/дюйм/°F (13,6 мм/м/°C)	60 тысяч фунтов на кв. дюйм (380 МПа)
WWW SIL-WELD (AWS A5.7 ER CuSi)	1866°F (1019°C)	20 БТЕ/фут 2 /ч/°F (35 Вт/м·°K)	10 мин/дюйм/°F (18 мм/м/°C)	50 тысяч фунтов на кв. дюйм (345 МПа)
WWW PHOS-C-WELD(a)	1920°F (1049°C)	20 БТЕ/фут 2 /ч/°F (35 Вт/м·°K)	10 мин/дюйм/°F (18 мм/м/°C)	38 тысяч фунтов на квадратный дюйм (134 МПа)
WWW COPP-WELD(a)	1981°F (1019°C)	196 БТЕ/фут 2 /ч/°F (339 Вт/м·°K)	9,4 мин/дюйм/°F (17 мм/м/°C)	25 тысяч фунтов на кв. дюйм (172 МПа)

а) эти сплавы можно использовать для некоторых комбинаций разнородных металлов; однако они считаются менее универсальными в этом отношении, чем WWW-A2 BRONZE WELD или WWW SIL-WELD.

---

Таблица 2
Свойства сплавов часто встречаются в различных металлических комбинациях

9

сплавовые сплавы	Точка плавления или диапазон	Термическая проводимость при 68 ° F (293K)	COEFTINSTINGSIT AT . -300°C)	ПРОЧНОСТЬ НА РАСТЯЖЕНИЕ, AS НАСАДКА (НОМИНАЛЬНАЯ)
Мягкая сталь	2723-2777°F (1495-1525°C)	7,3 БТЕ/фут 2 /ч/°F (12,6 Вт/м·°K)	7,3 мин/дюйм/°F (13,0 мм/м/°C)	35 тысяч фунтов на квадратный дюйм (240 МПа)
Серия 300 Нержавеющая сталь Сталь	2550-2650°F (1400-1450°C)	16,2 БТЕ/фут 2 /ч/°F (9,4 Вт/м·°K)	9,6 мин/дюйм/°F (17,2 мм/м/°C)	70 тысяч фунтов на квадратный дюйм (480 МПа)
Чугун (серый)	2360°F (1295°C)	26,6 БТЕ/фут 2 /ч/°F (46 Вт/м·°K)	7,2 мин/дюйм/°F (13 мм/м/°C)	25 тысяч фунтов на кв. дюйм (172 МПа)
Медь	1981°F (1019°C)	196 БТЕ/фут 2 /ч/°F (339 Вт/м·°K)	9,4 мин/дюйм/°F (17 мм/м/°C)	25 тысяч фунтов на кв. дюйм (172 МПа)
Медно-никелевый сплав	2093°F (1145°C)	26 БТЕ/фут 2 /ч/°F (45 Вт/м·°K)	9,3 мин/дюйм/°F (16,7 мм/м/°C)	47 тысяч фунтов на квадратный дюйм (324 МПа)
Кремниевая бронза	1866°F (1019°C)	20 БТЕ/фут 2 /ч/°F (35 Вт/м·°K)	10 мин/дюйм/°F (18 мм/м/°C)	50 тысяч фунтов на кв. дюйм (345 МПа)
Алюминий Бронза	1904-1913°F (1040-1045°C)	37 БТЕ/фут 2 /ч/°F (64 Вт/м·°K)	9 мин/дюйм/°F (13,6 мм/м/°C)	60 тысяч фунтов на кв. дюйм (380 МПа)
Желтая латунь	1660°F (904°C)	23 БТЕ/фут 2 /ч/°F (71 Вт/м·°K)	11,6 мин/дюйм/°F (21 мм/м/°C)	54 тыс. фунтов на кв. дюйм (372 МПа)

---

Рекомендуемые решения проблем

Хорошая новость заключается в том, что есть способы преодолеть все три потенциальных источника проблем. Полезно иметь некоторую информацию о свойствах присадочных металлов и металлов, которые часто встречаются в комбинациях разнородных металлов. Свойства присадочных металлов WWW, используемых при сварке разнородных металлов, перечислены в таблице 1. Свойства некоторых сплавов, которые обычно встречаются в комбинациях разнородных металлов, перечислены в таблице 2.

Температура плавления. Легко понять, как могут возникнуть проблемы, когда два основных металла имеют очень разные температуры плавления. Под действием тепла сварочной дуги сначала плавится один металл, вызывая неравномерный поток тепла и неравномерное растворение в сварочной ванне. Когда сварной шов затвердевает, основной металл с более высокой температурой плавления уже является твердым в то время, когда металл с более низкой температурой плавления все еще, по крайней мере, частично жидкий или в кашицеобразном состоянии, или, по крайней мере, очень слабый. В результате легкоплавкий металл склонен к растрескиванию в зоне сварки или в близлежащей ЗТВ.

Чтобы предотвратить этот тип растрескивания, вы можете использовать присадочный металл с температурой плавления, лежащей между точками плавления основных металлов. В некоторых случаях может быть полезно нанести присадочный металл на основной металл с более низкой температурой плавления перед укладкой остальных проходов. Это позволяет смазанному маслом слою (может потребоваться один или несколько проходов) действовать как тепловая подушка для защиты основного металла с более низкой температурой плавления. Намазывание маслом также уменьшает разбавление.

Например, предположим, что двумя основными металлами являются нержавеющая сталь типа 304 и желтая латунь. Сталь плавится при температуре около 2550-2650°F (1400-1450°C), а латунь плавится при температуре от 1660 до 1710°F (904 и 932°С). Поскольку латунь имеет значительно более низкую температуру плавления, чем нержавеющая сталь, возможно растрескивание. Как WWW SIL-WELD (1866°F/(1019°C), так и WWW-A2 BRONZE WELD (1904-1913°F/1040-1045°C) имеют точки плавления или диапазоны, которые находятся примерно посередине между те из нержавеющей стали и латуни.Любой присадочный металл был бы хорошим выбором, чтобы избежать проблем из-за разницы в температурах плавления двух основных металлов.Алюминиевая бронза несколько прочнее кремниевой бронзы, но кремниевая бронза считается лучший выбор, потому что он лучше совместим с латунью.0005

Теплопроводность. Различия в теплопроводности между двумя основными металлами приводят к разным скоростям нагрева и охлаждения на двух сторонах сварного соединения во время и после цикла сварки. Металл с более высокой проводимостью будет стремиться отводить тепло от зоны сварки, и если разница в проводимостях двух основных металлов достаточно велика, неравномерный тепловой поток может помешать полному сплавлению металла с низкой проводимостью. Неравномерный поток тепла также может повлиять на затвердевание металла сварного шва и привести к деформации готовой сборки.

