Сварка меди и ее сплавов со сталью

В равновесном состоянии при комнатной температуре медь рас­творяется в а-Ре в количестве до 0,3 %, а железо в меди в количестве до 0,2 %. Хрупких интерметаллидов не образуется. В связи с большими скоростями охлаждения при сварке в переходном слое возникает пере-

сыщенный твердый раствор меди с железом, но даже при содержании железа до 2-3 % структурно свободное железо не обнаруживается. Гра­ница сплавления между сталью и медью резкая, с включениями фазы, обогащенной железом. Ухудшает взаимную растворимость железа и меди наличие в стали углерода, а улучшает марганец и кремний.

Затруднения при сварке и наплавке меди на сталь связаны с высо­ким сродством меди к кислороду, низкой температурой плавления меди, значительным поглощением жидкой медью газов, разными величинами коэффициентов теплопроводности, линейного расширения. Одним из возможных основных дефектов при сварке следует считать образование в стали под слоем меди трещин, заполненных медью или ее сплавами, что объясняется расклинивающим эффектом жидкой меди, проникаю­щей в микронадрывы в стали по границам зерен при одновременном действии термических напряжений растяжения. Однако на углероди­стых и низколегированных сталях (Ст3, 10ХСНД и др.) трещин мало и размеры их невелики. В сталях, содержащих повышенное количество легирующих элементов (например, 18-8), число и размеры трещин рез­ко возрастают. Чтобы уменьшить опасность образования в стали тре­щин, рекомендуется вести сварку на минимальной погонной энергии, в качестве присадки применять никелевый сплав МНЖ5-1 или бронзу БрАМц 9-2. Наличие никеля и алюминия в жидком металле снижает его поверхностную активность, что уменьшает опасность образования глу­боких трещин в стали.

Медь, латунь и бронза успешно сваривается со сталями всеми способами сварки плавлением на тех же режимах, что и стальные со­единения соответствующих сечений. Однако дуга несколько смещается в сторону меди или ее сплавов. При этом необходимо учитывать сле­дующее. Оптимальные условия наплавки меди на сталь требуют, чтобы не было расплавления стали и она хорошо смачивалась (для этого ее температура не должна превышать 1100 °С), и длительность контакти­рования меди со сталью при этой температуре должна быть не менее

1. 01-0,05 секунд. Для соединения меди и ее сплавов со сталью лучше всего применять аргонодуговую сварку, а для наплавки цветных метал­лов на сталь — наплавку плазменной струей с токоведущей присадочной проволокой.

Для сварки меди, бронзы БрАМц 9-2, бронзы БрКМц 3-1, латуни Л90 со сталями типа Ст3, 10, 09Г2С применяют: при ручной дуговой сварке электроды «Комсомолец», для сварки под флюсом ОСЦ-45 про­волоку БрКМц 3-1, под флюсом АН-26 проволоку БрХ0,5, а при сварке в защитных газах проволоки БрКМц 3-1, БрАМц 9-2, МНЖ 5-1. В ряде случаев необходим предварительный подогрев изделия. Режимы сварки во всех случаях назначаются такими же, как и при сварке меди и ее сплавов. При указанных сварочных материалах и способах сварки обеспечи­вается равнопрочность сварного соединения (по цветному металлу) при ста­тической нагрузке. Для сварного соединения медь М3С + Ст а

в=21-24 кг/мм . Сварные соединения обладают удовлетворительной пластичностью: при ручной дуговой сварке угол загиба 40-85°, при аргонодуговой сварке — 110-180°. Более высокое качество сварных соединений при аргонодуго­вой сварке объясняется тем, что в этом случае в металле шва содержа­ние железа не превышает 8-10 %, а при ручной дуговой сварке достига­ет 50-55 %. Указанные способы обеспечивают также достаточно высо­кую усталостную прочность сварных соединений.

Иногда применяют способ электрошлаковой наплавки, наплавки бронзы на сталь трением, диффузионную сварку меди со сталью. Медь и ее сплавы хорошо свариваются со сталью сваркой взрывом. Так, прочность сварного соединения меди М3 со сталью 1Х18Н9Т составля­ет 16,8 кг/мм при отсутствии резкого пов

ышения микротвердости в зо­не сплавления.

Сварка меди и медных сплавов

Сварка меди и ее сплавов

Свариваемость меди. Медь сваривается плохо из-за ее высокой теплопроводностью и повышенной склонности к образованию трещин при сварке.

Теплопроводность меди при комнатной температуре в шесть раз больше теплопроводности технического железа, поэтому сварки меди и ее сплавов должна производиться с увеличенной погонной тепловой энергией, а во многих случаях с предварительным и сопутствующим подогревом основного металла.

При переходе из твердого состояния в жидкое медь выделяет большое количество теплоты (скрытая теплота плавления), поэтому сварочная ванна поддерживается в жидком состоянии более длительное время, чем при сварке стали. Повышенная водопровиднисть меди затрудняет ее сварки в вертикальном, горизонтальном и особенно в потолочном положениях.

Водород в присутствии кислорода делает негативное воздействие на свойства меди. Водород проникает в медь при повышенных температурах сварки, реагирует с кислородом оксида меди (Сu2О + 2Н Н2О + 2Сu), образует водяной пар, стремясь расшириться, приводит к появлению мелких трещин. Это явление при сварке меди называют «водородной болезнью». Если сваривать медь покрытыми медными электродами без подогрева свариваемого, (с быстрым охлаждением), то возникают горячие трещины.

Однако при сварке с подогревом, создает условия медленного охлаждения, водяной пар в большинстве случаев к затвердевания металла выходит наружу; небольшая часть водяного пара остается между слоем сварочного шлака и поверхностью металла шва. В результате этого поверхность металла шва после удаления еще горячего шлака становится неровной с мелкими углублениями, что можно избежать при очень медленном охлаждении шва и шлака.

Чем больше содержится кислорода в меди, сваривается, тем значительнее оказывается «водородная болезнь».

Примеси в меди мышьяка, свинца, сурьмы, висмута и серы затрудняют сварки. Они практически не растворяются в меди, не образуют с ней легкоплавкие химические соединения, что, находясь в свободном состоянии, располагаются по границам зерен и ослабляют межатомные связи. В результате под действием усадочной растягивающей силы, в процессе охлаждения сварного соединения образуются горячие трещины. Поэтому содержание каждой из вредных примесей (кислорода, висмута, свинца в меди и в сварочных материалах) не должно быть более 0,03%, а для особо ответственных сварных изделий — 0,01%.

Коэффициент линейного расширения меди больше коэффициента линейного расширения железа, в связи с чем сварочные деформации при сварке конструкций из меди и ее сплавов не более, чем при сварке сталей.

Основные виды сварки меди плавлением: дуговая покрытыми электродами; дуговая порошковой проволокой, дуговая в газе, автоматическая дуговая под флюсом, плазменная сварка, газовая сварка и др..

Сварка меди покрытыми металлическими электродами дает удовлетворительное качество в случаях, если медь сваривается, содержит кислорода не более 0,01%. При содержании в меди кислорода в количествах более 0,03% сварные соединения имеют низкие механические свойства.

Для сварки меди применяют покрытые электроды марок К-100 (завод «Комсомолец»), ОМЗ-1 (опытный Московский завод) и др.. Состав электрода марки К-100 следующий: стержень из металла марки М1, покрытие — плавиковый шпат 12,5%, полевой шпат-15%, ферромарганец Мn1, Мn2 — 47,5%, кремнистая медь (73 — 75% меди , 23 — 25% кремния и другой примеси) — 25%.

Сварка ведут в нижнем положении постоянным током обратной полярности. При сварке листов толщиной более 6 мм требуется предварительный подогрев основного металла до 300 — 400 ° С.

Газовая сварка медных листов толщиной до 10 мм выполняется пламенем мощностью 150 дм3 ацетилена /ч на 1 мм толщины металла. Листы

большей толщины сваривают пламенем из расчета 200 дм 3 на 1 мм толщины металла. Сварка лучше делать одновременно двумя горелками с двух сторон восстановительным пламенем, для того чтобы не допускать образования в сварочной ванне оксидов меди. Сварки меди на вуглевоживаючим пламенем не допускаются, так как при этом образуются поры и трещины в шве вследствие образования СО2 и Н2О по реакциям: С + Сn2О-+ С2 + 2Сn; Н2 + Сn2ОН2О + 2Сn.

Шов заполняется за один слой. Многослойное газовая сварка вызывает перегрев металла и трещины в швах. Во избежание перегрева меди, сварки следует вести с высокими скоростями нагрева и охлаждения сварных соединений.

Металл толщиной до 2 мм сваривают встык без присадочного материала, при толщине 3 мм и более применяют скос кромок с углом обработки 90 ° и притуплением 1,5 — 2 мм. Толстые медные листы сваривают встык с разделкой кромок в вертикальном положении одновременно с двух сторон двумя горелками. Присадочный проволокой служит чистая медь или медь с содержанием раскислителей: фосфора — до 0,2% и кремния — до 0,15 — 0,30%. Проволока подбирают диаметрами от 1,5 до 8 мм в зависимости от толщины листов, свариваемых; проволока диаметром 8 мм употребляется для листов толщиной 15 мм и более.

Газовая сварка меди выполняется с флюсами, состоящие в основном из бури.

Высокое качество сварного соединения получают, применяя газофлюсового сварки, при которой порошкообразный флюс засасывается ацетиленом и подается непосредственно в пламя горелки от специальной установки КГФ-2-66.

Использование проковки металла шва (лучше околошовной металла) еще более улучшает механические свойства сварных соединений.

Сварка латуни. Латунь представляет собой сплав меди с цинком, температура плавления латуни 800-1000 С.

При дуговой сварке из латуни интенсивно испаряется цинк; расплавленный металл поглощает водород не успевает выделиться при затвердевании жидкого металла в сварочной ванне, в результате чего в шве образуются газовые поры. Водород попадает в сварочную ванну из покрытия, флюса или воздуха.

Сварка латуней покрытыми электродами находит ограниченное применение, в основном для исправления брака литья. Это объясняется сильным испарением цинка по сравнению прежде всего с газовой сваркой или дуговой под флюсом, или дуговой в защитном газе.

Для дуговой сварки латуни применяют электроды с покрытием вида ЗТ. Состав электрода следующий: стержень с кремниемарганцевои бронзы Бр КМЦ 3-1, содержащий 3% кремния и 1% марганца, покрытие с 17,5% марганцевой руды, 13% плавикового шпата, 16% серебристого графита, 32% ферросилиция 75%-ного , 2,5% алюминия в порошке. Сварка ведется постоянным током при обратной полярности короткой дугой с целью снижения выгорания цинка. От вытекания металла из сварочной ванны стык защищают прокаленной асбестовой подкладкой с обратной стороны стыка. При толщине листов до 4 мм разделки кромок такая же, как и для стали. После сварки шов проковывают, а затем обжигают при 600-650 ° С для выравнивания химического состава и придания металлу мелкозернистой структуры.

Сварка латуни можно выполнять угольным электродом на постоянном токе прямой полярности с применением флюса.

 

Виды сварки меди и природные особенности металла

Плавление меди происходит путем контакта изделия с высокими температурами в 1080—1083°С. Если интервал температур находится в диапазоне 300—500°, медь и ее сплавы обладают ломкостью. Медь в жидкой консистенции способна растворять газы, в том числе кислород и водород, что значительно затрудняет ее сварку.

С кислородом этот металл образует закись меди, дающую промежуточный сплав Cu + Cu20, который располагается по границам зерен. Поскольку температура плавления промежуточных сплавов на 20° ниже температурной границы плавления чистой меди, то в результате контактной сварки образуются горячие трещины при кристаллизации шва. Мелкие трещины могут образоваться в результате сварки в расплавленной меди, где содержится закись меди, в контактном режиме с водородом.

Это явление называют «водородной болезнью меди», так как она возникает в результате контакта меди с водородом с участием кислорода, причем в результате дополнительно образуется водяной пар, способствующий образованию трещин в металле шва при расширении.

Высокая теплопроводность (в 6-7 раз выше теплопроводности стали) и жидкость консистенции в расплавленном состоянии также значительно затрудняют произведение сварочных работ с медью и ее сплавами. Чем меньше кислорода содержится в меди в виде закиси, тем лучше металл поддается контактной сварке.

Сварка медных шин и других изделий может быть затруднена примесями свинца, мышьяка, сурьмы и висмута. Наилучшим образом поддается сварке электролитическая медь, в которой содержится не более 0,4% примесей. А вот литейная медь, в составе которой содержится до 1% примесей, не так хорошо сваривается.

Повысить прочность шва при сварке можно при помощи хрома, марганца, железа, никеля и тантала. Существуют различные виды сварки меди, каждый из которых характеризуется некоторыми особенностями.

