Контактная сварка меди
Для меди и ее сплавов контактная сварка затруднена вследствие их высокой электрической проводимости и теплопроводности, а также узкого диапазона температур, в котором металл может свариваться давлением. Свариваемость медных сплавов лучше, чем технической меди, так как они обладают пониженной электрической проводимостью и теплопроводностью. Однако не все сплавы свариваются одинаково хорошо. Чаще контактная сварка применяется для латуней и кремнистых бронз. Среди них хорошо свариваются α-латуни (например, марки Л68), электрическая проводимость , которых не более 28% электрической проводимости меди. Повышение содержания цинка в латуни приводит к ухудшению ее свариваемости вследствие уменьшения пластичности сплава. Уменьшение концентрации цинка неблагоприятно влияет на свариваемость, поскольку понижается электросопротивление сплава. Хорошо свариваются кремнистая бронза (до 4% Si, электрическая проводимость равна примерно 10% электрической проводимости меди) и медно-никелевые сплавы, например мельхиор (80% Сu, 20% Ni, электрическая проводимость .
Для получения чистой контактной поверхности заготовок рекомендуется их очистка механическим способом, а также травлением в тетрахлорметане или растворе каустической соды с последующей тщательной промывкой в проточной воде. Для растворения пленки оксидов применяют травление в следующих смесях: 10% -ный раствор серной кислоты, бихромат натрия; серная кислота, фтористый алюминий и 6dхромат натрия.
Точечная и роликовая сварка меди.
Точечная и роликовая сварка меди возможна только с применением электродов из тугоплавких металлов, обладающих теплопроводностью и электрической проводимостью, более низкими, чем основной металл, для уменьшения отвода теплоты во время сварки (например, из вольфрама или молибдена). При использовании таких электродов поверхность деталей сильно нагревается, а местами расплавляется, портится внешний вид изделия и быстро изнашиваются электроды.
Качество сварных точечных швов можно повысить, используя теплоизолирующие прокладки (например, из нержавеющей стали), размещаемые между электродами и поверхностями свариваемых деталей, а также покрывая соприкасающиеся поверхности деталей, например, серебром.
Для медных сплавов применение мягких режимов нецелесообразно. Обычно длительность нагрева медных сплавов при точечной сварке ограничивается 0,2-0,4с. Точечная сварка латуни производится короткими импульсами при больших значениях сварочного тока. В связи с высокой электрической проводимостью латуни толщина свариваемых листов на одной и той же машине принимается примерно в 2 раза меньше, чем толщина листов из стали. Шовная сварка латуни требует относительно большого удельного давления электродов, чем точечная. При сварке латуни марки Л62 υ
При ширине роликов, равной 3-5 мм, сварочный ток для латуни приблизительно определяется из уравнения
Таблица 1. Ориентировочные режимы точечной сварки латуни Л62
b, мм | Радиус поверхности электрода, мм | р, кПа | Р, кН | Iсв, кА | t, с | Потребляемая мощность, кВА |
0,5+0,5 | 50 | 67 | 1,3 | 1,6 | 0,1 | 68 |
1,0+1,0 | 50 | 98 | 1,8 | 18,3 | 0,2 | 95 |
1,5+1,5 | 70 | 78 | 2,6 | 26,8 | 0,2 | 167 |
150 | 117 | 3,9 | 38,6 | 0,35 | 290 |
Латунь малых толщин (0,05-0,5 мм) можно соединять конденсаторной сваркой.
При точечной сварке медных сплавов с высоким электросопротивлением (кремнистая бронза, мельхиор) по сравнению со сваркой малоуглеродистой стали ток увеличивают примерно на 25%, мощность на 50%, давление на электроды принимают близким давлению при сварке стали.
Стыковая сварка оплавлением.
Стыковая сварка оплавлением требует особой техники из-за трудности поддержания на торцах свариваемых деталей слоя жидкого металла, а также при прогреве их на значительную глубину для последующей осадки. Лучшие результаты получаются при осадке стыка под током. Установочную длину вылета медных деталей определяют по формуле:
где d — диаметр свариваемых стержней, мм. Скорость оплавления ориентировочно равна 10 мм/с. Цикл сварки не должен превышать 1-2 с. Прочность стыка прутков из меди марки Ml в среднем составляет 206-215,8 МПа, угол загиба 180°.