Один из способов справиться с этой ситуацией — предварительно нагреть основной металл с более высокой проводимостью. Предварительный нагрев приводит к тому, что во время сварки к металлу с более низкой проводимостью поступает больше тепла (из-за большей разницы температур), что приводит к более равномерному нагреву сварного узла. Нагрев основного металла с более высокой проводимостью также снижает скорость охлаждения после сварки, что помогает снизить термические напряжения после сварки. Степень предварительного нагрева может быть достигнута путем проб и ошибок, хотя температуры, указанные в таблицах ниже, являются хорошими отправными точками. Более толстые секции требуют большего предварительного нагрева, чем тонкие, потому что во время сварки они представляют собой большую площадь для отвода тепла от зоны сварки. Следует соблюдать осторожность, чтобы не перегреть металлы до такой степени, что они станут размягченными или металлургически измененными.

Часто простое направление дуги на основной металл с более высокой проводимостью может решить проблемы, вызванные различиями в проводимости основного металла. В случае сварки сталей со сплавами на основе меди обычно медный сплав должен получать большую часть тепла, поскольку проводимость медных сплавов может быть в несколько раз выше, чем у стали. С другой стороны, некоторые медные сплавы, такие как медно-никелевые сплавы, имеют такую ​​же низкую теплопроводность, как и у высоколегированных или нержавеющих сталей. Предварительный нагрев может не понадобиться при соединении таких комбинаций металлов.

Коэффициент теплового расширения. При наличии больших различий в тепловом расширении между двумя основными металлами (а также между основным металлом и присадочным металлом) могут возникать высокие напряжения во время и после сварки, а также во время эксплуатации. Напряжения могут быть достаточно высокими, чтобы вызвать растрескивание.

При охлаждении в процессе сварки, при прочих равных условиях, металл с более высоким коэффициентом термического расширения даст большую усадку, чем металл с более низким коэффициентом. Поскольку металлы жестко связаны друг с другом, эта дифференциальная усадка вызывает растягивающие напряжения в одном металле с более высоким коэффициентом теплового расширения и сжимающие напряжения в другом. Опять же, растягивающие напряжения более разрушительны, чем сжимающие, потому что растягивающие напряжения приводят к растрескиванию. Величина термических напряжений определяется геометрией сборки и разницей коэффициентов теплового расширения разнородных металлов. Чем выше разница коэффициентов, тем выше напряжения. Эти термические напряжения легко могут превысить предел прочности на растяжение одного из задействованных металлов (включая присадочный металл) и вызвать растрескивание.

Трещины иногда возникают во время или сразу после сварки. Это называется горячим растрескиванием или горячим разрывом и является результатом нормальной слабости металлов при высоких температурах. Растрескивание может также произойти при комнатной температуре, если напряжения не сняты. Растрескивание этого типа ускоряется, когда металлы во время эксплуатации циклически переходят от низких к высоким температурам. Существует два принятых метода предотвращения растрескивания, вызванного разницей в тепловом расширении. Первый метод заключается в выборе присадочного металла с коэффициентом теплового расширения, промежуточным между коэффициентами теплового расширения двух основных металлов.

Чтобы использовать наш предыдущий пример, коэффициент теплового расширения нержавеющей стали типа 304 составляет 9,6 мин/дюйм/°F (17,2 мм/м/°C), а коэффициент теплового расширения желтой латуни составляет 11,3 мин/дюйм/°F (20,4 мм/м/°С). Разница в этом случае невелика и риск растрескивания по этой причине низок. С другой стороны, если бы нам пришлось сваривать низколегированную сталь с коэффициентом теплового расширения всего 6,6 мин/дюйм/°F (12 мм/м/°C) с марганцевой бронзой с коэффициентом 11,9 мин/ дюйм/°F (21,4 мм/м/°C), можно ожидать появления трещин в бронзе.

Тенденция к образованию трещин в этом случае ниже, если вы используете WWW-A2 BRONZE WELD в качестве присадочного металла, поскольку его коэффициент теплового расширения (9 мин/дюйм/°F, 13,6 мм/м/°C) промежуточное между двумя основными металлами.

Второе «исправление» заключается в применении предварительного нагрева и, при необходимости, последующего нагрева для снижения уровня термических напряжений во время и после сварки. Такое использование тепла может обеспечить лишь частичное снятие остаточных напряжений, поскольку выбор температуры будет компромиссом между теми, которые необходимы для отжига обоих основных металлов. Важно не перегревать один основной металл, пытаясь полностью отжечь другой.

---

Welding Practices

GTAW дает очень хорошие результаты при сварке разнородных металлов в плоском положении. Используйте 100% гелий для толстых срезов; подготовьте соединение по мере необходимости для необходимой степени проникновения. Используйте 100% аргон для листов и тонких профилей. Сварка в нерабочем положении затруднена из-за высокой текучести присадочного металла; однако, при необходимости, специалисты по сварке Wisconsin Wire Works могут оказать вам помощь.

Следующие таблицы содержат данные, частично взятые из Справочника по сварке AWS, Vol. 3 и ASM International Metals Handbook, Vol. 6, перечислите рекомендуемые температуры предварительного нагрева и промежуточного прохода для процессов GTAW и GMAW с использованием присадочных металлов на основе меди. В некоторых случаях рекомендации Wisconsin Wire Works в отношении присадочных металлов, основанные на нашем опыте, выходят за рамки рекомендаций, предложенных в других публикациях.

---

Рекомендуемая температура предварительного нагрева и межпроходная температура для сварки методом TIG сварки разнородных металлов

(Частично данные взяты из Справочника AWS по сварке, том 3, и Международного справочника по металлам ASM, том 6.) ДЛЯ СВАРКИ МЕТАЛЛА В КОЛОННЕ 1 К: (A) МЕДЬ ФОСФОРНАЯ БРОНЗА АЛЮМИНИЕВАЯ БРОНЗА КРЕМНИЯ БРОНЗА МЕДНО-НИКЕЛЬ Низкоуглеродистая

сталь WWW-A2 BRONZE WELD
или WWW COPP-WELD
или WWW SIL-WELD
1000°F (540°C) WWW PHOS-C-WELD
или WWW SIL-WELD
или WWW-A2 BRONZE WELD
400°F (205°C) WWW-A2 БРОНЗОВАЯ СВАРКА
300°F (150°C) WWW-A2 BRONZE WELD
или WWW SIL-WELD
150°F (65°C)макс. WWW-A2 БРОНЗОВАЯ СВАРКА
или WWW SIL-WELD
150°F (65°C)макс. Средний-
углеродистая
сталь WWW-A2 BRONZE WELD
или WWW COPP-WELD
или WWW SIL-WELD
1000°F (540°C) WWW PHOS-C-WELD
или WWW SIL-WELD
или WWW-A2 BRONZE WELD
400°F (205°C) WWW-A2 БРОНЗОВАЯ СВАРКА
300°F (150°C) WWW-A2 BRONZE WELD
или WWW SIL-WELD
150°F (65°C)макс. WWW-A2 BRONZE WELD
или WWW SIL-WELD
150°F (65°C)макс. Высокоуглеродистая