Газовая сварка меди

В этом случае используется ацетилено-кислородная сварка, которая обеспечивает самое высокое нагревание ядра пламени. Газовая горелка является тепловым источником малой сосредоточенности, что влияет на поддержание оптимальных размеров сварочной ванны.

Для изделия с размером, не превышающим 10 мм в толщину, рекомендуют использовать две горелки, одна из которых выполняет подогрев, а вторая используется для сварки. При двусторонней сварке с применением двух горелок подогрев не выполняется. Для сварки меди и бронзы используется нормальное пламя. Защита металлической основы сварочной ванны от окисления, наряду с защитой окружающей среды от негативного воздействия продуктов сгорания, производится путем извлечения закиси меди при помощи флюсов или присадочной проволоки.

Флюсы для сварки меди содержат некоторые соединения бора (борную кислоту, борный ангидрид и др.), которые способны растворять закиси меди, в результате чего образуется легкоплавкая эвтектика, впоследствии выводящаяся в шлак. Кроме соединений бора, во флюсах могут присутствовать фосфаты. Флюсы наносятся на обезжиренные и зачищенные свариваемые кромки, на сторону – по 10-12 мм. В качестве дополнения при помощи присадочного металла можно наносить компоненты флюса и жидкое стекло с добавками древесного угля в качестве покрытий (10—20%).

В процессе сварки алюминиевых бронз надо вводить в состав флюсов фториды и хлориды, прекрасно растворяющие А12О3, получающийся при окислении алюминиевых сплавов в составе бронзы. Для  меди, а особенно для латуни, очень удобно использовать газообразные флюсы в виде азеотропного раствора борно-метилового эфира и метилового спирта. Пары такого раствора поступают в горелку через специальную деталь, пламя приобретает зеленый цвет, органическая часть подвергается сгоранию, а В2О3 не наносит вреда сварочной ванне.

Газовая горелка должна соответствовать требованиям безопасности, особенно если производится спайка медных труб большого диаметра, когда требуется использовать значительные объемы газа. При выполнении сварки изделий из чистой меди до 3-4 мм в толщину применяется медная проволока М1 или М2, поскольку медь не успевает хорошо окислиться. При условии большой толщины изделий из меди, для выполнения сварочных работ необходимо применять специальную присадочную проволоку, легированную окислителями (до 0,2% Р и 0,3% Si).

Состав такой проволоки должен совпадать с веществами, содержащимися в основном металле. Использование окислителей для выполнения работ с другими металлами не лимитируется так строго, как для сварки меди. Например, при сварке латуни с целью уменьшения потерь цинка применяют кремнистую латунь в качестве присадочного материала (ЛК 80-3).

Проковку шва после сварочных работ выполняют в холодном состоянии для медных изделий толщиной до 4-5 мм для повышения прочностных и пластических свойств. При условии большей толщины проковка производится после нагревания до 400—3000С и с последующим отжигом.

Сварка меди при помощи угольного электрода

Сварка меди и сплавов осуществляется дугой, которая горит между самим изделием и угольным электродом, а также при помощи независимой дуги пламени между двумя отдельными угольными электродами.

Дуговой разряд – это источник энергии для сварки. Технологические приемы, составы сварочных флюсов и присадочного металла остаются аналогичными газовой сварке. С использованием проволоки БрКМцЗ-1 можно производить сварку меди даже на воздухе.

Полученные в результате сварки соединения соответствуют требованиям к механическим свойствам, однако тепло- и электрофизические свойства могут быть резко снижены. Сварка меди и соответствующих медных сплавов при помощи угольных электродов применяется достаточно редко, поскольку этот процесс является малопроизводительным.

Ручная дуговая сварка с использованием покрытых электродов

Ручная электродуговая  производится с использованием электродов и позволяет в результате получить соединения с удовлетворительными механическими свойствами, однако состав металла на швах будет отличен от состава основного металла по причине легирования окислителями в процессе сварке.

При сварке меди и медных сплавов окислители вводят в электродную проволоку и в электродное покрытие. Электродные покрытия в своем составе одержат сухую шихту, замешанную на жидком стекле (класс А), — она составляет 20—25% от массы шихты. Однако тепло- и электропроводность полученных соединений ниже, чем у чистой меди, особенно если это – медные сплавы. В процессе сварки покрытыми электродами отмечается значительное разбрызгивание, а металл шва очень часто содержит поры.

Для выполнения сварки меди и медных сплавов более 4-5 мм в толщину рекомендуют выполнить подогрев до 300—5000 с.

 Дуговая сварка меди под флюсом

Дуговая сварка меди и медных сплавов под флюсом может осуществляться под слоем плавленого флюса при помощи неплавящегося угольного или графитового электрода, плавящегося электрода и плавящегося электрода, покрытого слоем керамического флюса.

При выполнении сварки под флюсом с помощью угольного электрода, его затачивают, придавая вид плоской лопатки. Сборка под сварку производится с закладкой присадочного металла встык (латунь, томпак) для окисления металла шва.

Необходимо засыпать прокаленный флюс ОСЦ-45. Сварка производится на постоянном токе с обратной полярностью; подогрев тока создают в результате замыкания определенного электрода на изделие. Сварка меди и медных сплавов под плавлеными флюсами плавящимися электродами является достаточно высокопроизводительным способом. Состав металла на швах в результате  изменяется незначительным образом, а металл сохраняет практически все свои физические свойства.

Самые лучшие результаты характерны для сварки под флюсом АН-М1 со следующим составом: 55% фтористого магния, 40% фтористого натрия, и 5% фтористого бария. В качестве хорошего электродного металла используются медные проволоки М1 или МО. С целью повышения механических свойств сварных соединений применяются легированные проволоки из сплавов меди БрКМцЗ-1; БрАЖМцЮ-3-1,5, однако в этом случае значительно снижаются тепло- и электропроводность состава металлов на швах.

Выполняется на постоянном токе с обратной полярностью; коэффициент расплавления проволоки составляет примерно 20 г/(А-ч). При применении сварки к изделиям толщиной выше 15 мм рекомендуют выполнить разделку под углом 900 с притуплением, а в других случаях – применить сварку расщепленным электродом.

Работы производятся на графитовой подкладке или флюсовой подушке. Подготовку кромок и электродной проволоки необходимо выполнить особенно тщательно, зачистив до металлического блеска и обезжирив.

Флюс следует прокалить при температуре 300-400 0С. Сварка производится при жестком закреплении или с использованием прихваток контактным способом. Для выполнения сварки латуни Л63 и Л062-1 применяется медная проволока с использованием плавленых флюсов МАТИ-5 или АНФ-5. Этот способ предусматривает получение соединений меди со сталью.

Сварка в таком случае предусматривает смещение электрода на медь и подбор такого режима, при котором бы соблюдался контактное взаимодействие со сталью в течение минимального периода времени, чтобы можно было избежать хрупких прослоек, так называемой диффузии меди между крупинками стали.

Керамический флюс К-13 МВТУ применяется в процессе сварки меди, меди со сталью и наплавки меди на сталь. Флюс содержит следующие компоненты, %: плавиковый шпат — 20; глинозем — 20; бура безводная — 15—19; мел — 15; магнезит — 15; кварцевый песок — 8-10; порошок алюминия 3-5. Шихта замешивается на жидком стекле, гранулируется, после сушки прокаливается в течение 1-2 ч при температуре 450 0С. Сварка производится на постоянном токе с обратной полярностью контактным способом, при закреплении на подкладке из охлажденной меди или на графите.

Электрошлаковая сварка меди и медных сплавов

Сварку меди значительной толщины (30—55 мм) можно производить электрошлаковым процессом при помощи пластинчатого электрода.

В ИЭС Е. О. Патона были разработаны флюсы для такого процесса, которые содержат фториды щелочных и щелочноземельных металлов.

Температура плавления меди должна быть выше температуры контактного плавления флюсов.

Дуговая в защитных газах

Автоматическая, полуавтоматическая и ручная сварка меди среди различных защитных газов могут производиться с использованием плавящегося и неплавящегося (вольфрамового) электрода.

В большинстве случаев для чистой меди применяется сварка вольфрамовым электродом (если толщина не превышает 10 мм) при подаче присадочной проволоки, и значительно реже используют плавящийся электрод. Применяют следующие газы: аргон высшего сорта (ГОСТ 10157—73), гелий особой чистоты (в соответствии с МРТУ 6-02-274—66), азот особой чистоты (на основе МРТУ 6-02-375—66).

Какой бы способ  вы ни использовали, необходимо придерживаться техники безопасности.

Похожие статьи

Свариваемость стали с медью и ее сплавами

СВАРИВАЕМОСТЬ СТАЛИ С МЕДЬЮ И ЕЕ СПЛАВАМИ  [c.404]

Сварка стали с медью и ее сплавами, а также наплавка сплавов меди на сталь позволяют не только создать рациональные сварные конструкции, но н обеспечить значительную экономию цветного металла. Для оценки свариваемости стали с медью и ее сплавами следует прежде всего сопоставить между собой химико-физические свойства этих металлов  [c.404]

С. меди и ее сплавов. Металлургич. медь обладает хорошими сварными качествами, но нек-рые примеси, напр, свинец, висмут, цинк, никель и олово, затрудняют выполнение С. В электролитич. меди отсутствуют присадки, предохраняющие от окисления, вследствие чего ее при С. можно легко пережечь. Кислород жадно поглощается медью при 1°пл. с образованием закиси меди, что может привести к красноломкости. Расплавленной медью механически поглощаются восстановительные газы, как водород, двуокись серы и окись углерода, к-рые остаются включенными в форме пузырей и значительно ослабляют прочность соединения. В связи с этим при газовой С. для избежания вредного влияния кислорода и поглощения газов требуется особенно тщательная установка пламени. Повышение крепости возможно для меди лишь путем соответствующей холодной обработки, а не путем изменения скорости ее охлаждения. Следует учитывать высокий размер усадки меди в 1,4%. Медь можно сваривать также на горновом огне или методом сопротивления. Затруднительно в данном случае избежать поглощения медью кислорода. При кузнечной С. в качестве присадки применяют буру для предохранения свариваемых частей от атмосферного воздуха. Чаще всего применяется газовая С. при помощи ацетиленокислородного пламени. Сварочному шву обычно придают У-образную или Х-образную форму со скосом кромок под углом друг к другу в 60° с зазором между ними ок. 5 мм. Кромки листов толщиной меньше 3 мм не скашиваются. В связи с сильным отводом тепла пламя приходится устанавливать почти вдвое более мощным, чем при С. стали. Часто для подогрева пользуются еще и второй горелкой. Вертикальные швы, как и листы толщиной > 5 мм, предпо-  [c.107]

Для газовой сварки сталей присадочную проволоку выбирают в зависимости от состава сплава свариваемого металла. Для сварки чугуна применяют специальные литые чугунные стержни для наплавки износостойких покрытий — литые стержни из твердых сплавов. Для сварки цветных металлов и некоторых специальных сплавов используют флюсы, которые могут быть в виде порошков н паст для сварки меди и ее сплавов — кислые флюсы (буру, буру с борной кислотой) для сварки алюминиевых сплавов — бескислородные флюсы на основе фтористых, хлористых солей лития, калия, натрия и кальция. Роль флюса состоит в растворении оксидов и образования шлаков, легко всплывающих на поверхность сварочной ванны. Во флюсы можно вводить элементы, раскисляющие и легирующие наплавленный металл.  [c.207]

Для автоматической сварки сжатой дугой применяют установку УПС-501, рассчитанную на силу тока до 500 А. Для ручной сварки используют установку УПС-301, позволяющую сваривать на постоянном токе прямой и обратной полярности силой 4…315 А в непрерывном и импульсном режимах коррозионно-стойкие стали толщиной до 5 мм, медь и ее сплавы от 0,5 до 3 мм, алюминий и его сплавы толщиной 1…8 мм. Напряжение холостого хода этой установки 80 В, рабочее напряжение дуги 18…40 В. Плазмотрон установки УПС-301 имеет комплект сменных сопел с различными диаметрами канала и обеспечивает сварку на токах силой 25…315 А при прямой и 25…70 А при обратной полярности. Его конструкция обеспечивает возможность возбуждения дуги касанием свариваемого изделия.  [c.231]

К — коэффициент, зависящий от теплофизических свойств свариваемого п алла, л/(с-мм), к равен для низкоуглеродистой стали — 0,028 — 0,036 для высоколегированной стали и чугуна — 0,021 —0,028 для меди и ее сплавов — 0,042—0,063 для алюминия — 0,028 — 0,042,  [c.213]

