Технология сварки меди и её сплавов со сталью
Обычно сваривают медь со сталью в стыковых соединениях. Швы в таком случае могут быть наружными или внутренними. Выбор зависит от типа и назначения конструкции.
Соединять сталь и латунь лучше всего с помощью газовой сварки. Для соединения стали и красной меди используют электродуговую сварку электродами. Также качественного шва можно добиться с использованием графитовых электродов при соединении под флюсом или же газовой сваркой с помощью флюса БМ-1. Обычно при соединении латуни и стали медь используют как присадку.
Перед процедурой обязательно нужно подготовить кромки металла. При одинаковой толщине деталей подготовка осуществляется тем же способом, как и для черных металлов. Если лист металла имеет толщину менее 3 миллиметров, то разделка не требуется. Если более 3 миллиметров, то требуется скос кромок.
Если вы недостаточно зачистили место сварки или же скос кромок оказался мал, то качество шва будет плохим. Таким образом, при соединении металла с большой толщиной не нужно делать притупление при X- образной разделке.
Как осуществляется сварка меди со сталью?
На деле это довольно сложная задача. Но хороший сварщик с такой задачей все же справится. Используются такие соединения при производстве деталей химической аппаратуры. Один из встречающихся вариантов — это присоединение медного провода к стальной колодке. Показатели качества сварки таких соединений вполне достаточны для своей задачи. Для повышения прочностных характеристик медных изделий в состав вводят до 2% железа. Применять больший объем не рекомендуется, так как прочность начнет снижаться.
Для сварочных работ с помощью графитовых электродов применяется постоянный ток прямой полярности. При этом длина дуги электричества должна быть в пределах от 14 до 20 миллиметров, а напряжение от 40 до 55 вольт. Ток выбирают в зависимости от качества электрода и его диаметра. Обычно он бывает в пределах 300-550 ампер. Флюсы используются точно такие же, как для работы с медью. Их состав можно посмотреть на этой странице.
Начинать сваривать следует слева. Самый лучший результат достигается при обработке «лодочкой». Осуществляется процесс следующим образом:
- Сначала следует нагреть кромки медного изделия угольным электродом.
- Затем происходит соединение частей в определенном положении присадочного прутка и электрода. Пруток должен быть наклонен против движения под углом 30-40 градусов к металлу. Электрод должен быть наклонен в направлении сварки под углом в 75-85 градусом.
Скорость сварки должна быть 25 сантиметров в час. Соединение меди и чугуна происходит таким же способом.
Для приваривания бронзы с низким содержанием легирующих элементов и толщиной до 1,5 миллиметра к стали до 2,5 миллиметров используется соединение внахлест. При этом используются неплавящиеся электроды из вольфрама и присадочная проволока 1.8 миллиметра. Она подается со стороны. Сама сварка осуществляется в среде аргона в автоматическом режиме.
Для присоединения меди или латуни к стальной заготовке применяется стыковая сварка с оплавлением. Этот способ позволяет добиться разной степени оплавления кромок, при этом цветные металлы плавятся меньше. Исходя из этого делают вылеты, равные:
- 3.5 d для стали,
- 1.5 d для латуни,
- 1.0 d для меди.
Где d является диаметром стержней. Если вам требуется применить сварку встык методом сопротивления, то значения вылета должны составлять:
- 2.5 d для стали,
- 1.0 d для латуни,
- 1.5 d для меди.
Приварка шпилек
Часто возникает потребность в присоединении шпилек диаметром 8-12 миллиметров из чистой меди или её сплавов к стали, или наоборот.
В таком случае используют постоянный ток обратной полярности. Флюс при этом берется довольно мелкий ОСЦ-45. Подогрев не требуется.
Шпильки из меди или латуни Л62 до 10-12 миллиметров в сечении при силе тока 400 ампер довольно хорошо присоединяются к стальным или чугунным элементам. Латунь ЛС 59-1 не применяют.
Шпильки из стали очень плохо привариваются к меди или латуни. Более-менее нормального результата можно добиться при надевании на конец стальной шпильки кольцо из меди высотой 4 миллиметра и диаметров до 8 миллиметров. Для достижения хороших результатов рекомендуется использовать электроды К-100.
Сварка меди и ее сплавов Статьи
Медь отличается от стали и других цветных металлов цветом, высокой плотностью – много выше чем у стали. Именно из-за высокой этого имеются многочисленные особенности сварки меди.
Бронза — это сплав меди с оловом, алюминием, марганцем, железом. Основным легирующим элементом бронзы является олово, называются оловянными.
Бронзы есть ещё алюминиевые, кадмиевые. Сплав меди с никелем — мельхиор, сплав с никелем и цинком – нейзильбер. Мельхиор и бронза устойчивы к активному воздействию воды и, поэтому, применяются в основном судовой промышленностью.