сталь WWW-A2 BRONZE WELD
или WWW COPP-WELD
или WWW SIL-WELD
1000°F (540°C) WWW PHOS-C-WELD
или WWW SIL-WELD
или WWW-A2 BRONZE WELD
400°F (205°C) WWW-A2 БРОНЗОВАЯ СВАРКА
300°F (150°C) WWW-A2 BRONZE WELD
или WWW SIL-WELD
150°F (65°C)макс. WWW-A2 BRONZE WELD
или WWW SIL-WELD
150°F (65°C)макс. Низколегированная сталь WWW-A2 BRONZE WELD
или WWW COPP-WELD
или WWW SIL-WELD
1000°F (540°C) WWW PHOS-C-WELD
или WWW SIL-WELD
или WWW-A2 BRONZE WELD
400°F (205°C) WWW-A2 БРОНЗОВАЯ СВАРКА
300°F (150°C) WWW-A2 BRONZE WELD
или WWW SIL-WELD
150°F (65°C)макс. WWW-A2 BRONZE WELD
или WWW SIL-WELD
150°F (65°C)макс. Нержавеющая сталь WWW-A2 BRONZE WELD
или WWW COPP-WELD
или WWW SIL-WELD
1000°F (540°C) WWW PHOS-C-WELD
или WWW SIL-WELD
или WWW-A2 BRONZE WELD
400°F (205°C) WWW-A2 БРОНЗОВАЯ СВАРКА
300°F (150°C) WWW-A2 BRONZE WELD
или WWW SIL-WELD
150°F (65°C)макс. WWW-A2 BRONZE WELD
или WWW SIL-WELD
150°F (65°C)макс.

(a) Показанный выбор присадочного металла основан на свариваемости, за исключением случаев, когда механические свойства обычно более важны. Предварительный нагрев обычно используется только в том случае, если хотя бы один элемент имеет толщину более 3,2 мм (1/8 дюйма) или обладает высокой проводимостью. Обратите внимание, что WWW PHOS-C-WELD прочнее, чем присадочный металл ERCuSn-A с более низким содержанием олова, который иногда рекомендуется в тех случаях, когда фосфорная бронза WWW указана выше.

Температура предварительного нагрева и межпроходная температура могут регулироваться в зависимости от размера и формы сварного шва.

Изготовление соединений из разнородных металлов с помощью GMAW также не вызывает затруднений. Для толстых срезов может быть полезно выполнить корневой проход с помощью GTAW, а затем завершить соединение с помощью GMAW, используя 100%-ную защиту аргоном. Если требуется больше тепла, используйте смесь аргона и гелия 75/25.

---

Рекомендуемые температуры предварительного нагрева и межпроходного режима для сварки GMA (MIG) комбинаций разнородных металлов

(Частично данные взяты из Справочника AWS по сварке, том 3, и Международного справочника по металлам ASM, том 6. ) Металл
—
сварки Coppers Low-Zinc
Brasses High-Zinc
Brasses, Brons
,
Special
Brasses,70255 КРЕМНИЯ БРОНЗА МЕДНО-НИКЕЛЬ Низкоуглеродистая

сталь WWW-A2 BRONZE WELD
или WWW COPP-WELD
или WWW SIL-WELD
1000°F (540°C) WWW PHOS-C-WELD
или WWW SIL-WELD
600°F (315°C) WWW-A2 БРОНЗОВАЯ СВАРКА
500°F (260°C) WWW PHOS-C-WELD
или WWW SIL-WELD
400°F (400°C) WWW-A2 БРОНЗОВАЯ СВАРКА
300°F (150°C) WWW-A2 BRONZE WELD
или WWW SIL-WELD
150°F (65°C)макс. WWW-A2 BRONZE WELD
или WWW SIL-WELD
150°F (65°C)макс. Средний-
углеродистая
сталь WWW-A2 BRONZE WELD
или WWW COPP-WELD
или WWW SIL-WELD
1000°F (540°C) WWW PHOS-C-WELD
или WWW SIL-WELD
600°F (315°C) WWW-A2 БРОНЗОВАЯ СВАРКА
500°F (260°C) WWW PHOS-C-WELD
или WWW SIL-WELD
400°F (400°C) WWW-A2 БРОНЗОВАЯ СВАРКА
300°F (150°C) WWW-A2 BRONZE WELD
или WWW SIL-WELD
150°F (65°C)макс. WWW-A2 BRONZE WELD
или WWW SIL-WELD
150°F (65°C)макс. Высокоуглеродистая

сталь WWW-A2 BRONZE WELD
или WWW COPP-WELD
или WWW SIL-WELD
1000°F (540°C) WWW PHOS-C-WELD
или WWW SIL-WELD
600°F (315°C) WWW-A2 БРОНЗОВАЯ СВАРКА
500°F (260°C) WWW PHOS-C-WELD
или WWW SIL-WELD
400°F (400°C) WWW-A2 БРОНЗОВАЯ СВАРКА
300°F (150°C) WWW-A2 BRONZE WELD
или WWW SIL-WELD
150°F (65°C)макс. WWW-A2 BRONZE WELD
или WWW SIL-WELD
150°F (65°C)макс. Низколегированная
сталь
WWW-A2 BRONZE WELD
или WWW COPP-WELD
или WWW SIL-WELD
1000°F (540°C) WWW PHOS-C-WELD
или WWW SIL-WELD
600°F (315°C) WWW-A2 БРОНЗОВАЯ СВАРКА
500°F (260°C) WWW PHOS-C-WELD
или WWW SIL-WELD
400°F (400°C) WWW-A2 БРОНЗОВАЯ СВАРКА
300°F (150°C) WWW-A2 BRONZE WELD
или WWW SIL-WELD
150°F (65°C)макс. WWW-A2 BRONZE WELD
или WWW SIL-WELD
150°F (65°C)макс. Нержавеющая сталь
WWW-A2 BRONZE WELD
или WWW COPP-WELD
или WWW SIL-WELD
1000°F (540°C) WWW PHOS-C-WELD
или WWW SIL-WELD
600°F (315°C) WWW-A2 БРОНЗОВАЯ СВАРКА
500°F (260°C) WWW PHOS-C-WELD
или WWW SIL-WELD
400°F (400°C) WWW-A2 БРОНЗОВАЯ СВАРКА
300°F (150°C) WWW-A2 BRONZE WELD
или WWW SIL-WELD
150°F (65°C)макс. ERCUAl-A2
или WWW SIL-WELD
150°F

(b) Показанный выбор присадочного металла основан на свариваемости, за исключением случаев, когда механические свойства обычно более важны. Предварительный нагрев обычно используется только в том случае, если хотя бы один элемент имеет толщину более 3,2 мм (1/8 дюйма) или обладает высокой проводимостью. Обратите внимание, что WWW PHOS-C-WELD прочнее, чем присадочный металл ERCuSn-A с более низким содержанием олова, который иногда рекомендуется в тех случаях, когда фосфорная бронза WWW указана выше.