Пневматическая схема машины для электро-контактной точечной сварки деталей на малоуглеродистых сталей толщиной до 3 мм. Свариваемые детали размещают между двумя вертикальными круглыми электродами из красной меди (или ее сплавов с хромом и титаном). К электродам через трансформатор подводят электрический ток до 100 000 а. Нижний электрод неподвижный, верхний — перемещается по дуге, сжимая свариваемые участки.  [c.260]

Основные параметры сварки трением скорость относительного перемещения свариваемых поверхностей, продолжительность на- рева, удельное усилие, пластическая деформация, т. е. осадка. Требуемый для сварки нагрев обусловлен скоростью вращения и осевым усилием. Для получения качественного соединения в конце процесса необходимо быстрое прекращение движения и приложение повышенного давления. Параметры режима сварки трением зависят от свойств свариваемого металла, площади сечения и конфигурации изделия. Сваркой трением соединяют однородные и разнородные металлы и сплавы с различными свойствами, например медь со сталью, алюминий с титаном и др. На рис. 5.4] показаны основные типы соединений, выполняемых сваркой трением. Соединение получают с достаточно высокими механическими свойствами. В про-  [c.222]

Универсальным видом сварки является дуговая сварка (рис. 13.1, а) с применением металлических 1 или угольных электродов. Она позволяет получать соединения деталей из конструкционных сталей всех марок, чугуна, алюминия, меди и некоторых ее сплавов. Толщина свариваемых стальных деталей 0,5—200 мм.  [c.136]

Угол наклона мундштука горелки увеличивают с увеличением толщины свариваемого металла. Примерные значения его, рекомендуемые для левого способа сварки сталей, приведены на рис. 9.38. При сварке более теплопроводных материалов (медь, ее сплавы и др.) угол наклона должен быть несколько большим.  [c.581]

Угол наклона мундштука горелки увеличивается с увеличением толщины свариваемого металла. Примерные значения его, рекомендуемые для левого способа сварки стали приведены на рис, 68, При сварке более теплопроводных материалов (меди, ее сплавов и др.) угол наклона следует увеличивать несколько больше.  [c.108]

Наиболее универсальным и распространенным видом сварки является электродуговая сварка с применением металлических и угольных электродов. С помощью электродуговой сварки возможно соединение деталей из конструкционных сталей всех марок, чугуна, алюминия, меди и некоторых ее сплавов. Толщина свариваемых элементов стальных деталей может быть от 0,5 до 200 мм. Применяемые при сварке стальных изделий электроды различают по маркам и выбирают согласно ГОСТу в зависимости от химического состава и механических свойств основного металла, а также толщины свариваемых элементов. Конструктивные элементы и размеры швов при электродуговой сварке также регламентируются ГОСТом.  [c.293]

Р о р е л к у ГЗМ-3 используют для ручной газовой сварки, наплавки, пайки и нагрева деталей из черных и цветных металлов и сплавов (кроме меди). Горелка — инжекторного типа, состоит из трех сменных наконечников, ствола горелки ГС-2 с регулировочным вентилем для кислорода и горючего газа и штуцеров с ниппелями для присоединения резинотканевых рукавов с диаметром 6 мм. Горелка работает на пропан-бутане или на других газах-заменителях ацетилена. Толщина свариваемых деталей из низкоуглеродистой стали от 0,5 до 4 мм. Давление кислорода 0,1—0,4 МПа, пропан-бутана — не менее 0,03 МПа. Масса горелки 0,577— 0,644 кг в зависимости от номера наконечника.  [c.108]

Основной проблемой свариваемости стали с медью и ее сплавами является образование встали, находящейся в контакте с жидкой медью или сплавом меди, околошовных трещин, заполненных цветным металлом (рнс. 241). Возникновение подобных трещин объясняется расклинивающим действием жидкой меди, проникающей в микронадрывы встали по границам зерен при одновременном действии и термических напряжений растяжения. Начальное проникновение меди по границам зерен стали, протекающее под влиянием капиллярного эффекта, диффузии и растворения стали в меди, облегчается далее тем, что поверхностная энергия на границе Fey — Си примерно в два раза меньше, чем на границе Fey—Fey. Поэтому прочность границы зерна, находящейся в контакте с жидкой медью, оказывается сниженной, а развивающиеся напряжения растяжения — достаточными для окончательного разрыва ослабленной границы и мгновенного заполнения медью образовавшейся трещины. Проникновение цветного металла в сталь на глубину > 2,5 мм в некоторых случаях снижает статическую, и особенно усталостную, прочность стали.  [c.405]

Железо как компонент модных сложнолегнрованных сплавов (латуни, бронзы) не оказывает существенного влияния на свариваемость, так как обычно находится в малых концентрациях. Влияние железа начинает проявляться прп наплавке меди и ее сплавов на сталь и прп сварке сталп с медью. В диаграмме  [c.330]

Для сварки металлическими электродами пригодны плохие проводники тепла. Медь только при малых размерах, алюминий, никель, сплав монель и бронза только в ограниченной мере. Главную область применения образуют незакаливающиеся или плохо закаливающиеся сорта стали, т. е. сталь с содержанием не свыше 0,25% С, легированные стали, а также стали с содержанием больше 0,25% С свариваются хуже. Но и при сталях с малым содержанием углерода всякие примеси за исключением марганца и меди вредят свариваемости. Содержание кремния, алюминия и фосфора не должно превышать 0,08%, а содержание серы — 0,04″/,,.  [c.950]

Весьма затруднительно удаление окисных пленок из корня шва при односторонней сварке стыковых соединений в нижнем положении, требующей применения подкладок, предотвращающих вытекание расплавленного металла из сварочной ванны. Для этих целей используют удаляемые подкладки из коррозионно-стойкой стали, меди и других металло(В с повышенной температурой. плавления, а также остающиеся подкладки из свариваемого алюминиевого сплава. Чтобы получить нормальное формирование шва, подкладка должна плотно прилегать к нижней поверхности свариваемых кромок. Зазор между ними не должен превышать 0,5— 1 мм. в этих условиях мощная дуга, способная очистить корень шва от окисных пленок, неизбежно будет касаться поверхности подкладки. Под действием дуги поверх ность подкладки оплавляется, а входящие в ее состав элементы загрязняют металл шва, ухудшая эксплуатационные свойства соединений. Искусственное охлаждение подкладки предохраняет ее от разрушения дугой, но затрудняет полное удаление пленок окиси из корня соединения, так как при плотном прилегании свариваемого Металла к подкладке температура соприкасающихся поверхностей будет практически одинакова. В этих условиях для разогрева нижней кромки соединяе-  [c.13]

Большинство пар свариваемых разнородных металлов или сплавов различается температурой плавления, плотностью, температурными коэффициентами линейного расширения, типом решетки и ее параметрами. Тугоплавкие и химически активные титан, ниобий, тантал, молибден при нагреве активно взаимодействуют с азотом и кислородом (при температуре выше 873 К), что ухудшает их свойства. Эти металлы и их сплавы, а также стали необходимо сваривать в вакууме не менее 6,7-10″ Па, Медь (бескислородную), ниобий и молибден следует отжигать непосредственно перед сваркой в водороде при 873, 1673 и 1173 К в течение 30, 20 и 10 мин соответственно, а никель НП1 и сплав 29НК при 1123 и 1073 К в течение 15 и 30 мин.  [c.140]

---

Сварка соединения латунь — сталь

Сварка соединения латунь — сталь  [c.83]

Сварка — это процесс создания неразъемного соединения деталей путем местного нагрева их до расплавленного состояния с применением или без применения механического усилия. Сваркой соединяются все марки сталей, чугуна, меди, латуни, бронзы, алюминиевых сплавов и термопластические пластмассы (винипласт, капрон, полиэтилен, полистирол, плексиглас и др.). Соединение деталей сваркой занимает одно из ведущих мест в современной технологии. Сварка более экономична, чем клепка.  [c.121]

Сварка трением используется для соединения разноименных металлов латуни со сталью, латуни с чугуном, латуни с медью, алюминия с дюралюминием, углеродистой стали с быстрорежущей и др.  [c.21]

Контактная сварка меди и ее сплавов имеет небольшое применение в промышленности. Точечная и роликовая сварка изделий из чистой меди почти не применяется вследствие очень низкого качества соединений и необходимости пользоваться машинами большой мощности с электродами (роликами) из вольфрама или молибдена. Стыковая сварка меди дает хорошие результаты только при выполнении ее по методу сопротивления на машинах с автоматической осадкой и выключением тока. Стыковую сварку оплавлением применяют при осуществлении соединений меди или латуни со сталью.  [c.516]

Газовая сварка применяется при изготовлении и ремонте изделий из тонколистовой стали толщиной 1—3 мм, монтаже труб малого и среднего диаметров, сварке соединеннй и узлов, изготовляемых из тонкостенных труб, сварке изделий из алюминия п его сплавов, меди, латуни и свинца, сварке чугуна с применением в качестве присадки чугунных, латунных и бронзовых прутков, наплавке твердых сплавов и латуни на стальные и чугунные детали.  [c.105]

Режимы сварки проволок с колпачками и показатели механических испытаний приведены в табл. 14. При сварке Т-образных соединений других металлов и сплавов также получены вполне удовлетворительные результаты. Режимы сварки медных, стальных и никелевых проволок с листами из латуни Л62, стали Ст. 3, нержавеющей стали и никеля приведены в табл. 15.  [c.64]

При ручной сварке латуни со сталью применяют те же присадочные металлы, флюсы и электроды, что и при сварке латуней, за исключением присадочных металлов, содержащих фосфор. Нежелательно также применение прутков ЛК 80-3 латунь ЛК 80-3 плохо смачивает сталь, ввиду чего возможно несплавление, а также образование хрупкой прослойки по линии сплавления. Высокие механические свойства сварного соединения и минимальные потери цинка обеспечивает сварка угольным электродом и присадочными прутками Бр. ОМцА 8-0,7-0,7.  [c.83]

При сварке латуни со сталью как металлическим, так и угольным электродом, вследствие стабилизации парами цинка, дуга отклоняется в сторону латунной кромки с целью уменьшения ее отклонения и блуждания сварку выполняют короткой дугой. Горение Дуги регулируют так, чтобы оплавлялась латунная кромка, а соединение со сталью происходило за счет пайки стали латунью.  [c.83]

Латунные для. сварки бронзой, общего назначения для стыковых Г-о6-разных и Валиковых швов и для пайки высокопрочных вязких качественных соединений Стержни жёлтого цвета (белые при 1ии никеля) 38-42 2п 0-0,5 Мп 0-1,55п-, 0-1,5 Ре 0-10 N1 0—0,1 51 остальное Си 870— 9с Медных и никелевых сплавов, стали и чугуна Газовая ацетиленокислородной горелкой Не рекомендуются для работы вольтовой дугой. Служат для наплавки поверхностей с высоким сопротивлением износу  [c.442]

Газопламенная обработка металлов — это ряд технологических процессов, связанных с обработкой металлов высокотемпературным газовым пламенем. Наиболее широкое применение имеет газовая сварка и резка, которые, несмотря на более низкую производительность и качество сварных соединений по сравнению с электрическими способами сварки плавлением, продолжают сохранять свое значение при сварке тонколистовой стали, меди, латуни, чугуна. Преимущества газовой сварки и резки особенно проявляются при ремонтных и монтажных работах ввиду простоты процессов и мобильности оборудования. Кроме сварки и резки газовое пламя используется для наплавки, пайки, металлизации, поверхностной закалки, нагрева для последующей сварки другими способами или термической правки и т.д.  [c.81]

Свариваются трубопроводы и4 углеродистых сталей, цветных металлов и сплавов (меди, латуни и т. д.). Наиболее часто используется сварка труб встык, так как такое соединение требует наиболее простой подготовки кромок и наименьшего расхода горючего газа (табл. 4.6).  [c.70]

Армированная фанера склеена с одной или двух сторон с листами металла. Наилучшая склейка достигается при помощи бакелитовой пленки. Для армирования применяется сталь, латунь, алюминий, цинк, медь и др. Толщина металлического листа не должна превышать 0,4—0,6 мм, наиболее употребительные размеры 2000 X 1000 мм. Армированная фанера хорошо режется на ножницах, ленточных пилах, хорошо сгибается, фрезеруется и штампуется. Допускаются разнообразные способы соединений клейкой, пайкой, сваркой и клепкой, на гвоздях, шурупах и заклепках, под углом, впритык с накладкой.  [c.348]

Сварка оплавлением. Ток включается до соприкосновения деталей, а затем их сближают, при этом воздушный зазор между свариваемыми деталями пробивается электрическим током, происходит искрообразование и оплавление поверхностей контакта. При последуюш,ем сжатии происходит соединение деталей с одновременным выключением электрического тока. Эту сварку применяют для соединения труб, цепей, рельсов, штампованных из листа деталей, инструмента, а также для сварки легированных сталей и других разнородных металлов, например алюминий— медь, сталь — медь, сталь — латунь. Применяется также сварка прерывистым оплавлением, которую производят путем чередования плотного и неплотного контакта свариваемых торцов. При нагревании торцов до определенной температуры электрический разряд вызывает оплавление кромок, и когда оно достигнет требуемой величины, производится быстрое сжатие свариваемых концов. Эту сварку применяют, когда мощность машин недостаточна для сварки оплавлением.  [c.297]