Перечислим основные трудности при сварке меди и ее сплавов:
- повышенная окисляемость при нагреве до расплавленного состояния
- высокая чувствительность к вредному влиянию водорода
- склонность к росту зернистости и охрупчиванию свариваемых изделий вследствие нагрева в зоне термической обработки
- влияние примесей, которые приводят к трещинообразованию и охрупчиванию сварочного шва
- сварку меди затрудняют высокая теплоемкость, жидкотекучесть.
При сварке основная задача не допустить растворение газов в меди и ее сплавах. С этой целью используют защитные инертные газы, флюсы и разные покрытия с содержанием борных соединений. Кроме того, при сварке меди и сплавов используют сварочную проволоку с активными раскислителями — кремнием и марганцем.
Дуговая сварка в защитных газах (аргонодуговая сварка) может быть выполнена в среде аргона, гелия и их смесей вольфрамовым неплавящимся электродом и плавящейся присадочной проволокой.
При сварке в качестве присадочного материала используют медную сварочную проволоку с добавкой фосфора и кремния. Фосфор и кремний хорошо раскисляют сварочную ванну, снижают пористость и обеспечивают высокие физико-механические свойства сварных швов.
При сварке в небольших объемах медь можно варить газовой сваркой — ацетиленовой газовой горелкой. Ацетиленовые горелки используют в связи с тем, что температура нагрева ацетиленовой горелки выше, чем пропановой. Газовую сварку можно применять как для чистой меди, так и для ее сплавов. Легирование металла производится присадочной проволокой для меди и ее сплавов. Во время сварки тяжелых конструкций (более 10 мм толщиной) используется две горелки: одна для прогрева металла, вторая для самой сварки.
Кроме того, медь и ее сплавы можно варить ручной дуговой сваркой покрытыми электродами.
Для этого применяются специальные электроды. Для ручной дуговой сварки
Физические и механические свойства швов обеспечивают подбором химического состава присадочной проволоки для меди и ее сплавов.
Сварку проводит в основном в нижнем положении. При сварке в среде аргона присадочная проволока соответствует составу сплавов или чистой меди. Обычно присадочная проволока от 2 до 7 миллиметров в диаметре. Состав присадочной проволоки должен быть аналогичным свариваемому металлу. При этом получают наилучшее качество шва все виды латуни хорошо свариваются аргонодуговыми сварочными аппаратами.
При сварке бронз мешает их повышенная жидкотекучесть. При сварке бронз, содержащих алюминий, возникают трудности, вызванные образованием вследствие взаимодействия с атмосферным кислородом оксида алюминия, поэтому способы и технологию выполнения сварки выбирают такие же, как и при сварке алюминия, а режимы —характерные для сварки медных сплавов.
Есть еще много трудностей при сварке цветных металлов, которые рассмотрим в последующих статьях.
Как сваривать медные сплавы дуговой сваркой защитным металлом или дуговой сваркой с флюсовой проволокой
При сварке медных сплавов необходимо выбрать правильный процесс сварки. Это может быть сложной задачей. Чтобы внести немного света в темноту и помочь вам принять правильное решение, мы даем вам представление о дуговой сварке защитным металлом и дуговой сварке с флюсовой проволокой.
Сварка – это ремесло с тысячелетней традицией. Тем не менее, в этом сообщении в блоге мы проливаем свет на два процесса сварки, которые являются довольно молодыми. Тем не менее, они являются одними из самых распространенных сварочных процессов. Это потому, что они не требуют много оборудования и, следовательно, очень портативны. Поэтому эти два метода можно использовать и на открытом воздухе.
Что такое SMAW? Дуговая сварка защищенным металлом (SMAW) — это процесс ручной дуговой сварки, в котором используется плавящийся электрод.
Она также известна как ручная дуговая сварка металлическим электродом. Качество конечного продукта во многом зависит от навыков оператора и от того, как он позиционирует и перемещает электрод. Характерной особенностью этого процесса является дуга, которая горит между электродом, управляемым вручную, и заготовкой. Используется плавящийся электрод, который плавится в процессе сварки.
Этот плавящийся электрод имеет еще одну характеристику, характерную для дуговой сварки защищенным металлом: он содержит флюс, который выполняет защитную функцию, образуя инертные газы, и шлак, предохраняющий расплав от химических реакций с окружающим воздухом. Слой шлака можно удалить после его застывания.
Каковы преимущества SMAW? Большие преимущества этого процесса заключаются в флюсе, который находится внутри расходуемого электрода. Из-за этого не нужно никакого крупного оборудования, вроде отдельного бензобака. Это делает дуговую сварку защищенным металлом наиболее портативной из всех сварочных процессов.