---

Компания Wisconsin Wire Works имеет многолетний опыт сварки разнородных металлов, и наши высококачественные присадочные металлы, произведенные в США, могут сделать сварку разнородных металлов проще, чем вы думаете. Если у вас есть комбинация металлов, которые вы никогда раньше не сваривали, или если вам нужна помощь в решении каких-либо непохожих проблем со сваркой, позвоните по телефону 262-679-8218, факсу 266-679-8219 или напишите нам по адресу [email protected]. Мы рады помочь.

Процессы пайки меди, латуни и бронзы

Несмотря на то, что медь, латунь и бронза могут не использоваться каждый день при сварке в таких отраслях, как холодильное оборудование, электроника и сантехника (а также художники-декораторы), многие все же сталкиваются с этими металлами и выполняют пайку меди, латуни и бронзы. и процессы пайки ежедневно.

Вот некоторые вещи, которые следует помнить при сварке меди, латуни или бронзы со сталью:

Пайка латуни с нержавеющей сталью — довольно простой процесс. Латунь плавится при температуре около 1652-1724ºF и довольно легко отливается. При любых работах по сварке латуни используйте высококачественный наполнитель, если цвет не обязательно должен совпадать с металлом. Из-за относительно высокой температуры плавления латунь с низким содержанием цинка можно сваривать припоем.

Super Alloy 1 может соединять все эти металлы в любой комбинации и может использоваться для соединения с другими металлами, такими как алюминий, при температуре 350ºF. необходимо, или когда вам нужен высокий поток, чтобы добраться до труднодоступных мест.

Серебряная паяльная паста SSQ-6 имеет формулу, аналогичную нашей SSF-6, в удобном шприце на 1 унцию.

Команда Muggy Weld

В Muggy Weld мы стремимся предоставлять клиентам высококачественные электроды и сплавы из различных металлов, таких как железо, алюминий, чугун и сталь. Если ваша организация ищет короткие сроки выполнения работ и высококачественные решения для сварки за небольшую долю от общих затрат на ремонт, то вы не ошибетесь, обратившись к нам. Мы изготавливаем комбинации стержней и флюсов из высококачественных материалов, которые работают синхронно. Muggy Weld предлагает сварочные решения, которые вам нужны.

Просмотрите наши видеоролики

Мы предлагаем полезные видеоролики о процессах пайки и пайки меди, латуни и бронзы. Вы сможете узнать все, что нужно знать об этом виде сварочных работ. Muggy Weld заботится о вас, поэтому мы не только предоставляем продукты, но и предлагаем обучающие видео.

	Super Alloy 1 Мультиметаллический припой	SSF-6 Высокопрочный припой с содержанием серебра 56%	SSQ-6 Паяльная паста с содержанием серебра 56 %
Доступные размеры (дюймы)	3/32 дюйма, 1/8 дюйма	1/16 дюйма	н/д
Доступные размеры (мм)	2,38 мм, 3,17 мм	1,58 мм	н/д
Температура плавления	350°F (177°C)	1150°F (622°C)	1050°F (566°C)
Сила сцепления	20 000 фунтов на квадратный дюйм	более 70 000 фунтов на квадратный дюйм	более 85 000 фунтов на квадратный дюйм
Тип флюса и срок годности	Мед жидкий, срок годности 2 года	Покрытый флюсом	Примешанный флюс, срок годности 9 месяцев
Рекомендуемая горелка	Любой	Любой	Любой
Цвет сплава	Серебро	Серебро	Серебро
Содержит кадмий?	Да	№	№
Работает во всех положениях?	Да	Да	Да
Возможно ли коробление металла?	№	Да	Да
Склеивает толстые металлы с тонкими?	Хорошо	Отлично	Отлично
Можно ли соединять медь/латунь/бронзу с другими металлами?	Да	Да	Да

Видеосварка меди, латуни, бронзы

C610 Алюминий Бронза Сплав A-1

• Дом/
• Медные сплавы /
• Медный сплав C610

Nominal Chemical

Composition

⇩ Product Data Sheet

Download Datasheet PDF)

⇩ Safety Data Sheet

Download SDS
(PDF)

INTRODUCTION

Aufhauser Aluminum Bronze A-1 is an iron-free присадочный металл из алюминиевой бронзы, используемый для наплавки MIG и TIG. Алюминий Бронза А-1 не рекомендуется для соединения.

ПРИМЕНЕНИЕ

• Наплавка MIG и TIG износостойких поверхностей, подверженных воздействию агрессивных сред, таких как соленая или солоноватая вода и часто используемые кислоты.
• Наплавка трубных досок, седел клапанов и нефтеперерабатывающих заводов на сталелитейных и целлюлозных заводах.

ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ

Химический состав

Медь	Алюминий	Марганец	Цинк	Кремний	Свинец
Остаток	6,0–8,5	0,50*	0,20*	0,10*	0,02*

* max (Другое)
Примечание: Медь содержит серебро

ДОПОЛНИТЕЛЬНАЯ ИНФОРМАЦИЯ

Медь и ее сплавы требуют относительно высокого подвода тепла при сокращенном времени сварки. Необходимы более высокие температуры предварительного нагрева и более высокая скорость сварки, чем для стали.

ФИЗИЧЕСКИЕ и МЕХАНИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА

Точка плавления	1905°F (1041°C)
Плотность при 68°F	0,281 фунт/дюйм³
Электропроводность при 68°F	15 %IACS
Теплопроводность при 68°F	40,0 БТЕ/фут²/фут·ч/°F
Удельное электрическое сопротивление при 68°F	69,2 Ом-смил/фут
Удельный вес	7,78
Коэффициент теплового расширения	9,9 10 -6 / °F (68 — 572°F)
Удельная теплоемкость при 68°F	0,09 БТЕ/фунт/°F
Прочность на растяжение	68 000 фунтов на кв. дюйм
Предел текучести	28 000 фунтов на кв. дюйм
Удлинение на 2 дюйма	47%
Твердость по Бринеллю (3000 кгс)	115 — 135
Модуль упругости, растяжение	17000 фунтов/кв. дюйм
Модуль жесткости	6400 тысяч фунтов на квадратный дюйм
Твердость зависит от качества сварки и опыта сварщика.