Контактная сварка основана на свойстве электрического тока нагревать проводник в местах значительного сопротивления, т. е. в местах соединения плотно прижатых одна к другой деталей. Различают точечную (рис. 13,1, б) и шовную (рис. 13.1, в, г) контактные сварки, которые позволяют получать хорошие соединения тонкостенных (менее 1,5—2,0 мм) деталей из низкоуглеродистых сталей. Несколько хуже свариваются алюминиевые сплавы, латунь, кремнистая бронза, никель и его сплавы. Плохо свариваются алюминий, медь и ее сплавы с высокой электрической проводимостью.  [c.136]

Термитная сварка применяется в основном для соединения рельсов, труб, проводов, а также при ремонте чугунных деталей. С помощью термитной сварки свариваются только стали и чугун. За последние годы также применяется термитная пайка труб латунью.  [c.502]

Уже в настоящее время двойные комбинированные материалы на основе металл — металл, металл — неметалл находятся в массовом производстве. Широко развито плакирование одного материала другим, выполняемое для увеличения коррозионной стойкости и уменьшения расходов дорогостоящих материалов. Листовые комбинированные материалы могут быть получены четырьмя способами сваркой, пайкой, склеиванием и нанесением из расплава. Сварка, совмещенная с прокаткой, позволяет соединять аустенит-ные нержавеющие стали с углеродистыми. Пайка — наиболее дешевый метод соединения листовых комбинированных материалов — на практике применима только к определенным металлам свинцу, меди, латуни и нержавеющей стали. Склеивание используют для получения всех названных выше комбинаций материалов.  [c.61]

При сварке с флюсом БМ-1 и наплавке латуни Л62 на сталь цинк не испаряется и не окисляется, что не только повышает механические свойства соединения, но и улучшает условия труда сварщика.  [c.334]

Сварку непрерывным оплавлением применяют для соединения резервуаров, тонкостенных труб, рельсов, цепей, инструментов, штампованных деталей, а также для соединения разнородных металлов, например, сталь — медь —, латунь, алюминий — медь и др. Достоинства этого способа сварки — высокая производительность и повышенное качество сварного соединения, а недостаток — потери металла в виде брызг и угара.  [c.283]

Конденсаторной сваркой получают стыковые, точечные и роликовые соединения деталей малых толщин из различных цветных и черных металлов латуни, бронзы, алюминия и его сплавов, малоуглеродистой и нержавеющей стали, высокоомных сплавов (нихрома, фех-раля, манганина, никелина, константана), никеля и мед-но-никелевых сплавов, благородных металлов (золота, платины, серебра), цинка, тантала и др. Многие из этих материалов свариваются в различных сочетаниях, например сталь — платина, никель — бронза, фехраль — серебро, медь — нихром и т. п.  [c.80]

При малой величине осадки Аос в стыке остаются оксиды, дающие непровар. Большая величина осадки искривляет волокна (см. рис. 5.7) в зоне стыка, которые всегда содержатся во всех типах продукции прокатного производства, используемой для изготовления сварных конструкций. Искривление волокон снижает прочность стыка на растяжение. Из-за большой осадки не получает развития процесс рекристаллизации металла в стыке по причине выдавливания высоконагретого металла, что также снижает качество соединения. Поэтому величину осадки необходимо оптимизировать. При сварке проволоки и прутков рекомендуются следующие значения величины осадки в зависимости от диаметра для стали Аос = (0,8…1,5)й для алюминия и латуни Аос = (1,7…2,5)й для меди Аос = (2,5…4)с/.  [c.296]

Гелиевая защита успешно применяется при сварке меди, латуни, нержавеющих сталей, никеля, титана, молибдена, циркония и их сплавов. В этих случаях гелие-дуго-вая сварка обеспечивает высокое качество сварных соединений и большую производительность.  [c.105]

Сварка трением используется для соединения разноименных металлов латуни со сталью, латуни с чугуно.м, латуни  [c.23]

Сварка осуществляется током, большая часть которого протекает через медную подкладку, а меньшая — через нижнюю деталь. Ток /в л, протекающий по верхнему листу, — ток шунтирования непосредственно в процессе сварки не участвует, лишь увеличивая /2. Ток шунтирования осложняет процесс односторонней сварки, вызывая перегрев металла в контакте электродов с верхней деталью, что увеличивает вероятность образования выплесков и снижает стойкость электродов. Он уменьшается при. увеличении р свариваемого металла, расстояния (щага) между электродами и уменьшении р токоведущей подкладки. Ток шунтирования можно снизить, применяя циклограмму сварки с подогревом (см. табл. 5.6, п. 5) или импульсы тока с плавным нарастанием (см. рис. 5.19, б, в). При необходимости соединить детали различной толщины более тонкий лист желательно располагать со стороны сварочных электродов. Если более толстой является верхняя деталь, то вместо токоведущей подкладки устанавливают короткозамкнутые контрэлектроды (см. табл. 5.3, п. 6). Хорошие сварные соединения в случае, когда тонкая деталь расположена со стороны подкладки, можно обеспечить при соотношении свариваемых толщин односторонняя сварка нашла наибольшее применение для сварки тонколистовых конструкций из сталей и титановых сплавов, имеющих значительное р. Односторонняя сварка деталей из легких сплавов, латуни и бронзы не применяется. При односторонней сварке стальных листов толщиной до 1 мм на токопроводящей подкладке расстояние между электродами / должно быть в 2-3 раза больше величины, )тсазан-ной в табл. 5.4. При односторонней сварке листов толщиной >1 мм шаг между точками должен бьггь >50… 100 мм.  [c.332]

Свойства сварного соединения разнородных металлов опреде-чяются свойствами металла шва, образовавшегося от смешивания свариваемых металлов, а также свойствами металла в участках ноны сплавления. Обычно стремятся уменьшить долю участия 3 шве того металла, который ухудшает свариваемость и снижает войства сварного соединения. Так, при сварке меди, латуни и Зронзы со сталью высокое качество сварного соединения достигается при небольшом содержании железа в металле шва. Увеличение содержания железа в металле шва приводит к образованию грещин в шве и плохому его формированию. Сокращение доли тали в металле шва достигается уменьшением глубины провара гс стороны стальной детали. Иногда даже целесообразно произвести скос кромки стальной детали, хотя для получения провара в этом нет необходимости.  [c.81]

Сварку латуни Л90 со сталью выполняют медными электродами с покрытием Комсомолец . Завод Комсомолец рекомендует сварку латуни ЛО 62-1 со сталью марки Ст. 3 выполнять медными электродами с покрытием № 3, а сварку этой же латуни с нержавеющей сталью 1Х18Н9Т с покрытием № 4 (см. табл. 34). Стыковые соединения сваривают с обязательным выполнением скоса на стальной детали и отсутствием скоса на латуни при ее толщине до 8 мм. Предел прочности сварного соединения (толщина металла 4—6 мм) латуни со сталью марок Ст. 3 и 1Х48Н9Т составляет 25—35 кг1мм , а угол загиба 50—180°.  [c.83]

Ультразвуковую сварку применяют в приборостроении и радиоэлектронике при изготовлении деталей толщиной от 0,03 до 3,0 мм из алюминия, меди, их сочетаний, причем провода к этим деталям можно приваривать без снятия изоляции. Обмотки трансформаторов и обкладки конденсаторов из анодированной алюминиевой фольги сваривают с токоподводами из латуни и алюминия, не зачищая фольгу. УЗС приваривают термопары и датчики из. коррозионно-стойких сплавов, этот способ сварки трудно заменим при соединении мембран толщиной 0,05…0,1 мм из палладиевых сплавов с массивными деталями химических аппаратов. Выдающимся достижением нашей науки и техники стали разработанные под руководством Г. А. Николаева и В.И. Лощилова технологии ультразвуковой резки, наплавки и сварки костных тканей, а также резки и сварки мягких тканей человека (например, кровеносных сосудов). Эти технологии освоены медиками и применяются при хирургических операциях.  [c.261]

При напайке создаются более благоприятные условия для интенсивного контактного взаимодействия между элементами наносимого припоя и основного металла, чем при наплавке. Например, при напайке сталей латунью, легированной кремнием, в контакте твердой и жидкой фаз образуется хрупкая прослойка интерметаллида FejSi вследствие большого химического сродства атомов железа стали к атомам кремния в припое. Освобождающиеся при этом атомы углерода стали склонны образовывать включения графита. При сварке плавлением создаются условия для интенсивного перемешивания элементов в жидкой фазе, что затрудняет образование прослоек химических соединений и графита [2]. Легирование латуни никелем—элементом с меньшим химическим сродством к кремнию и углероду ( 6%) — устраняет образование слоя фазы FejSi и выделение графита. При напайке стали латунью легирование последней кремнием должно быть ограничено ([c.320]

Опорные пластинки. Применяются опорные пластинки для продления срока службы корпуса (а значит и резца) и режущей пластинки. При нагружении силами резания опорные участки корпуса резца под вершиной режущей пластинки деформируются (упруго или упруго-пластично), что приводит к нарушению плотного прилегания режущей пластинки к опорной площадке гнезда корпуса и в последующем — к разрушению режущей пластинки. В этом случае пластинка, разрушаясь, сминает или срезает отдельные опорные участки гнезда корпуса. Опорная пластинка, выполняемая из твердых сплавов или закаленных до высокой твердости сталей, выравнивает нагрузки на опорную площадку, а при разрушении режущей пластинки предохраняет опорную площадку корпуса резца от разрушения. Опорные пластинки из твердых сплавов выпускаются централизованно правильной и неправильной трехгранной, квадратной, ромбической, пятигранной, шестигранной и круглой форм с отверстиями. Размеры пластинок регламентируются стандартами ГОСТ 19073—73—ГОСТ 19083—73. Схема построения обозначения опорных стандартных пластин приведена на рис. 1.14. Соединение корпуса и рабочей части цельных резцов осуществляют различными методами сваркой, пайкой, наклейкой, механическим креплением. При сварке необходимо обеспечить достаточную прочность сварного шва, отсутствие раковин, трещин, свищей, что обеспечивается выбором необходимых для этого режимов сварки и их соблюдением в процессе сварки. При пайке и наклейке требуется обеспечить прочность соединения корпуса с рабочей частью не только в холодном состоянии, но и при достаточно высоких температурах. Это обеспечивается выбором соответствующих припоев и клеев, соответствующей подготовкой поверхностей, подлежащих пайке и клейке, выбором и сс людением режимов пайки и клейки, последующей термической (Сработкой напаянных соединений. Для стандартных напайных резцов в качестве припоя рекомендуется медь электролитическая, сплав латуни марки Л68 с добавками никеля (5%) и ферромарганца (5%), а также припои Пр АНМц 0,6-4-2 и ПР МНМц 68-4-2.  [c.142]

При сварке оплавлением ток включают до соприкосновения с деталями, а затем детали начинают сближать. Когда величина воздушного зазора достигнет определенного значения, начинается искрообразование и оплавление кромок. Для получения сварного соединения ток включают и производят осадку при давлении 250—500 кГ1см . Сварку оплавлением применяют для соединения цепей, рельсов, труб, инструментов, штампованных листа деталей, а также разнородных материалов, например али — меди, стали — латуни, алюминия — меди, углеродистой гали и т. д. Достоинства способа — высокая производительность и высокое качество сварного соединения, а недостаток — потери металла на угар.  [c.325]

Сварка трением обеспечивает получение работосиособпого сварного соедпненпя п может пантп промышленное применение для сварки стержней, стыков труб п других тел вращения. Этим способом можно также сваривать чугун со сталью, модьго, латунью и бронзой. Такие соединения находят применение в различных областях машиностроения.  [c.299]

Диффузионная сварка чугунных изделий может применяться для соединения различных чугунных деталей между собой, а также чугуна с медью, латунью, сталью, титаном и неметаллическими материала.ми, например керамикой. Процесс ведется нри 700—800° С в вакуумной камере, поэтому максимальные размеры свариваемых деталей определяются paзмepa ш последней структурных изменений в чугуне в месте сваркп, как правило, не наблюдается.  [c.299]

Толщина листа используемой стали, латуни, алюминия, цинка, меди или других металлов 0,4—0,6 мм. Армированная фанера хорошо разрезается ножницами и ленточными пилами, хорошо сгибается, фрезеруется и штампуется. При изготовлении деталей может применяться клепка, пайка, сварка, склейка, а также соединение на гвоздях или шурупах. Размеры листов 2000Х 1000 мм.  [c.463]