Таблица 2. Ориентировочные режимы шовной сварки латуни Л62
b, мм | Ширина роликов, мм | Р, кН | IСВ, кА | Потребляемая мощность, кВА |
0,5+0,5 | 3 | 2,45 | 22,3 | 110 |
0,5+0,5 | 3-4 | 2,45 | 25,5 | 140 |
1,0 + 1,0 | 4-5 | 3,7 | 27,0 | 160 |
Таблица 3.
Ориентировочные режимы стыковой сварки оплавлением заготовок из меди
Параметр | Размер заготовки, мм | ||
Пруток, d=10 | Труба, 9,5×1,5 | Полоса, 44,5×10 | |
Установочная длина, мм | 20 | 20 | 20 |
Давление осадки, МПа | 372 | 284,5 | 216 |
Сварочный ток, к А | 33 | 20 | 60 |
Вторичное напряжение, В | 6 | 5 | 10 |
Удельная мощность, кВА/мм2 | 2,6 | 2,7 | 1,4 |
Медь соединяют стыковой сваркой сопротивлением.
Провод и прутки из чистой меди диаметром 7-16 мм сваривают при i=380 А/мм2 и средней температуре нагрева 0,7-0,75Тпл. Начальное давление составляет 0,98-2,9 МПа, а конечное 343,4-392,4 МПа. Концентрированный нагрев контактной зоны и большие скорости осадки (150-250 мм/с) исключают разупрочнение металла и обеспечивают высокие пластические и электрические свойства соединений. Для соединения медных проволок успешно применяется стыковая конденсаторная сварка. Латунь и бронза соединяются стыковой сваркой легче, чем медь. Для их сварки требуются большие конечные скорости оплавления и осадки. Хорошо соединяются стыковой сваркой заготовки из деформируемых бронз марок Бр.Х0,5; Бр.ОФ6,5-0,15; Бр.АМц9-2. Поскольку скорость охлаждения бронзы значительно больше, чем стали, и бронза в интервале температур 750-770° С имеет достаточно высокую прочность, при ее сварке давление должно быть выше, чем при сварке стали. В ряде случаев для повышения пластичности сварных соединений рекомендуется их последующая термическая обработка: для соединений из бронзы типа Бр.
Таблица 4. Ориентировочные режимы стыковой конденсаторной сварки медной проволоки
dпр, мм | СК, мкФ | U, кВ | Усилие осадки, кН |
1,6 | 256 | 0,9 | 1,4 |
2,0 | 380 | 1,0 | 1,4 |
2,8 | 380 | 1,4 | 1,5 |
3,0 | 540 | 1,5 | 1,6 |
3,2 | 550 | 1,5 | 1,8 |
Таблица 5.
Ориентировочные режимы стыковой сварки латуни и бронзы
Параметр | Сплав | ||
Л 62 | Бр.ОФ6,5-0,15 | ||
Толщина металла, мм | 3-5 | 2-5 | 5-8 |
Установочная длина (суммарная), мм | 30 | 30 | 45 |
Припуск на оплавление, мм | 15 | 15 | 22 |
Длительность оплавления, с | 3 | 3 | 9 |
Скорость оплавления перед осадкой мм/с | 11 | 11 | 6 |
Средняя скорость оплавления, мм/с | 5 | 5 | 2,5 |
Длительность осадки под током, с | 0,3 | 0,3 | 0,5 |
Давление осадки, МПа | 157 | 177 | 137-157 |
Удельная мощность при оплавлении, кВА/мм2 | 0,05 | 0,07 | 0,03-0,035 |
Удельная мощность при осадке, кВА/мм2 | 0,4 | 0,4 | 0,2 |
Контактная сварка меди
Этот способ насчитывает несколько разновидностей.
Они имеют свои технологические особенности и применяются в тех или иных случаях. Однако два способа, а именно шовная и точечная сварка медных элементов, практически не используется. Обработка стыков с помощью оплавления происходит с затруднениями, так как связана с некоторыми сложностями. Для такого способа на торцах изделия в местах сварочных работ требуется постоянно поддерживать слой расплавленного металла.
Также неудобство вызывает необходимость поддержания определенной температуры на торцах обрабатываемого изделия. Прогревать металл требуется довольно глубоко, иначе последующая его осадка будет затруднена. Чаще всего для осуществления такой осадки нужно воздействовать на медь с помощью довольно большого давления, примерно до 400 МПа.