 

ТЕХНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ СООТВЕТСТВУЮТ ИЛИ ПРЕВЫШАЮТ

AWS A5.7 Класс ERCUAl-A1

ASME SFA5. 7 ERCUAl-A1

QQ-C-450

УНС К61000

 

СТАНДАРТНЫЕ РАЗМЕРЫ И ДИАМЕТРЫ

Размер	Литой (катушка 12 дюймов)	Helix (катушка 12 дюймов)
Стержень 3/32 или 1/8 x 36 дюймов	н/д	н/д
0,035″ диам. x 30 фунтов spl	15–40 дюймов	< 1"
0,045″ диам. x 30 фунтов spl	15–40 дюймов	< 1"
0,062″ диам. x 30 фунтов spl	15–40 дюймов	< 1"

 

GMAW (MIG) Параметры (обратная полярность постоянного тока) Электрод Положительный перенос распылением

Диаметр проволоки	Ампер	Вольт	Аргон (cfh)	Подача проволоки (дюйм/мин)
0,030″	70-140	25-26	25	340-450
0,035″	130-200	26-27	30	280-400
0,045″	185-245	27-28	30	200-300
1/16 дюйма	250-400	28-30	40	150-210

 

GTAW (TIG) Параметры (DCSP)² Электрод отрицательный или ACHF

Материал	2% Торированный²	Присадочная проволока, размер	Ампер (постоянный ток)	Ампер (переменный ток)	Газовый стакан	Аргон (cfh)
1/16″	1/16″	1/16″	80-120	80-120	3/8-1/2	15
3/32″-1/8″	3/32 дюйма	3/32 дюйма	145-205	145-195	7/16-1/2	15
3/16″-1/2″	1/8″	3/32″-1/8″	300-350	255-300	7/16-1/2	20
1/2″-1″	3/16 дюйма	1/8″	515-640	340-485	1/2	25

 

ТИПИЧНОЕ ПРИМЕНЕНИЕ ДЛЯ СПЛАВА C610

Категория продукта	Продукт	Категория причины	Причина
Архитектура	Декоративные аппликации	Внешний вид	Внешний вид
	Декоративные аппликации	Внешний вид	Золотой цвет
	Декоративные аппликации	Механические свойства	Умеренная сила
Крепеж	Болты	Характеристики формовки	Формуемость
	Болты	Механические свойства	Умеренная сила
Промышленный	Накладка на стальную поверхность для ношения	Свойства трения и износа	Износостойкость
	Накладка на стальную поверхность для ношения	Механические свойства	Умеренная сила
	Накладка на стальную поверхность для ношения	Характеристики сварки	Свариваемость
	Детали насоса	Характеристики формовки	Формуемость
	Детали насоса	Свойства трения и износа	Износостойкость
	Детали насоса	Механические свойства	Умеренная сила
	Детали насоса	Механические свойства	Прочность
	Валы	Характеристики формовки	Формуемость
	Валы	Механические свойства	Пластичность
	Валы	Механические свойства	Умеренная сила
	Стяжки	Свойства трения и износа	Износостойкость
	Стяжки	Механические свойства	Умеренная сила
	Рулевые тяги	Характеристики сварки	Свариваемость
	Сварочная проволока	Характеристики сварки	Сварной сплав — C613

 

Сварка нержавеющей стали с бронзой

1. 16. 01.2017 #1

   Сварка нержавейки с бронзой

   Привет, ребята

   Мне нужно приварить втулку из спеченной бронзы к нержавеющей стали.

   Это Т-образное соединение, верхняя часть Т-образного соединения которого выполнена из спеченной бронзы толщиной 3 мм, а вертикальная часть Т-образного соединения выполнена из нержавеющей стали толщиной 2 мм. Кто-нибудь может сказать мне, с чего начать, используя TIG:

   • Использую ли я нержавеющую сталь, алюминиевую бронзу, кремниевую бронзу или другой присадочный стержень? Какой диаметр? У меня кремниевая бронза 2,4 мм и 309 1,6 мм. л под рукой.
   • Лучшее предположение о текущем и вольфрамовом размере и других базовых настройках?

   Я новичок в сварке TIG, только что изучил основы работы с мягкой сталью и алюминием и не знаю, с чего начать.

   Спасибо

   Ответить с цитатой

   ---

2. 16.01.2017 #2

   Re: Сварка нержавейки с бронзой.

   Не случится.

   Во-первых, редко возможна сварка разнородных металлов.

   Во-вторых, спеченная бронза пропитана маслом по характеру процесса формования. Он никогда не поддается сварке.

   В-третьих, кремнистая бронза является не сварочным наполнителем, а пайкой.

   Вероятно, лучшим вариантом будет запрессовка в нержавеющую сталь.

   2000 Линкольн СА-250
   1974 Миллер Циферблат-Арк 250

   Ответить с цитатой

   ---

3. 16.01.2017 #3

   Re: Сварка нержавейки с бронзой.

   

   Вы могли бы попробовать с стержнем из нержавеющей стали или кремниевой бронзы, я бы сначала примерил пробный образец. Раньше у меня была алюминиевая палочка для нержавеющей стали, и мне потребовалось несколько довольно сильных ударов, чтобы разобрать ее молотком, но я мог бы сломать ее.

   Ответить с цитатой

   ---

4. 16.01.2017 #4

   Re: Сварка нержавейки с бронзой.

   

   Первоначально Послано Hags

   Привет, ребята

   Мне нужно приварить втулку из спеченной бронзы к нержавеющей стали.

   Это Т-образное соединение, верхняя часть Т-образного соединения которого выполнена из спеченной бронзы толщиной 3 мм, а вертикальная часть Т-образного соединения выполнена из нержавеющей стали толщиной 2 мм. Кто-нибудь может сказать мне, с чего начать, используя TIG:

   • Использую ли я нержавеющую сталь, алюминиевую бронзу, кремниевую бронзу или другой присадочный стержень? Какой диаметр? У меня кремниевая бронза 2,4 мм и 309 1,6 мм.л под рукой.
   • Лучшее предположение о текущем и вольфрамовом размере и других базовых настройках?

   Я новичок в сварке TIG, только что изучил основы работы с мягкой сталью и алюминием и не знаю, с чего начать.

   Спасибо

   .
   .
   если масло пропитано, вам понадобится горелка, чтобы сжечь масло, и для соединения с горелкой часто используется прут для пайки. некоторые плавятся при тускло-красном или вишнево-красном кале, поэтому технически бронза или нержавеющая сталь не плавятся, это пайка, а не сварка.

   Ответить с цитатой

   ---

5. 16.01.2017 #5

   Re: Сварка нержавейки с бронзой.

   Даже если вы попытаетесь сжечь все масло, все равно будет достаточно загрязнений, чтобы оно не сварилось, почему бы не обработать втулку из нержавеющей стали, в которую вдавится бронза, а затем сварить нержавеющую сталь с нержавеющей.

   Lincolin Power Wave 450, Lincoln Powermig 255, Lincoln Pro Mig 140, Lincoln Squarewave Tig 275, Miller Big 40 G (с чемоданом Hobart Hefty), Thermal Arc 95S и Esab PCM875 в уже заполненном механическом цеху.

   Ответить с цитатой

   ---

6. 16.01.2017 #6

   Re: Сварка нержавейки с бронзой.

   Спасибо за ответы.

   Как только я нажал Enter, я понял, что должен был спросить о пайке TIG. Я только что купил новый угольный вертел, и 22-миллиметровый стержень вертела поддерживается на конце, противоположном двигателю, 2-миллиметровым краем из нержавеющей стали — подумайте о вертикальной части Т — и хотел опорную поверхность шире 2 мм для на нем ездить. Думаю, я мог бы найти способ механически закрепить полукруглую втулку, но это форум по сварке

   Я все еще хотел бы попробовать пайку TIG (даже на ломе), чтобы посмотреть, возможно ли это. У меня нет газовой горелки, чтобы выжигать масло, и я не готов купить ее для этой работы. Любые советы о том, как подойти к этому, или я просто сдаюсь, прежде чем начать.