Сварка сопротивлением может быть рекомендована для соединения заготовок из низкоугу1еродистой стали круглого и квадратного сечения площадью до 100 мм . Заготовки из углеродистых, низколегированных и высоколегированных сталей при сплошно.м, компактном сечении следует сваривать при площади сечения менее 10—15 мм . Сварку сопротивлением можно рекомендовать для соединения заготовок из цветного металла меди, алюминия, латуни, бронзы. В это.м случае площадь свариваемых заготовок огра-инчивается лишь мощностью машины. Сварку сопротивлением стальных заготовок производят на машинах с любым приводом,  [c.412]

Сварка непрерывным оплавлением может быть рекомендована для соединения 1) заготовок из незакаливающихся сталей при компактных сечениях и развитых сечениях (листы шириной до 1500 мм) 2) стальных заготовок с медными, латунными, алюминиевыми 3) медных заготовок с алюминиевыми.  [c.415]

Величина сварочного тока, применяемого при сварке медной проволокой, меньше, чем при сварке стальной, так как коэффициент плавления медной проволоки достаточно велик и составляет 20 г а-час, в то,время как для стали он в среднем равен 12 г1а-час. При сварке медных сплавов медная проволока не всегда обеспечивает равнопрочность сварного соединения. Например, при сварке латуни Л62 медной проволокой шов имеет пониженный предел прочности. Так, например, основной металл (латунь Л62) имеет предел прочности 30—40 кг/мм , а сварной шов, выполненный медной проволокой — 23,3 кг/мм . В этом случае для повышения прочности сварного шва следует применять электродную проволоку из медных сплавов и добиваться упрочнения металла шва за счет легирования его примесями. Применение для сварки латунной проволоки с высоким содержанием цинка (около 40%) не дало возможности получить нормально сформированный шов, потому что процесс сварки в этом случае сопровождается интенсивным выделением паров цинка и окиси цинка. Улучшить формирование шва в этом случае можно, применяя проволоку с меньшим содержанием цинка. Однако такая проволока дорога и к тому же не обеспечивает получения нужной прочности сварного шва. Более целесообразно применять безоловянную бронзовую проволоку, так как в этом случае легирующие элементы почти полностью переходят в шов. Например, можно использовать проволоку из бронзы Бр. КМц 3—1 содержащей 3% кремния и 1% марганца, остальное — медь. Шов, заваренный такой проволокой, получается плотным и имеет предел прочности до 31 кг1мм .  [c.94]

Медные сплавы (латуни, бронзы) характеризуются высокой электро- и теплояроводностью, низкой прочно-ностью при нагреве, поэтому для сварки этих сплавов используют большие токи при малой длительности их протекания. При точечной и шовной сварке латуни сила тока в 2—2,5 раза больше, чем при сварке низкоуглеродистой стали, практически при таких же давлениях. При сварке бронзы сварочные токи несколько меньше, так как у нее более высокое электросопротивление. Латунь и бронза хорошо свариваются стыковой сваркой оплавлением. Сварка чистой меди представляет определенные трудности и зависит от степени ее чистоты. Увеличение примесей в меди приводит к повышению хрупкости сварного соединения. Медь и ее сплавы можно сваривать сопротивленцем при большой установочной длине и специальной конструкции устройств, сужающих зону деформации при осадке.  [c.25]

Сварка прокаткой используется для изготовления биметаллических листов и лент сталь + медь, сталь -I- латунь, сталь + монель-металл и других сочетаний. В большинстве сл) чаев соединение равнопрочно основному металлу. В результате термической обработки (нормализация при 750 °С в течение 30 мин) биметалла сталь — медь в углеродистой стали скапливается углерод непосредственно у медного слоя, а вблизи последнего находится зона, обедненная зтлеродом.  [c.190]

Важно подчеркнуть, что физико-химическая сущность процесса образования соединения при всех способах газопламенной пайки одна и та же. Она определяется взаимодействием расплавленного припоя с основным металлом, зависящим от соотношения их свойств, режимом нагрева и условиями процесса пайки. Этот обобщенный признак и положен в основу классификационной схемы способов газопламенной пайки. В нее не включена одна из разновидностей пайки — сварко-пайка, которая применяется для соединения разнородных материалов (например, латунь— сталь) с нагревом более легкоплавкого металла до температуры, превышающей температуру его автономного плавления. По своей природе этот процесс ближе к сварке плавлением.  [c.173]

Электроды могут быть составными. Так, например, луженую сталь сваривают медным электродом со вставкой из молибдена или вольфрама (рис. 112, з). Вставки из спеченных сплавов впрессовываются, впаиваются серебряными припоями или закрепляются на резьбе. Предложены также латунные и стальные электроды с напрессованной (рис. 112, и) оболочкой из меди или медные электроды со стальной втулкой, уменьшающей деформацию. Имеются электроды с нак онечниками, закрепляемыми гайкой (рис. 112, к). Для самоустановки поверхность контакта составных электродов может поворачиваться на сфере (рис. 112, л). При точечной сварке электрод 1 (рис. 112, м) закрепляется в электрододержателе 2 и охлаждается водой, поступающей через штуцер 6 по трубке 3 к корпусу электрододержателя и далее к штуцеру 5. Конец трубки ввернут в головку 4, соединенную резьбой с корпусом электрододержателя, который изготавливается из латуни и других медных сплавов.  [c.154]

Стыковой сваркой сваривают медь и ее сплавы (бронза — сплав — меди с оловом, латунь — сплав меди с цинком), алюминий и его сплавы. Медь и алюминий обладают значительно больщей теплопроводностью, чем сталь, вследствие чего требуют большего тепла для образования слоя расплавленного металла на торцах. Из-за больщой теплопроводности и низкого электросопротивления оплавление в целях концентрации тепла около торцов проводится с повышенными скоростями при повышенных плотностях тока. Сильное окисление с появлением тугоплавких пленок требует, наряду с интенсивным оплавлением, больших скоростей осадки с приложением значительного усилия, необходимого для удаления окислов из стыка. Перемещение плиты должно проводиться по графику, близкому к полукубической параболе. При оплавлении меди поддерживать на торцах слой расплавленного металла, а также прогреть металл на достаточную гл бину еще труднее, вследствие чего для получения соединения необходимого качества применяются большие усилия осадки (до 40 кг1мя1 ). Следует от.метить, что исходное состояние сплава (в особенности алюминиевого) существенно влияет на условия его сварки оплавлением и на качество получаемых соединений. Режимы сварки некоторых изделий из цветных металлов приведены в табл. 20. При сварке латуни наблюдается выгорание цинка (температура плавления которого 419° С) это может привести к изменению свойств лат ни. С целью уменьшения выгорания цинка необходимо процесс оплавления и осадки вести с большой скоростью. Сварка латуни затруднена также из-за ее быстрого окисления и небольшого интервала температур перехода из твердого состоя-иия в жидкое. В сгыках лат ни, соде,рлоднофазная структура а-латуни в этих случаях стык равнопрочен основно.му металлу. При содержании цинка более 40 Ь (например, Л59) в стыках наблюдается (а + -f ), латунь, закаливающаяся до твердости 170 кг/лш при твердости основного металла 125—130 кг1мм-. Отпуск при 600—650° С обеспечивает требуемую пластичность латуни.  [c.155]

---

Сварка меди: способы выполнения работ, инвентор

На чтение 10 мин. Опубликовано 19.08.2020

Сварка меди часто применяется в быту и промышленности, что объясняется особыми свойствами материала. Для получения качественного соединения нужно строго следовать технологии, правильно выбирать присадочную проволоку, использовать подходящий аппарат.

Сварка меди широко используется в различных областях деятельности.

Трудности сваривания меди в домашних условиях

Сложность сварки этого металла может заключаться в таких особенностях:

1. При нагревании медь взаимодействует с кислородом, образуя прочный оксидный налет. Температура плавления такой пленки высока, поэтому следует принимать меры по предотвращению течения окислительной реакции.
2. Медь сильно расширяется при нагревании. Этот показатель у нее в 1,5 раза превышает таковой у стали. В процессе остывания металл дает выраженную усадку.
3. При контакте с воздухом медь поглощает кислород. Это приводит к формированию неоднородного шва с пустотами и посторонними включениями.
4. Из-за высокой теплопроводности медные заготовки быстро перегреваются и остывают. Это негативно отражается на прочности сварного соединения.
5. Повышенная текучесть расплава усложняет сварку габаритных деталей. Полностью проплавить одну сторону конструкции не удается. Сварщик сталкивается с трудностями и при формировании потолочных или вертикальных швов.
6. Медь частично утрачивает прочность и пластичность при нагревании до +2000 °С. При температуре +5500 °С эти свойства полностью теряются.

Как примеси влияют на свариваемость меди

Наличие других веществ в составе сплава могут делать его более хрупким или менее пластичным, способствовать возникновению дефектов сварного шва. Материал может содержать примеси с температурой плавления, отличающейся от таковой у основного металла. Это усложняет процесс сварки, снижает качество получаемого соединения.

Наличие других веществ влияет на свариваемость меди.

Примеси в чистой меди обнаруживаются всегда. Поэтому на практике рабочий процесс представляет собой сварку сплава, при которой используют флюсы или защитную газовую среду. Рекомендуется применение присадочной проволоки с содержанием кремния, марганца, алюминия.

Вещества делают структуру соединения однородной, помогают получать нужные технические характеристики.

Подготовка материала перед работой

Перед началом сварки меди полуавтоматом выполняют следующие действия:

1. Обезжиривают кромки деталей растворителем. Металлической щеткой или наждачной бумагой снимают оксидную пленку.
2. Очищают поверхности от пыли и грязи, удаляют посторонние элементы из обрабатываемой зоны.
3. Если толщина деталей не превышает 1 см, срезают фаски с одной стороны. Двусторонняя обработка требуется при сварке более массивных заготовок.

Особенности выбора электродов для меди

Для сварки такого материала применяют покрытые специальными составами стержни. Рекомендованы легированные марганцем, кремнием или бронзой электроды. Используемые в качестве покрытия вещества препятствуют образованию оксидной пленки, делают сварное соединение однородным. При выборе стержня учитывают необходимость:

• поддержания стабильной дуги;
• предотвращения окисления меди;
• профилактики появления шлаковых включений, пор, раковин.

Для сварки меди применяют стержни со специальным составом.

Как настроить режим сварки

Процесс протекает при постоянном напряжении. При настройке аппарата выбирают прямую полярность. Силу тока рассчитывают по формуле: Iсв=100×S, где S — толщина металлической заготовки. Для формирования защитной среды применяют аргон, азот, гелий. Длина электрической дуги не должна превышать 3 мм (при использовании инертных газов). При сварке в азоте ее можно увеличивать до 12 мм. Расход газа составляет:

• аргон — 9 л в минуту;
• азот — 18 л;
• гелий — 10-15 л.

Скорость ведения электрода выбирают с учетом геометрии формируемого шва.

Тонкие детали варят холодным методом, толстые — предварительно нагревают в газовой среде.

Используемые для меди припои

Применение флюсов помогает повысить качество соединения, уменьшить число дефектов, сделать конструкцию более прочной. По свойствам припои делятся на высоко- и низкотемпературные.

Высокотемпературные флюсы

Такие припои сохраняют свои качества при нагревании до +1100 °С. В состав средств входят кремний, серебро, цинк, медь, фосфор. Большая часть составов может использоваться при сварке меди и стали или других металлов.

Высокотемпературный флюс — вещество, которое облегчает процесс пайки.

Низкотемпературные флюсы

Такие средства предназначены для использования при нагреве до 450 °С. Их применяют при сварке материалов с низкой температурой плавления.

В состав флюса входят свинец и сурьма. Для усиления антикоррозионных свойств добавляют цинк.

В общем о технологии сварки меди и сплавов на ее основе

Содержащий примеси металл отличается от чистого меньшей теплопроводностью. Поэтому для получения прочного соединения не требуется слишком высокая температура. Технология сварки любым способом состоит из нескольких основных этапов:

1. Подготовки деталей. На этом этапе соответствующим образом обрабатывают кромки, закрепляют заготовки в правильном положении.
2. Установку защитного экрана, препятствующего перегреву или быстрому остыванию. Это предотвращает образование трещин вокруг сварного соединения.
3. Включение и настройку выбранного сварочного аппарата.
4. Поджиг электрической дуги вне обрабатываемой области.
5. Нанесение флюса на электрод.
6. Однократное формирование сварного шва.
7. Отключение оборудования.
8. Медленное охлаждение конструкции.

Технология сварки состоит из нескольких этапов.

Инструкция по сварке меди разными способами

Для соединения деталей из этого металла применяют полуавтоматические или инверторные сварочные аппараты. Выбор технологии зависит от вида оборудования, требований к швам.