Поэтому его можно использовать в самых разных условиях, в том числе на открытом воздухе, в производственных цехах, на трубопроводах и нефтеперерабатывающих заводах, на кораблях и мостах и т. д.
Что такое FCAW?
Дуговая сварка с флюсовой проволокой (FCAW) была фактически разработана в 1950-х годах как альтернатива дуговой сварке защитным металлом. В отличие от SMAW, который управляется вручную, FCAW может быть либо полуавтоматическим, либо полностью автоматическим. В этом процессе сварки используется плавящийся трубчатый электрод непрерывной подачи. Следует различать два различных процесса.
В первом процессе нет необходимости во внешнем защитном газе, так как электрод уже состоит из флюса, который защищает расплавленный металл в сварном шве. Поскольку флюс является частью электрода, этот процесс называется самозащитным процессом. Второй процесс называется процессом в газовой среде. Здесь дополнительный защитный газ защищает расплавленный металл от окисления.
Каковы преимущества FCAW?
Процесс дуговой сварки с флюсовой проволокой имеет различные преимущества. Во-первых, он обеспечивает высокое качество и стабильные сварные швы с меньшим количеством дефектов. Еще одним большим плюсом является то, что при правильном выборе присадочного металла сварку можно выполнять во всех положениях сварки. И, наконец, как и SMAW, он подходит как для сварки на открытом воздухе, так и для заводской сварки.
Когда использовать SMAW или FCAW
Поскольку процесс SMAW портативный, а необходимое оборудование общедоступно, многие сварщики, занимающиеся техническим обслуживанием и ремонтом, выбирают его в первую очередь. Тем не менее, хорошая подготовка основного металла является ключевым фактором. Для получения наилучших результатов сварки необходимо заранее очистить поверхность и выбрать идеальный присадочный металл. Для этого процесса очень хорошо подходят AMPCO-TRODE® 10, 46 и 150, а также AMPCO-CORE® 200, 250 и 300.
Поскольку FCAW также может выполняться на открытом воздухе, он широко используется в морской промышленности, например, для ремонта судов. Для FCAW мы рекомендуем следующие присадочные металлы: AMPCO-CORE® 200, 250, 250s и 300.
Если вы хотите узнать больше о различных процессах сварки и глубже понять мир сварки, загрузите нашу бесплатную техническую документацию «Полное руководство по сварке разнородных металлов».
Как сжечь медь в сталь?
Метод сварки требует особого расположения последовательных циклов, чтобы сварной шов был прочным и привлекательным. Подробная информация о том, как лучше сваривать сталь к меди теперь предоставляются. Сварка меди со сталью — известная процедура сварки, используемая в творческих работах и различных приложениях, однако не все сварщики понимают, как это сделать. Это, как правило, культивируется, однако последующий сварной шов трудно снять и часто не имеет большого вспомогательного качества по сравнению с другими биметаллическими сварными швами.
Основная металлургическая проблема при сварке стали и меди заключается в том, что их температуры растворения настолько уникальны. Медь сжижается при 1085 градусах Цельсия, а нержавеющая сталь при осмотре растворяется примерно при 1400 градусах Цельсия. Разница температур между фокусами разжижения составляет более 300 градусов, поэтому, когда вы пытаетесь растворить два металла вместе, вы понимаете, что это может быть проблемой. Нержавеющая сталь и медь не являются полностью растворимыми из-за этих характерных фокусов плавления, что означает, что при их взаимодействии медь превращается в затвердевшую сталь, так что образовавшаяся связь становится бессильной и склонной к разрыву. При планировании сварного соединения следует в первую очередь рассматривать композиты из нержавеющей стали и меди. Предпочтительные сплавы меди включают в себя класс бескислородной меди и безкислородных соединений с высокой теплопроводностью. Эти композиты обычно имеют 9Чистота меди 9,95% или выше при исключительно низком содержании кислорода и других веществ.
При сварке два металла должны быть сравнимы. Например, медь нельзя приваривать к стали. Сварка использует высокие температуры для растворения и соединения двух металлических частей. Присадочный металл также регулярно используется. При правильном выполнении сварной шов такой же прочный, как и окружающий металл. Как бы то ни было, если цикл не завершен и сварщик применяет много тепла, это может изменить свойства металла и повредить сварной шов. Существует несколько уникальных видов сварки, в том числе сварка в спящем газе (MIG), круговой сегмент, электронный столб, лазер и смешанная решетка. Сварку дополнительно применяют для разрезания отдельных крупных металлических конструкций путем размягчения их насквозь. Значительная часть сварки закалена сталь к меди — это физический план соединения. Проблемы возникают, если соединение запланировано таким образом, что энергия сварки сначала проходит через медь. Медь, будучи невероятным проводником тепла, обычно требует много энергии для сварки, прежде чем она превратится в жидкость.