   Думал, может быть, немного AC TIG, чтобы начать чистку, а затем использовать наполнитель из алюминиевой бронзы.

   Ответить с цитатой

   ---

7. 16. 01.2017 #7

   Re: Сварка нержавейки с бронзой.

   Просто иди все из нержавейки. Мне кажется очень низкая скорость. Немного смазки время от времени, и это будет длиться долго.

   Меня зовут не Джим….
   

   Ответить с цитатой

   ---

8. 16.01.2017 #8

   Re: Сварка нержавейки с бронзой.

   

   Я бы попробовал TIG-пайку из кремниевой бронзы. Сначала очистите втулку и нержавеющую сталь ацетоном, затем наждачной бумагой, затем высушите ацетоном и припаяйте. Обработайте нержавеющую сталь наждачной бумагой, чтобы получился зуб для припоя из кремниевой бронзы.

   Последний раз редактировалось 69sa200; 16.01.2017 в 20:14.

   Ответить с цитатой

   ---

9. 16.01.2017 #9

   Re: Сварка нержавейки с бронзой.

   

   Если вы попробуете sil-бронзу, и она окажется жесткой, попробуйте 15% sil-phos. Сделано для пайки сантехнических соединений. Это то, что я использую.

   Сварка методом «WELDOR», а не «DERR»
   MillerDynasty700DX,Dynasty350DX4ea,Dynasty200DX,Li ncolnSW200-2ea.,MillerMatic350P,MillerMatic200w/spoolgun,MKCobraMig260,Lincoln SP-170T,PlasmaCam/Hypertherm1250,HFProTig2ea,MigMax1ea.

   Ответить с цитатой

   ---

10. 16.01.2017 #10

    Re: Сварка нержавейки с бронзой.

    

    Серебряный припой.

    … хлоп!

    Я не совсем сумасшедший..
    Отсутствуют некоторые детали

    Профессиональный водитель на закрытом курсе….
    Не пытайтесь.

    То, что я тупица, не означает, что и ты можешь быть таким же.
    Так что НЕ пытайтесь ничего из того, что я делаю дома.

    Ответить с цитатой

    ---

11. 16.01.2017 #11

    Re: Сварка нержавейки с бронзой.

    

    Существует несколько способов пайки разнородных металлов с помощью горелки TIG, но вам все равно придется иметь дело с маслом. Даже с факелом было бы трудно удалить все это. Любая попытка пайки провалится.

    Вы, скорее всего, сможете склеить его чем-нибудь, но вряд ли это будет бусина со структурной целостностью.

    2000 Линкольн СА-250
    1974 Миллер Циферблат-Арк 250

    Ответить с цитатой

    ---

12. 16.01.2017 #12

    Re: Сварка нержавейки с бронзой.

    

    Первоначально Послано shovelon

    Если вы попробуете сил-бронзу и она жесткая, попробуйте 15% сил-фос. Сделано для пайки сантехнических соединений. Это то, что я использую.

    sil phos 15 (силовая нить для сантехников) великолепна.

    в этой заметке я спаял много глупых вещей, касающихся охлаждения с содержанием серебра 56% или около того. серебро в чем-то волшебно, поскольку позволяет соединять разнородные металлы. Насколько я знаю, чем больше серебра, тем больше снисходительность в совместном дизайне и чистоте. sil phos 15 предназначен для соединения меди с медью, но он довольно мягкий. получить более высокий процент (например, 56) делает это довольно просто.

    вещи боссов:
    первопроходец 325
    maxstar 200

    мои вещи:
    са 200
    Транспондер Fronius 180
    Линкольн на 100 ампер ж/ф
    97 f350 ДИТ

    Кевин

    Ответить с цитатой

    ---

13. 17. 01.2017 №13

    Re: Сварка нержавейки с бронзой.

    Silphos не любит нержавеющую сталь

    . Отправлено с моего SM-S120VL с помощью Tapatalk.

    Lincolin Power Wave 450, Lincoln Powermig 255, Lincoln Pro Mig 140, Lincoln Squarewave Tig 275, Miller Big 40 G (с чемоданом Hobart Hefty), Thermal Arc 95S и Esab PCM875 в уже заполненном механическом цеху.

    Ответить с цитатой

    ---

14. 17. 01.2017 №14

    Re: Сварка нержавейки с бронзой.

    Нет Пайка или припой любят масло

    Отправлено с моего SM-S120VL с помощью Tapatalk

    Lincolin Power Wave 450, Lincoln Powermig 255, Lincoln Pro Mig 140, Lincoln Squarewave Tig 275, Miller Big 40 G (с чемоданом Hobart Hefty), Thermal Arc 95S и Esab PCM875 в уже заполненном механическом цеху.

    Ответить с цитатой

    ---

15. 17. 01.2017 №15

    Re: Сварка нержавейки с бронзой.

    @ Hags — бронза (Cu, Sn) и нержавеющая сталь не смешиваются в жидком состоянии и не будут правильно смешиваться и сплавляться при затвердевании. При замораживании композиция вместо этого образует «слои». Чтобы соединить эти материалы, исследуйте кислородно-топливную пайку с использованием Silvaloy 505. Попытка соединить эти материалы с помощью электродуговой сварки не даст результатов.

    «505», состоящий в основном из Ag/Zn/Cu/Ni, паяется в диапазоне температур 1300-1500°F. Эти температуры пайки меньше, чем температуры ликвидуса большинства бронз и составляют 1700-1800 градусов по Фаренгейту. По сути, при пайке бронзы с нержавеющей сталью ваши основные материалы не будут плавиться. 2% Ni в составе Silvaloy 505 также должны способствовать смачиванию линии пайки между металлами.

    Последний раз редактировалось ManoKai; 17.01.2017 в 05:16. Причина: макет

    «Открытие — это видеть то, что видели все остальные, и думать так, как никто другой не думал» — Альберт Сент-Дьёрдьи

    Ответить с цитатой

    ---

16. 18.01.2017 №16

    Re: Сварка нержавейки с бронзой.

    

    Всем привет.

    Учитывая мой новый уровень навыков работы с TIG и полученные отзывы, я собираюсь поискать другой подход. Я, вероятно, припаю немного кремниевой бронзы TIG непосредственно к нержавеющей стали и создам подушку, а затем отполирую ее до гладкости, или найду способ механически закрепить пропитанную маслом втулку.

    Я занимаюсь TIG-сваркой всего две недели и хочу еще несколько успешных проектов, прежде чем приступить к пайке на уровне гроссмейстера.

    Ответить с цитатой

    ---

17. 18.01.2017 # 17

    Re: Сварка нержавейки с бронзой.