Инверторная сварка

Устройство поддерживает стабильные силу тока и напряжение. Имеется несколько предустановленных режимов. Компактный прибор имеет небольшой вес, что облегчает его перемещение. Инструкция по сварке предписывает соблюдение таких правил:

1. Шов накладывают небольшими стежками, длина которых не должна превышать 4 см. При работе делают перерывы, препятствующие перегреву металла, способствующему появлению прожогов.
2. Электрод держат под наклоном 10-20°.
3. Перед тем как варить медь инвертором, правильно выбирают параметры тока и напряжения. При этом учитывают тип сплава, толщину деталей.

Инвертор — это улучшенная модификация сварочного аппарата.

Допускается подключение проводов прямым или обратным способом.

При помощи полуавтомата

Этот тип оборудования применяется при формировании длинных соединений. Равномерная подача присадочного материала делает шов прочным, однородным. Нельзя совершать поперечные движения проволокой или электродом. Это приводит к появлению пор. Сварку полуавтоматом в домашних условиях начинают только после обработки кромки. Рекомендованные параметры сварки:

• диаметр проволоки — 2 мм;
• сила тока — 300 А;
• тип флюса — АН-26 или К-13;
• напряжение — 30 В;
• вид присадочного материала — М1-3.

Сварка аргоном

В этом случае используются вольфрамовые электроды, питающие кабели подключаются по схеме обратной полярности. Детали сваривают без предварительного нагрева. Шов ведут справа-налево. Рабочую часть аппарата держат перпендикулярно обрабатываемой поверхности. Рекомендованный расход аргона — 10-18 л в минуту. Сварочный ток выбирают с учетом толщины детали.

Сварка аргоном позволяет защитить металл от окисления.

Работа в газовой среде

В этом случае сварку осуществляют с использованием горелки. Перед началом работы сварщик должен изучить, в чем заключается сложность при сварке меди этим способом. Затруднения возникают на этапе расчета расхода газа:

• при толщине заготовок до 1 см этот показатель составляет 15 л в минуту;
• если работа ведется с более массивными деталями, расход стоит увеличить до 20-25 л в минуту.

Для равномерного прогрева толстых конструкций применяют 2 горелки. Повысить качество соединения помогают флюсы с содержанием бора.

Состав сварочной проволоки должен полностью соответствовать таковому у соединяемых изделий. Если это невозможно, выбирают максимально близкие варианты.

Выбор сварочного аппарата

Каждый агрегат используется для выполнения того или иного вида работ.

При использовании электродов

Дуговая сварка медных пластин выполняется с использованием неплавящихся электродов в среде аргона. Для этого подходят аппараты Orion 150s или 250s. Они характеризуются компактными размерами, помогают быстро и качественно варить медь. Для инверторной сварки используют агрегат «РЕСАНТА САИ-220 ПН». Он работает от бытовой электросети 220 В. Устройство снабжено охлаждающей системой, поэтому не перегревается во время работы.

Для инверторной сварки используют аппарат Ресанта.

Для приварки проволоки

При сварке таким способом используют инверторный полуавтомат «Энергомаш СА-97ПА20». Аппарат весит не более 15 кг, работает с проволокой разного диаметра. При необходимости плавной подачи присадки стоит приобрести Shyuan MIG/MMA-290. Устройство выводит расходный материал в рабочую зону со скоростью 2-13 м в минуту. Прибор можно использовать для работы с разными электродами.

Сварочный инвертор «Союз САС-97ПА195» снабжен функцией холостого хода с напряжением 60 В. Рабочий параметр регулируется в диапазоне 15-23 В. Прибор заправляют проволокой диаметром 0,8-1 мм.

Для работы с медными проводами

В этом случае применяют такие устройства:

1. «ТС-700-2», предназначенный для соединения тонких медных жил. Компактный аппарат весит 4 кг, работает от бытовой сети, потребляет не более 1,5 кВт. 1 угольного электрода хватает на 700 сварочных циклов.
2. «РЕСАНТА САИ-160». Инвертор применяется для сваривания скруток. Производитель снабдил агрегат несколькими предустановленными режимами, облегчающими процесс настройки.
3. «СВАРОГ ARC 160» с бесступенчатым регулятором параметров. Для подключения кабелей предусмотрены удобные разъемы. Вес аппарата составляет 4 кг, что обеспечивает удобство переноски и работы.

ТС-700-2 предназначен для соединения тонких медных жил.

Особенности для разных электродов

Течение сварочного процесса во многом зависит от типа выбираемых стержней.

Сварка угольным электродом

Технология универсальна, поскольку допускается розжиг дуги между 2 стержнями, электродом и заготовкой или массой. Процесс напоминает сварку с горелкой. Для формирования сварного соединения используется проволока БрКМц3-1. Силу тока и напряжение рассчитывают с учетом характеристик металлоконструкции, состава сплава.

Инверторный угольный электрод

К сварке этим способом можно приступать только при наличии соответствующих навыков. При выполнении работ учитывают следующие особенности:

• электрод удерживают под наклоном не более 30°;
• сила тока должна составлять от 35 до 130 А (в зависимости от толщины заготовок).

С помощью угольного электрода можно проводить большой спектр работ.

Особенности при сваривании меди с разными металлами

Иногда возникает необходимость соединения разных материалов. Соблюдение некоторых рекомендаций помогает получить надежный, прочный шов.

Нихромовые детали

Заготовки из меди и нихрома сваривают, используя графитовые электроды. Они поддерживают стабильное горение дуги, длина которой зависит от напряжения. Стержень не плавится при нагревании до нужной температуры. В структуре стержня происходит термоэлектронная реакция, позволяющая варить нихром с медью при силе тока от 10 А. Преимуществами графитового электрода являются экономичность, отсутствие эффекта залипания.

С алюминием

Для дуговой сварки меди с этим металлом используют 2 способа:

1. Контактный метод. В этом случае учитывают разницу в температурах плавления. При стыковании берут более длинную алюминиевую заготовку. Сварочную ванну обдувают азотом. Воздух подавать в рабочую зону нельзя, это способствует образованию тугоплавкой пленки. При соединении труб элементы надевают на стержень, совмещая в одной точке.
2. Замковый способ. В этом случае на алюминиевую пластину накладывают плоскую медную заготовку. Шов формируют по периметру. Его ширина должна совпадать с толщиной полосы. Процесс ведется с применением графитовых вставок, формирующих соединение.

Для дуговой сварки меди с алюминием используют контактный метод.

Сварка со сталью

Соединять детали из этих металлов сложно, но возможно. В этом случае применяются те же способы, что при сварке стальных деталей. Обращают внимание на разницу в температурах плавления материалов. Кромку стального элемента делают более длинной и тонкой, чтобы она начала плавиться быстрее. При работе с угольным электродом сварка ведется с током прямой полярности. Напряжение дуги составляет 40-55 В. Во время сварки используют флюс, предназначенный для работы с медью. Его вводят в промежуток между кромками.

Иногда возникает необходимость соединения стальной заготовки со шпилькой. В таком случае используют точечную сварку меди с обратной полярностью. Процесс ведется с использованием проволоки. Предварительный прогрев деталей не требуется. Заварить стальную шпильку на медной пластине сложно. Поэтому к заготовке прикрепляют кольцо. В него затем вставляют шпильку.

Полезные видео

Просмотр роликов, касающихся способов сварки, поможет освоить основные навыки, избежать возникновения ошибок.

Сварка меди – Осварке.Нет

Необходимость сварки меди возникает из-за массового употребления меди для изготовления конструкций разного назначения: трубопроводов, электрических приборов, химической аппаратуры и т. д.  Широкое использование меди обусловлено ее особенными физическими свойствами. Медь имеет высокую электропроводность. Теплопроводность меди в 6 раз выше чем у железа. Температура перехода в жидкое состояние — 1083° C.

Медь относиться к группе трудносвариваемых материалов, поэтому требует высокой квалификации сварщика и соблюдения технологии сварки.

Трудности при сварке меди

• из-за высокой тепловодности меди, в шесть раз большей, чем теплопроводность железа, сварка соединений с несимметричным теплоотводом является сложной задачей;
• сварка потолочных и вертикальных швов затруднена из-за повышенной теплотекучести, которая у меди в 2-2,5 раза выше, чем у стали;
• в результате интенсивного окисления образуется закись меди (Cu2O), которая хорошо растворяется в расплавленном металле, что приводит к появлению трещин;
• поскольку медь обладает способностью активно поглощать водород и кислород, при расплавлении шов нередко становится пористым, и образуются горячие трещины.

Подготовка меди к сварке

Для разделки меди и сплавов на мерные заготовки могут использоваться шлифовальная машинка или труборез. Детали могут также формироваться на фрезерном или токарном станке, либо методом плазменно-дуговой резки.

Кромки для сварки формируются механическим способом. Для меди, имеющей толщину от 6 до 18 мм, рекомендованы Х- и V-образные разделки.

Перед началом сварочных работ сами детали и присадочную проволоку необходимо до металлического блеска очистить от окислов и всяческих загрязнений, а также обезжирить.

Для механической зачистки кромок используются наждачная бумага, металлические щетки и другие подобные приспособления. Не рекомендовано использовать абразивный камень и наждачную бумагу с крупным зерном.

Можно выполнять очистку методом травления в растворе, включающем:

• HNO2 – 75 куб. см/л;
• h3SO4 – 100 куб. см/л;
• HCl – 1 куб. см/л.

После этой процедуры детали необходимо тщательно промыть в воде и щелочи, а также высушить горячим воздухом.
При сварке меди крайне важно защитить сварочную ванну от кислорода, что возможно путем раскисления фосфором, серебром или алюминием. Стоит применять электродную проволоку, легированную названными раскислителями.

Конструкции, толщина стенки которых составляет 10-15 мм, чаще всего предварительно подогреваются газовым пламенем или рассредоточенной дугой, но возможны и другие способы.

Стыки под сварку собираются в специальных приспособлениях или при помощи прихваток минимального сечения. Важно соблюдать одинаковый на всем протяжении заготовки зазор.

Перед использованием поверхность прихваток тщательно очищается и осматривается с тем, чтобы убрать те из них, на которых имеются горячие трещины. Для сварки в нижнем положении выбираются графитовые подкладки. Можно также использовать медные пластины, которые охлаждаются водой.

Ручная дуговая сварка меди покрытыми электродами

Метод ручной дуговой сварки меди используют для сварки деталей толщиной более 2 мм. Покрытые электроды для сварки меди  выпускают диаметром 3-6 мм. Пруток электрода изготавливают из меди или бронзы. Покрытие электродов — фтористо-кальциевое. Ручная дуговая сварка меди ведется на постоянном токе обратной полярности. Сварку выполняют в нижнем положении. Сварочный ток рассчитывают по соотношению 50-60 А на 1 мм диаметра электрода. Детали перед сваркой подогревают к 300-400° C. Сварка толстостенных конструкций из меди более 16 мм выполняет с сопутствующим подогревом до 300-400° C.

Сварку выполняют короткой дугой без колебательных движений концом электрода. После сварки шов проковывают и быстро охлаждают в воде.

10 вещей, которые нужно знать о том, как сваривать сталь с медью — WeldingBoss.com

Поскольку мы уважаем вас, вы должны знать, что как партнер Amazon мы зарабатываем на соответствующих покупках, сделанных на нашем веб-сайте. Если вы совершаете покупку по ссылкам с этого веб-сайта, мы можем получить небольшую долю продаж от Amazon и других партнерских программ.

Сварка меди со сталью — популярный метод сварки, используемый в художественной скульптуре и других сферах, но не все сварщики знают, как это делать.Это может быть выполнено, но полученный шов трудно снять, и часто он не имеет значительной структурной целостности по сравнению с другими биметаллическими сварными швами.

Итак, как сварить сталь с медью? Лучшим вариантом для сварки стали с медью на самом деле является метод пайки, поскольку точки плавления стали и кремниевой бронзы (необходимого присадочного металла) очень разные. Вы можете использовать присадочную проволоку из кремнистой бронзы и сварочный аппарат TIG, чтобы легче всего сваривать сталь с медью, сохраняя при этом как можно более прочную связь между двумя металлами.

Эта технология сварки требует определенного набора последовательных процессов, чтобы сварной шов был прочным и красивым. Прочтите, чтобы узнать больше о том, как лучше всего сварить сталь с медью.

Продолжайте читать, чтобы увидеть видео, на котором г-н ТИГ Вятт Сваим с легкостью припаял с помощью TIG кусок меди к стали!

Свойства стали и меди при сварке

Нержавеющая сталь является популярным металлом при сварке для многих причины — он очень прочный, пластичный и легко поддается сварке, особенно в сравнение со многими другими видами металла.Сталь также обладает высокими антикоррозионными свойствами. (отсюда и название «нержавеющая»). Сама по себе нержавеющая сталь не проблема сварка.