Этот вид обработки особо распространен при соединении медных трубопроводов, ленты или проволоки. Чаще всего медь выступает не в чистом виде, а в виде её различных сплавов.
При проведении стыковой контактной сварки образовывается намного меньше искр, чем при аналогичной обработке черных металлов.
При обработке медных изделий искры похожи на крупные капли расплавленного металла, а не на искрящийся сноп огней. Для получения высококачественного шва нужно произвести осадку стыков под воздействием тока. В случае применения такой тактики вы получите довольно прочный шов. Он не будет уступать в прочностных характеристиках самой меди, поэтому детали с таким соединением будут выдерживать значительные нагрузки.
Широкое практическое применение имеет способ соединения проволоки методом разряда конденсатора с высоким вольтажом.
Примерные режимы стыковой контактной сварки
Параметры режима сварки | Пруток, диаметром 10мм | Труба 9,5х1,5мм | Лента 44,5х10мм |
Установочная длина, мм | 20 | 20 | — |
Припуск на оплавление, мм | 12 | — | — |
Припуск на осадку, мм | 8 | — | — |
Скорость оплавления, мм/сек | 8 | — | — |
Скорость осадки, мм/сек | 200 | — | — |
Удельное давление осадки, МПа | 372,2 | 284,4 | 215,7 |
Удельная мощность, кВт/мм2 | 2,6 | 2,66 | 1,35 |
Сила сварочного тока, кА | 33 | 20 | 60 |
Вторичное напряжение, В | 6 | 5 | 10 |
Ориентировочные режимы сварочных работ с помощью разряда конденсатора
Диаметр проволоки, мм | Ёмкость конденсатора, мкФ | Напряжение заряда, В | Начальное расстояние в стыке, мм | Усилие осадки, Н |
1,6 | 256 | 900 | 14 | 1373 |
2,0 | 380 | 1000 | 15 | 1373 |
2,8 | 380 | 1400 | 16 | 1471 |
3,0 | 440 | 1500 | 16 | 1569 |
3,0 | 1200 | 1000 | 9 | 1177 |
3,0 | 1200 | 800 | 5 | 1177 |
3,0 | 550 | 1400 | 5 | 1471 |
3,0 | 540 | 1300 | 8 | 1569 |
3,0 | 540 | 1500 | 12 | 1569 |
3,2 | 550 | 1500 | 14 | 1765 |
Относительная длина вылета элементов определяется по формуле L=(2,0.
..2,5)d.
Где L – длина вылета, а d – диаметр изделия. Считается в миллиметрах.
Оплавление происходит со скоростью около 10 миллиметров в секунду. Весь цикл сварочных работ в основном занимает 1-2 секунды. При сваривании медных прутков марки M1 прочность шва будет составлять от 206 до 216 МПа. Угол загиба составляет 180 градусов. Твердость сварного шва немного выше, чем твердость основного материала.
Группа A Медные сплавы RWMA для контактной сварки
Класс 1 Медь-цирконий (C15000)
Цирконий Медь используется в электродах для точечной сварки и кругах для шовной сварки. Он особенно полезен при сварке оцинкованных материалов из-за его высокой теплопроводности, которая предотвращает прилипание.
Узнать больше
Класс 2 Медь-хром (C18200)
Хром Медь является основным медным сплавом для высокопроизводительной точечной и шовной сварки чистой низкоуглеродистой стали, низколегированной стали, нержавеющей стали, латуни и бронзы с низкой электропроводностью, нейзильбера, никеля, никелевых сплавов, и монель.
Он также подходит для штампов для рельефной сварки, валов и подшипников для шовной сварки, штампов для оплавлением и стыковой сварки, а также токонесущих элементов конструкции.
Узнать больше
Класс 2 Медь-хром-цирконий (C18150)
Хром-цирконий Медь используется в качестве электродного материала для сварки оцинкованной стали и других материалов с металлическим покрытием. Обладает улучшенным сопротивлением ползучести при высоких рабочих температурах.