    

    Первоначально написал propanehotrod

    Silphos не любит нержавеющую сталь

    Прислано с моего SM-S120VL с помощью Tapatalk

    Возможно, вы делаете это неправильно. Здесь я использую его больше всего.

    Сварка методом «WELDOR», а не «DERR»
    MillerDynasty700DX,Dynasty350DX4ea,Dynasty200DX,Li ncolnSW200-2ea.,MillerMatic350P,MillerMatic200w/spoolgun,MKCobraMig260,Lincoln SP-170T,PlasmaCam/Hypertherm1250,HFProTig2ea,MigMax1ea.

    Ответить с цитатой

    ---

18. 18.01.2017 # 18

    Re: Сварка нержавейки с бронзой.

    

    Первоначально Послано shovelon

    Возможно, вы делаете это неправильно. Здесь я использую его больше всего.

    Какой флюс вы используете?
    Я знаю, что он предназначен для соединения меди с медью без флюса и меди с латунью с белым флюсом. Давно пробовал на нержавейке, но не помню какой флюс использовал.

    Lincolin Power Wave 450, Lincoln Powermig 255, Lincoln Pro Mig 140, Lincoln Squarewave Tig 275, Miller Big 40 G (с чемоданом Hobart Hefty), Thermal Arc 95S и Esab PCM875 в уже заполненном механическом цехе.

    Ответить с цитатой

    ---

19. 18.01.2017 # 19

    Re: Сварка нержавейки с бронзой.

    

    Ну, я получил бронзовую направляющую от моего друга, и она отлично работает. Бронза потребляла много ампер, на самом деле 125. Это 1/8 нержавеющая сталь 304, и у меня 40 фунтов висят на каком-то сварочном стержне.

    Ответить с цитатой

    ---

20. 19.01.2017 #20

    Re: Сварка нержавейки с бронзой.

    Первоначальное сообщение от motolife313

    Вы могли бы попробовать с стержнем из нержавеющей стали или кремниевой бронзы, я бы сначала примерил пробный образец. Раньше у меня был алюминий, довольно хорошо приклеенный к нержавеющей стали, и мне потребовалось несколько довольно сильных ударов, чтобы разобрать его молотком, может захотеться треснуть, хотя

    Любопытно … как можно случайно получить алюминий на нержавеющей стали.

    Ответить с цитатой

    ---

21. 19.01.2017 # 21

    Re: Сварка нержавейки с бронзой.

    Я использовал нержавеющую сталь в качестве спинки, и лужа несколько раз немного нагревалась и падала вниз, я довольно хорошо накачивал ее вразнос.

    Последний раз редактировалось motolife313; 19.01.2017 в 01:21.

    Ответить с цитатой

    ---

22. 01-19-2017 # 22

    Re: Сварка нержавейки с бронзой.

    Первоначально Послано propanehotrod

    Какой флюс вы используете?
    Я знаю, что он предназначен для соединения меди с медью без флюса и меди с латунью с белым флюсом. Давно пробовал на нержавейке, но не помню какой флюс использовал.

    Вы не используете флюс. Вы просто Tig его с аргоном на постоянном токе, направляя дугу к менее расплавленной стороне соединения.

    Сварка методом «WELDOR», а не «DERR»
    MillerDynasty700DX,Dynasty350DX4ea,Dynasty200DX,Li ncolnSW200-2ea.,MillerMatic350P,MillerMatic200w/spoolgun,MKCobraMig260,Lincoln SP-170T,PlasmaCam/Hypertherm1250,HFProTig2ea,MigMax1ea.

    Ответить с цитатой

    ---

23. 19.01.2017 # 23

    Re: Сварка нержавейки с бронзой.

    

    Я вижу, я имел в виду кислородную пайку, а не тиг.

    Lincolin Power Wave 450, Lincoln Powermig 255, Lincoln Pro Mig 140, Lincoln Squarewave Tig 275, Miller Big 40 G (с чемоданом Hobart Hefty), Thermal Arc 95S и Esab PCM875 в уже заполненном механическом цеху.

    Ответить с цитатой

    ---

24. 01-19-2017 # 24

    Re: Сварка нержавейки с бронзой.

    

    Первоначально Послано propanehotrod

    Я вижу, я думал кислородно-топливной пайки не TIG.

    Да, тиг, как я это делаю. Я сделал много фильтров из спеченной бронзы и использовал sil-phos 15. Сложность заключается в том, чтобы не выдувать спеченную бронзу, поэтому я накладываю стержневую сварку sil-phos на твердую сторону и заливаю наполнитель на спеченный металл. Он не требует много тепла. Для спеченного металла из латуни я добавляю гелий, чтобы уменьшить дым. Я не уверен, каково взаимодействие между цинком, аргоном и электричеством, но гелий помогает. Не пробовал высокоскоростной импульс, может помочь.

    Я никогда не пробовал tig Silvaloy 56. Может работать даже лучше. Общая сварка спеченного металла — это PIA. Всегда добавляйте удочку в лужу и переливайте.

    Сварка типа «WELDOR», а не «DERR»
    MillerDynasty700DX,Dynasty350DX4ea,Dynasty200DX,Li ncolnSW200-2ea. ,MillerMatic350P,MillerMatic200w/spoolgun,MKCobraMig260,Lincoln SP-170T,PlasmaCam/Hypertherm1250,HFProTig2ea,MigMax1ea.

    Ответить с цитатой

    ---

Повышение производительности сварки

Хотя автоматическая пайка MIG не обязательно является новой технологией в автомобильной промышленности, она используется все больше и больше по мере того, как автопроизводители наращивают использование более тонких материалов в производимых ими автомобилях. Пайка MIG, альтернатива сварке MIG, отличается тем, что основной материал не смешивается с присадочным металлом. Вместо этого это механическая металлургическая связь между присадочным металлом и двумя соединяемыми основными металлами.

Температура пайки MIG, около 1940 градусов по Фаренгейту, всегда ниже, чем температура плавления основных металлов. Таким образом, присадочный металл плавится и ложится на поверхность, не проникая в основной металл, и за счет капиллярного действия полностью проходит через соединение. При сварке MIG температура составляет примерно 3000 градусов по Фаренгейту. Основной металл плавится и сплавляется с расплавленным присадочным металлом.

Припой STT Braze для MIG-пайки Lincoln Electric обеспечивает скорость перемещения до 50 дюймов в минуту, обладает превосходными возможностями перекрытия зазоров, работает на материалах толщиной всего 0,6 мм и уменьшает разбрызгивание.

«Сварка MIG-пайка чаще всего используется для соединения очень тонких материалов, — говорит Тим ​​Херли, директор глобального бизнес-сегмента транспорта в Lincoln Electric Co. — Низкая температура плавления самого присадочного металла дает нам возможность работать на очень тонких материалах без прожогов и других возможных дефектов. Большинство приложений, как правило, имеют толщину около 1,2 мм и меньше».

Он добавляет, что тонкие материалы используются в компонентах кузова, таких как дверные панели и детали самого автомобиля. «Во время окончательной сборки кузова автомобиля необходимо заполнить зазоры, а низкое тепловложение при пайке MIG позволяет успешно соединять материалы, не создавая большого количества дефектов».