По сравнению с нержавеющей сталью медь является древней металл с высоким уровнем теплопроводности и высоким коэффициентом теплопроводности расширение до соответствия, что означает, что этот металл склонен к деформации и другие дефекты под сварочной горелкой.

Основная металлургическая проблема со сваркой стали и Медь в совокупности заключается в том, что их температуры плавления настолько разные.Медь Плавится при 1085 градусах Цельсия, в то время как нержавеющая сталь плавится примерно при 1400 градусах Цельсия. градусов Цельсия для сравнения.

Это разница температур более трехсот градусов между точками плавления, поэтому, когда вы пытаетесь расплавить два металла вместе вы можете увидеть, что это может быть проблемой. Нержавеющая сталь и медь не растворяется полностью из-за различных температур плавления, Это означает, что когда они объединены, медь плавится в кристаллизованную сталь в таким образом, чтобы созданная связь была очень слабой и склонной к растрескиванию.

Зачем использовать сварочный аппарат TIG для сварки стали с медью

Есть несколько причин, по которым сварочный аппарат TIG является лучшим возможен вариант сварки стали с медью. Вот некоторые из преимуществ с использованием сварочного аппарата TIG вместо сварочного аппарата MIG или стержневой сварки:

• Сварщики TIG не подвергают металл воздействию высоких температур, пока сварщики MIG, что позволяет металлу быстрее остывать между импульсами сварочного аппарата. Поскольку связи стали с медью уже являются слабыми, продолжительное тепловое воздействие на область вокруг сварного шва — последнее, что вам нужно, так как это приведет к тому, что металл станет еще более хрупким и, возможно, потрескается.
  
• Сварщики TIG считаются наиболее точными сварщиками из имеющихся и являются сварщиками, наиболее подходящими для сварки экзотических комбинаций металлов или металлов с разными температурами плавления. В то время как для сварки меди со сталью требуется присадочный металл, некоторые сварочные швы TIG даже не требуют присадочного металла.

• Сварка TIG доступна по цене. Несмотря на преимущества, которые он предлагает перед сваркой MIG в целом, такие как более чистый сварной шов и больше разновидностей металла, с которыми он может работать, сварка TIG — это не то дорогой.В нем используется нерасходуемый вольфрам, который не требует замены. часто, и хотя сварочные аппараты TIG были очень дороги, когда они впервые появились, они подешевели.

Сварочный аппарат TIG — это лучший инструмент, который вы можете использовать для сварки стали с медью. Кроме того, это, пожалуй, лучший сварочный аппарат для любого применения благодаря его универсальности и мощным и точным сварочным возможностям.

Это пайка Wyatt Swaim с помощью сварочного аппарата TIG таким же образом, как мы опишем ниже.

Почему использование сварочного аппарата TIG для сварки стали с медью может быть затруднительным

Использование сварочного аппарата TIG — лучший вариант для сварки сталь в медь, это не значит, что это простой процесс. Из-за свойства сварного шва между сталью и медью и технические характеристики проведения TIG Сварщик, выполняющий сварку стали с медью, может оказаться сложной операцией.

Вот некоторые недостатки использования сварочного аппарата TIG для сварка стали с медью:

• Сварочные аппараты TIG могут быть трудными в использовании. Поскольку вам нужно одновременно запускать сварочный аппарат, управлять педалью газовой защиты и часто одновременно перемещать присадочный стержень во время сварки TIG, может быть сложно научиться выполнять все три из этих задач одновременно с плавной эффективностью. .
  
• Сталь и медь плохо сцепляются. Сварные швы из этих двух материалов склонны к тепловому растрескиванию и другим дефектам в процессе сварки.
  
• После того, как два объекта были сварены вместе с помощью горелки TIG, их часто невозможно разделить без разрушения обоих объектов из-за типа сварки, создаваемого горелкой TIG.Это можно сделать и , и часто это делают профессиональные сварщики, но это не желаемый результат сварочной операции. Это означает, что после того, как объект из стали и меди был сварен вместе, они, как правило, не могут или не должны использоваться для других операций по обработке металла.
  
• Материалы, сваренные сварщиками TIG, должны быть чистыми. Если сталь и медь, которые вы пытаетесь сварить, не чистые, загрязняющие вещества могут потенциально сделать связь между двумя металлами слишком слабой, чтобы ее можно было использовать, или вызвать неприглядное изменение цвета вокруг места сварки.
  
• Ошибки сварки TIG обходятся дорого. Горелки TIG трудно сваривать, сталь и медь трудно сваривать вместе, и это может привести к появлению большого количества деформированных, дефектных или нерациональных материалов в попытках получить достойный сварочный шов для неопытных сварщиков. И если вы случайно окунете вольфрам в сварочную ванну, вы потенциально можете его разрушить (или, по крайней мере, придется его заново затачивать).

Сборка сварочного аппарата TIG для сварки стали с медью

Прежде чем делать что-либо еще, вам необходимо собрать горелку для сварки TIG, чтобы начать сварку.Вот как вы собираете Сварочная горелка TIG для сварки стали с медью:

• Вставьте вольфрам в цангу. На этом этапе важно не закручивать вольфрам слишком сильно и не выдергивать резьбу из медного сплава в сварочной горелке, так как они очень тонкие. Чем осторожнее вы обращаетесь со своими сварочными инструментами, тем дольше они служат.
  
• Возьмите заднюю крышку и наденьте ее. Как и на передней части сварочной горелки TIG, на задней стороне горелки также будет тонкая резьба из медного сплава, поэтому не перекручивайте заднюю крышку слишком сильно.Не затягивайте с помощью плоскогубцев или других инструментов для затяжки, больше подходит ручное затягивание.
  
• Зафиксируйте заднюю крышку цанговым зажимом. Задняя крышка и цанга должны плотно прилегать к любому концу горелки TIG.
  
• Установите сварочную чашку на переднюю часть сварочного аппарата. Навинтите этот компонент на передний конец сварочной горелки, пока он не войдет в изолятор.

После того, как вы завершите этот последний шаг, горелка TIG будет полностью собран и может использоваться для начала сварки стали с медью.

Настройка газовой защиты TIG для сварки стали с медью

Duk / CC BY-SA (http://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0/)

Когда ваша горелка TIG собрана и готова к работе идти для сварки стали с медью следующим шагом является настройка газовой щит. Газовая защита на горелке TIG — это то, что содержит сварочную ванну и предотвращает изменение цвета окружающего металла и загрязнение сварного шва. Потому что медь склонна к деформации при высоких температурах, должным образом экранируя ее во время сварочная операция важна.

Вот шаги, необходимые для заправки вашей горелки TIG. Защитный экран для сварки стали с медью:

• Медленно включите газ на горелке TIG, чтобы избежать растрескивания трубки расходомера, когда шарик находится внутри.
  
• Установите расход воздуха для источника инертного газа от пятнадцати до двадцати кубических футов в час. Вы можете отрегулировать эту настройку по мере необходимости, когда почувствуете, сколько у вас защиты.
  
• Отрегулируйте резак на 125 ампер постоянного тока.
  
• Проверьте педаль горелки TIG, чтобы убедиться, что она работает правильно.

После настройки газовой защиты горелки TIG, вот как использовать газовую защиту при сварке стали с медью:

• После завершения сварки обеспечьте продувку инертным газом не менее семи-восьми секунд. Эта мера предназначена для предотвращения окисления вольфрама на вашей горелке TIG во время ее охлаждения.
  
• После того, как сварочная дуга погаснет, оставьте несколько секунд для продувки материала, чтобы сварочная ванна была защищена от загрязнения до тех пор, пока она не остынет.

Какой вид вольфрама использовать в сварочном аппарате TIG для сварки стали с медью?

Когда вы планируете выполнять сварку стали с медью, лучше всего использовать вольфрам 3/32 дюйма, заточенный под углом в тридцать градусов. Заостренный вольфрам — это то, что обеспечивает наиболее надежное зажигание дуги и низкую температуру перегорания. Таким образом, ваши вольфрамовые электроды прослужат дольше.

Поскольку вольфрам — редкий металл и относительно дорогой держать на складе в мастерской, главным преимуществом является то, что это не является расходным материалом и служит долгое время при условии надлежащего ухода (и не попадать в сварочную ванну).

Как держать сварщика TIG при сварке стали с медью

Когда вы свариваете сталь с медью с помощью горелки TIG, вы нужно помнить, что при перемещении вольфрама через сварной шов бассейн, вы должны стремиться к толкающему движению сварщика, а не тянет за собой.

Если протащить вольфрам через сварочную ванну, а не проталкивать его по переднему краю, сварной шов останется уязвимым для эффекта Вентури. Эта металлургическая реакция увеличивает пористость сварного шва и снижает прочность его соединения.Это не только приводит к уродливому виду сварного шва между сталью и медью, но и делает сварной шов намного менее стабильным.

Вместо перетаскивания вольфрамового конца горелки TIG через сварочную ванну, вы должны стараться держать горелку выдвинутой вперед на небольшой угол от десяти до пятнадцати градусов по вертикали. Для слесаря-правши, толкать надо справа налево, левши — наоборот и нажимайте слева направо.

Чтобы зажечь дугу на горелке TIG, возьмитесь за ногу и плавно полностью нажмите на педаль.В зависимости от горелки TIG вам может потребоваться постукивать или царапать, чтобы зажечь сварочную дугу, но на современные модели, в этом нет необходимости.

Советы по успешной сварке стали с медью с помощью горелки TIG

Есть несколько вещей, над которыми вы можете работать сварщиком, когда делать сварные швы между сталью и медью, чтобы они вышли более удачными, и большая часть эти советы касаются работы самого резака. Вот несколько способов может повысить качество ваших сварных швов TIG при использовании таких металлов, как сталь и медь:

• Поддерживайте постоянную скорость перемещения резака. Ширина сварного шва определяется тем, как быстро вы перемещаете наконечник сварочной горелки, и очень важно, чтобы вы перемещали горелку плавно во время сварки. В противном случае вы получите сварной шов, который будет выглядеть случайным и не очень чистым.
  
• Будьте осторожны, двигайтесь быстро. При быстром перемещении горелки TIG получается более узкий валик. Слишком быстрое перемещение может снизить структурную целостность сварного шва из-за недостаточного распределения наполнителя по шву.Это может привести к полному выходу сварного шва из строя в дальнейшем, поскольку его слабые места ослабевают с возрастом или под нагрузкой.
  
• Будьте осторожны, двигайтесь слишком медленно. Если вы слишком медленно перемещаете горелку TIG по поверхности сварного шва, это увеличивает размер зоны термического влияния вокруг самого сварного шва. Это не только приводит к неприглядному обесцвечиванию и визуальным дефектам, но также способствует возникновению проблем с хрупкостью металла и пористостью.

Когда дело доходит до горелок TIG и их использования приваривать сталь к меди, это случай Златовласки — вам понадобится горелка TIG, чтобы двигаться с постоянной скоростью, не слишком быстрой и не слишком медленной.Трудно расскажите кому-нибудь, как правильно измерить скорость для получения однородного шва, чтобы лучше нужно практиковать бисер снова и снова, пока вы не почувствуете TIG самая эффективная скорость резака.

Если вы привыкли к другим видам сварки, горелки TIG могут кажутся хлопотными по сравнению, но их универсальность и очень высокая качество сварных швов, которые они могут произвести, затрудняет изучение того, как обращаться с ними должным образом стоит затраченных усилий. Как только вы освоите сварку горелкой TIG несопоставимые металлы, такие как сталь и медь, у вас есть базовые навыки сварки, чтобы взять на себя практически любой сварной шов на этом этапе.

Чем чаще вы пользуетесь горелкой TIG, тем больше Вам будет комфортно с ним, и более стабильные сварные швы вы сможете производить с течением времени, даже при работе с такими сложными металлами, как сталь и медные комбинации.

Проблемы при сварке TIG и способы их решения

Сварщикам TIG достаточно сложно научиться работать эффективно самостоятельно, не бросая проблем, связанных с попыткой плавить медь и сталь вместе. Помимо трудностей получения хорошего сваривать эти металлы, есть много других распространенных проблем, с которыми сталкиваются люди, которые неопытные сварщики TIG сталкиваются, когда впервые учатся запускать их.

Вот некоторые проблемы, с которыми сталкиваются сварщики Горелки TIG и способы их ремонта:

Проблема: сварочная дуга слишком длинная. Это приводит к тому, что сварочная ванна не находится непосредственно под вольфрамовым наконечником сварочной горелки, что значительно увеличивает риск окисления и атмосферного загрязнения из-за отсутствия защиты от газовой защиты. В результате получается сварной шов с уродливым эффектом матовости на поверхности металла и хрупкой пористой связкой.