Узнать больше
Класс 3 Медь-никель-кремний-хром (C18000)
Класс 3 Не содержащая бериллия медь представляет собой очень твердую, поддающуюся термообработке медь с умеренной электропроводностью, которая идеально подходит для использования в качестве кругов для шовной сварки, штампов для рельефной сварки, штампов для сварки оплавлением и стыковой сварки, токоведущие валы и втулки, высоконагруженные токоведущие элементы конструкций, электрододержатели и электроды высокого давления, где свариваемый материал имеет высокое электрическое сопротивление.
Узнать больше
Класс 3 Медь-никель-бериллий (C17510)
Бериллий класса 3 Медь поддается термообработке, обладает умеренной электро- и теплопроводностью и высокой прочностью на растяжение. Рекомендуется для штампов для рельефной сварки, штампов для оплавлением и стыковой сварки, токоведущих элементов и сверхмощных электрододержателей со смещением. Он также обычно рекомендуется для точечной и паровой сварки сталей с высоким электрическим сопротивлением, таких как нержавеющая сталь.
Узнать больше
Класс 4 Медь-бериллий (C17200)
Бериллий класса 4 Медь имеет чрезвычайно высокую твердость и прочность на растяжение, но меньшую электропроводность, чем сплавы класса III. Он рекомендуется в качестве электродного материала для специальных видов сварки оплавлением, стыковой сварки с осадкой и рельефной сварки, где давление чрезвычайно велико и износ является значительным, но при этом тепло не является чрезмерным.
Они часто используются в виде вкладышей и накладок, а также втулок для шовной сварки.
Узнать больше
Бескислородная медь (C10100) Узнать больше
ЭЛЕКТРОДЫ ДЛЯ КОНТИЧЕСКОЙ СВАРКИ МЕДНЫХ СПЛАВОВ
A.T.S. является квалифицированным поставщиком электродов из медного сплава для машин контактной сварки, в том числе: изогнутых сварочных электродов, электродов из медного сплава с коническим наконечником или электродов со смещенным от центра наконечником.
Доступны различные решения специальных электродов, электроды для приварки гаек с вольфрамовой и/или молибденовой вставкой, резьбовые электроды и электроды по специальному запросу клиента.
Другие категории
ЭЛЕКТРОДЫ СОПРОТИВНОЙ СВАРКИ А.Т.С. является квалифицированным поставщиком оригинальных рычагов, прямых свечей зажигания, внеосевых свечей зажигания, опор на плите, универсальных опор, опор, установленных на цилиндре.
Мы производим стандартные или индивидуальные…
См. продукты
ДЕРЖАТЕЛИ ЭЛЕКТРОДОВ
А.Т.С. является квалифицированным поставщиком гибких соединений, гибких медных заземляющих оплеток, заземляющих соединений с водяным охлаждением и медных пластинчатых пакетов. Мы можем поставить соединения и массовые оплетки из меди …
См. продукты
ЛАМИНИРОВАННЫЕ ШУНТЫ И ГИБКАЯ МЕДНАЯ Оплетка
А.Т.С. является квалифицированным поставщиком печатных электродов из медного сплава под названием «MALE CAPS» и «FEMALE CAPS». Преимущество этих формованных электродов из медного сплава в том, что они дешевле, чем…
См. продукты
НАРУЖНАЯ И ВНУТРЕННЯЯ ПРИВАРНЫЕ КОЛПАЧКИ ИЗ МЕДНОГО СПЛАВА
А.
Т.С. предлагает диски из медного сплава и круг для шовной сварки для непрерывной контактной сварки, стандартные или по техническому заданию заказчика.
Этот тип дискового или шовного сварочного колеса мы…
См. продукты
КОЛЕСО ДЛЯ ШОВНОЙ СВАРКИ
А.Т.С. является квалифицированным поставщиком стандартных полностью охлаждаемых электродов из медного сплава или частично охлаждаемых шарнирных электродов с шарнирным соединением. Поворотный электрод используется при точечной резистивной…
См. продукты
ПОВОРОТНЫЕ ЭЛЕКТРОДЫ ИЗ МЕДНЫХ СПЛАВОВ
Не заблудись
Последние новости
Все новостиУЛУЧШЕНИЯ БАЛАНСИРОВЩИКОВ TECNA 9310 ДО …
Постоянное совершенствование ассортимента балансиров Tecna позволило реализовать четыре важных инновации…
Читать все
ПОВОРОТНОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ АВТОМАТИЧЕСКОЙ ПРИВАРКИ ШПИЛЕЙ…
A.