Процесс пайки MIG также используется при ремонте. «Автомастерские вторичного рынка начинают нуждаться в оборудовании, имеющем возможность пайки MIG, потому что ряд автопроизводителей указывают на необходимость использования этого процесса для ремонта в кузовном цеху из-за природы этого тонкого материала», — говорит Херли. Пайка

MIG образует механическую металлургическую связь между присадочным металлом из кремниевой бронзы и двумя соединяемыми основными металлами.

Часто тонколистовые материалы, используемые в автомобильной промышленности, покрываются цинком, что обеспечивает лучшую коррозионную стойкость, поэтому тонкий материал служит дольше при его применении. Но покрытие создает некоторые серьезные проблемы с точки зрения сварки. Традиционные стальные присадочные металлы затвердевают при температуре около 2500 градусов по Фаренгейту и могут задерживать пары цинка, вызывая дефекты. Поскольку припои для сварки MIG затвердевают примерно при температуре 1600 градусов по Фаренгейту, они позволяют парам выходить до того, как они задерживаются, что приводит к меньшему количеству дефектов.

Прочный, как сталь

Хотя пайка MIG не является процессом плавления, как сварка MIG, количество присадочного металла, который прилипает к поверхности основных металлов и затекает между металлами, обеспечивает необходимую прочность. Это обеспечивает гораздо большую площадь контакта или следа поверхности, а поверхностная адгезия — это то, что делает соединение прочным и гибким.

«Есть некоторые ограничения, — говорит Дэн Флеминг, инженер-сварщик Lincoln. «С точки зрения прочности присадочный металл сам по себе не эквивалентен. Типичный присадочный металл из кремниевой бронзы для пайки MIG может иметь вес от 50 000 до 55 000 фунтов. на кв. дюйм прочности на растяжение. Типичный сварочный присадочный металл с точки зрения мягкой стали имеет вес от 70 000 до 80 000 фунтов. на квадратный дюйм прочности на растяжение, поэтому прочность присадочного металла немного не соответствует прочности основного металла.

Большая упаковка Superglaze SiBr компании Lincoln обеспечивает равномерную подачу проволоки из коробки.

«Однако он достигает полной прочности, потому что обычно на тонком материале находится большая масса присадочного металла», — продолжает он. «Даже несмотря на то, что истинная прочность на растяжение — в расчете на квадратный дюйм — может быть ниже, существует больше квадратных дюймов этого присадочного металла из кремниевой бронзы, так что он по-прежнему эквивалентен общей прочности основного металла».

Стоимость является основным недостатком пайки MIG. Присадочный металл из кремниевой бронзы основан на меди, поэтому он значительно дороже, чем традиционный присадочный металл из мягкой стали. Кроме того, MIG-пайка требует использования защитного газа 100% чистого аргона, более дорогого защитного газа, чем тот, который необходим для мягкой стали.

Специально для пайки

Преимущество пайки MIG заключается в том, что ее можно выполнять с использованием сварочного оборудования MIG. Чтобы облегчить работу, доступны сварочные аппараты с предустановленными программами сварки тонких материалов с использованием пайки MIG. Так обстоит дело с пайкой Lincoln STT Braze MIG на основе передовой технологической платформы PowerWave.

«PowerWave по-прежнему широко используется для сварки MIG, но благодаря технологии, используемой в аппарате, мы можем адаптировать характеристики сварки к типу присадочного металла и газу, поэтому он становится очень специфичным для конкретного применения. Мы можем использовать универсальный подход и сделать его очень специфичным для материала, который часто является проблемой».

Совсем недавно Lincoln взяла свою старую технологию передачи поверхностного натяжения (STT), которая использовалась для сварки тонколистовых материалов, и применила это ноу-хау специально для присадочного металла из кремниевой бронзы. STT Braze повышает производительность с точки зрения скорости перемещения и предотвращения разбрызгивания. Он обеспечивает скорость перемещения до 50 дюймов в минуту, обладает отличными способностями к перекрытию зазоров, работает на материалах толщиной от 0,6 мм и, что, возможно, наиболее важно, уменьшает разбрызгивание.

«Одной из самых больших проблем, с которыми сталкиваются пользователи при пайке MIG, являются брызги, — говорит Херли. «Поскольку присадочный металл имеет такую ​​низкую температуру плавления, любые брызги, возникающие в результате дуги, будут прилипать к детали, инструментам и другому оборудованию, что снижает эффективность выполнения работ. Брызги должны быть очищены или сошлифованы и вызывают простои автоматизированной системы из-за очистки инструментов. Поэтому сокращение или устранение разбрызгивания было одним из основных направлений при разработке нашего нового технологического процесса».

Lincoln Electric использует драгоценные камни в своей системе упаковки Superglaze SiBr.

В качестве примера, Брюс Чантри, директор Lincoln по продуктам с передовыми технологиями, отмечает, что один клиент, перешедший с традиционной пайки MIG на STT-пайку в рамках процесса испытаний, увидел в 10 раз меньшее количество деталей, требующих вторичной очистки. Это огромный прирост качества и производительности.

«Исторически, — говорит он, — были доступны решения для оборудования, которые могли решить проблему разбрызгивания, но они, как правило, имели высокую начальную стоимость, а из-за их сложности с аппаратной точки зрения — более высокие текущие эксплуатационные расходы. Одна из уникальных особенностей решения STT Braze заключается в том, что в нем используются простые технологии для получения преимуществ за счет более низкой первоначальной стоимости капитала, а затем и более низких текущих эксплуатационных расходов.

«Неправильное представление о том, что «я застрял в брызгах или мне нужно потратить больше капиталовложений и эксплуатационных расходов, чтобы избавиться от них», устранено с помощью решения Power Wave. Они могут получить выгоду от второго ценой первого».

Специальная проволока

Припой MIG-пайки также может быть сложной задачей. Чаще всего используется присадочный металл из кремниевой бронзы, который в основном состоит из меди, кремния, олова, железа и цинка.

Поскольку медная проволока мягче, чем традиционная проволока из мягкой стали, ее труднее подавать. Однако проволока с превосходной прочностью столбика, такая как Superglaze SiBr от Lincoln, обеспечивает лучшую подачу. Лучшая подача означает более высокие скорости подачи проволоки для более высоких скоростей наплавки металла, что приводит к более высоким скоростям перемещения, более высокой производительности и, в конечном итоге, более высокой рентабельности.

Помимо фактического состава провода, состояние его поверхности является критическим элементом для последовательной передачи тока от источника питания к проводу. Чистая, гладкая поверхность улучшает внешний вид отложений, что приводит к меньшему количеству подкрасок и лучшей подаче. Постоянство диаметра проволоки также имеет решающее значение для сохранения характеристик сварки.

Последним элементом пазла для пайки MIG является надежная и однородная упаковка проволоки.

«Упаковка провода имеет решающее значение, — заключает Херли.