Исправить: Чтобы избежать слишком длинной сварочной дуги, обязательно держите вольфрамовый наконечник сварочная горелка на расстоянии не более одной восьмой дюйма от основного металла поверхность.Наконечник резака не должен отклоняться от этого расстояния, чтобы продолжительность сварного шва для получения наилучших результатов.

Проблема: сварщик слишком сильно наклоняет горелку во время работы. Если сварщик держит сварочную горелку TIG под слишком острым вертикальным углом, это вызывает проблему с окислением и может даже привести к втягиванию сварочной чашки в сам сварной шов. Это снижает как постоянство скорости движения горелки, так и стабильность самого сварного шва.

Исправить: Чтобы обеспечить хороший угол наклона горелки TIG при изготовлении стали медный шов, держите горелку постоянно под углом от десяти до пятнадцати градусов вертикально к поверхности основного металла.Это лучший угол для работы горелки TIG. практически для любых сварочных работ.

Проблема: вольфрам случайно попал в сварочную ванну или вступил в прямой контакт с присадочной проволокой. Если вы окунете вольфрам сварочной горелки в сварочную ванну, это приведет к загрязнению вольфрама, даже если вы не оставили его в сварочной ванне или присадке на достаточно долгое время, чтобы повредить его.

Исправить: К сожалению, единственный способ решить эту проблему — прекратить сварку. временную операцию для повторной заточки и тщательной очистки вольфрама перед продолжая сварку.Если продолжить сварку грязным вольфрамом, это потенциально может вызвать серьезные проблемы с качеством конечного результата.

По большей части эти общие проблемы с TIG этого можно избежать, если постоянно практиковать сварку TIG до тех пор, пока вы быстро и комфортно с этим, а также убедитесь, что у вас нет небрежно или небрежно при работе со сварочным аппаратом.

Как добавить присадочную проволоку при сварке TIG стали с медью

Если вы используете сварочный аппарат TIG для сварки стали с медью, вы захотите использовать стержень из кремниевой бронзы в качестве присадочного металла для соединения сталь и медь, поскольку это единственный способ получить два металла с такими разными точки плавления для связи друг с другом.

Поскольку температуры плавления стали и кремнистой бронзы равны Тем не менее, эта техника больше похожа на пайку, чем на настоящий сварной шов. Это означает, что силиконовая бронза действует как клейкий металл между сталь и медь, вместо того, чтобы полностью сплавить их.

Обучение правильному запуску наполнителя с помощью TIG резак так же важен, как и научиться пользоваться самим резаком. Читать описанный ниже процесс, чтобы узнать о лучших методах добавления наполнителя из силиконовой бронзы. Проволока для сварного шва между сталью и медью:

• Убедитесь, что присадочная проволока находится на передней кромке сварочной ванны, а не наклеивает ее посередине или сзади. Каждый раз, когда присадочный стержень касается сварочной ванны, он оставляет округлый след сварного шва. Этот процесс в просторечии называется «укладкой десятицентовиков», и для создания эстетичного сварного шва эти отметки должны иметь размер и равномерно размещаться вдоль сварного шва.
  
• Не плавите присадочный стержень с дугой над сварочной ванной и не позволяйте ему стекать на металлическое основание. Если вы сделаете это, вы не только резко снизите общий контроль над сваркой, но и с большей вероятностью получите брызги и капли металла по краям сварочного шва, что выглядит непрофессионально и приводит к потере наполнителя. стержень.
  
• Используйте прихватку для стабилизации сварного шва. Если вам нужно быстро соединить кусок стали и кусок меди, чтобы они оставались устойчивыми для получения более длинного сварного шва, попробуйте использовать «прихватки» — это небольшие кусочки присадочного стержня, приваренные к углам сварного шва, чтобы удерживайте их вместе и увеличивайте стабильность заготовки для остальной части сварного шва.
  
• Перетащите присадочную проволоку в сварочную ванну. Несмотря на то, что существуют некоторые способы сварки, которые требуют, чтобы присадочный стержень наносился на переднюю сторону сварочной ванны, для выполнения сварного шва на стали и меди вам необходимо использовать метод «свивки проволоки», когда вы постоянно оставляете присадочный стержень на дальний передний край сварочной ванны.
  
• Старайтесь не расплавлять основной металл слишком сильно. Это не только приводит к обесцвечиванию и повреждению сварного шва, но и делает окружающий металл, подвергшийся термическому воздействию, более хрупким и пористым, что снижает структурную целостность места сварки. Лучше сфокусировать резак на присадочном стержне, а не вдавливать его в основание.
  
• Если ваш сварочный аппарат TIG имеет импульсную функцию, воспользуйтесь ею для повышения точности и более качественного результата. Не все сварочные аппараты TIG имеют импульсную функцию, но если она у вас есть, она может стать ценным инструментом для поддержания высокого уровня контроля над процессом сварки. Хорошая частота пульса — два импульса в секунду, но вы можете настроить ее в соответствии с личными предпочтениями.
  
• Убедитесь, что вы используете достаточно присадочной проволоки. Количество присадочной проволоки, которую вы проталкиваете в сварочную ванну при перемещении горелки TIG, должно быть эквивалентно относительному диаметру проволоки, поэтому, если вы используете присадочную дорогу из кремнистой бронзы диаметром 1/8 ^-го дюймов, вы должны вам нужно будет проталкивать присадочный пруток примерно на одну восьмую дюйма в сварочную ванну по мере продвижения.Используйте слишком много, и сварной шов будет выглядеть громоздким, не используйте достаточно, и горелка TIG может прожечь силиконовую бронзу в основании.

Поскольку присадочный стержень в конечном итоге будет определять окончательный «вид» сварного шва, важно соблюдать осторожность и постоянно добавлять присадочный стержень, а также постоянно перемещать горелку TIG позади него.

Последовательность — это ключевое слово, которое мы здесь ищем. Ты не нужно двигаться быстро, и не нужно двигаться особенно медленно, но вы сварочные работы должны быть плавными и спокойными, чтобы они выглядели аккуратно. результат.

Сварка TIG может быть отличным вариантом для сварки стали с медью

Сварка стали с медью может быть одной из самых сложных общие сварочные процессы, выполняемые как любителями, так и профессиональными сварщиками, но если в вашем распоряжении есть горелка TIG, горелка TIG может взять на себя большую часть хлопот, связанных с выполнением этого вида сварного шва.

Самые большие проблемы при сварке TIG стали с медью операции — это металлургические свойства самих двух металлов как а также крутая кривая обучения, связанная с выяснением того, как управлять Сварщик TIG эффективно.

Однако после того, как вы освоите эти два аспекта сварки стали с медью, вы сможете использовать сварочный аппарат TIG практически для чего угодно.

Источники:

Стальной болт, сваренный TIG с медью (первое изображение выше) через Flickr

Сварка меди с нержавеющей сталью

Медь с нержавеющей сталью

EB Industries часто спрашивают, как соединить разнородные металлы с помощью прецизионной сварки. Наиболее часто запрашиваемая комбинация — это медь и нержавеющая сталь, поскольку оба металла обладают уникальными качествами материала, которые делают их очень разными, но при этом великолепными в сочетании.Медь обладает очень высокой теплопроводностью и электропроводностью, но при этом она довольно мягкая и податливая. Нержавеющая сталь обладает хорошей твердостью и высокой прочностью на разрыв, но не является хорошим проводником. Кроме того, нержавеющая сталь обычно является менее дорогим материалом, чем медь. При правильном опыте и технологиях эти два уникальных металла можно эффективно сваривать вместе для получения высокопрочного герметичного соединения. На фотографии, приложенной к этой статье, показан сварной участок трубки из нержавеющей стали 316L толщиной 0,020 дюйма, приваренной электронно-лучевой сваркой к медной пробке из бескислородной меди.Как видно, при правильной конструкции и правильной технологии сварки можно получить потрясающие результаты.

Поперечное сечение сварного шва между медью и нержавеющей

Рассмотрите сплавы

При проектировании сварного соединения в первую очередь следует учитывать сплавы нержавеющей стали и меди. Наиболее распространенные нержавеющие сплавы, используемые в этом типе применения, включают 304, 304L и 316L. 316 не рекомендуется использовать, поскольку в нем повышенное содержание углерода затрудняет сварку в целом, не говоря уже о стыках из разнородных металлов.Предпочтительные сплавы меди включают класс бескислородных сплавов меди (OFC) и бескислородных сплавов с высокой теплопроводностью (OFHC). Эти сплавы обычно имеют чистоту меди 99,95% или выше с очень низким содержанием кислорода и других химических элементов.

Сплавы, перечисленные в этой статье, ни в коем случае не являются единственными сплавами, которые можно соединять. Однако по мере добавления в сварочную ванну различных элементов металлургия соединения может резко измениться, что усложняет сварку. Например, при сварке латуни, состоящей из комбинации меди и цинка, возникают серьезные проблемы, поскольку цинк выкипает из сварочной ванны, оставляя пустоты и трещины от напряжения.Иногда эти проблемы можно преодолеть, применяя различную технологию сварки, термическую обработку до и после сварки, а также используя присадочный материал. Для любого соединения из разнородных материалов настоятельно рекомендуется тщательная разработка и тестирование сварных швов квалифицированным и опытным сварщиком или цехом по сварке, таким как EB Industries.

Конструкция соединения — ключ к успеху

Важным аспектом сварки нержавеющей стали с медью является физическая конструкция соединения. Проблемы возникают, если соединение спроектировано так, что энергия сварного шва сначала проходит через медь.Медь, являясь отличным проводником тепла, обычно требует значительного количества энергии сварки, прежде чем она расплавится. Большое количество энергии вызывает две проблемы. Во-первых, дополнительная энергия вызывает большую, чем необходимо, зону теплового воздействия и тепловые искажения. Во-вторых, когда энергия проходит через медь в нержавеющую сталь, ее высокая энергия в основном разрушает нержавеющую сталь, вызывая дыры и прорывы. Гораздо лучше было бы, чтобы энергия шва проходила сначала через нержавеющую сталь, а затем через медь.Преимущество этой конструкции в том, что для плавления нержавеющей стали и меди можно приложить необходимое количество тепла. Любая дополнительная энергия быстро рассеивается в меди, как в радиаторе. Такая конструкция обеспечивает гораздо более щадящий сварной шов и, в конечном итоге, требует гораздо меньше энергии для плавления деталей.

Схема типов соединений

Предпочтительный процесс сварки — электронно-лучевая сварка

Электронно-лучевая сварка — это предпочтительный способ сварки меди с нержавеющей сталью. Основная причина этого заключается в том, что EBW — отличный процесс для сварки меди в целом, которая является более сложной для сварки из двух металлов.Электронный луч имеет очень высокую плотность энергии, на которую существенно не влияют ни теплопроводность меди, ни высокая отражательная способность меди. Энергия электронов быстро проникает через поверхность меди, что приводит к очень узкой и глубокой сварочной ванне. Затем этим бассейном можно легко управлять до необходимой глубины проникновения.

Обычно считается, что лазерная сварка не является хорошим способом сварки для соединения меди с нержавеющей сталью. Однако за последние несколько лет лазеры продвинулись до такой степени, что регулярно получают хорошие результаты.Основное ограничение лазерной сварки связано с тем, что медь хорошо отражает свет лазерного луча. Для CO ₂ лазера почти 99 процентов падающей световой энергии отражается. Лазеры с более короткими длинами волн, такие как Nd: YAG, работают намного лучше. Кроме того, есть уловки, которые можно сделать с помощью импульсного лазера, нарушающего отражательную способность поверхности.

В целом, электронно-лучевая сварка сваривает медь с нержавеющей сталью лучше, чем лазерная сварка.Однако в случаях, когда требуется меньше стыков и меньшее проникновение сварного шва, лазерная сварка может обеспечить отличные результаты.

Сварка разнородных металлов

Сварка разнородных металлов с присадочным металлом на медной основе

Wisconsin Wire Works Wisconsin Wire Works Inc. — интегрированный производитель сварочной проволоки из меди и медных сплавов в США. Мы производим собственную проволоку, чтобы гарантировать соответствие ожиданиям сварщиков от качества «Сделано в США». Мы настаиваем на том, чтобы вся наша продукция соответствовала действующим стандартам и спецификациям в отношении состава, чистоты и свойств.

Wisconsin Wire Works Products
ИЗДЕЛИЯ ДЛЯ СВАРОЧНЫХ МЕТАЛЛОВ	ПРИМЕНИМЫЕ ТЕХНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ
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 BRONZE	AWS A5.7 / ER CuNiAl
WWW MN-NI-AL БРОНЗА	AWS A5.7 / ER CuMnNiAl
WWW БРОНЗА С НИЗКИМ ДЫМАНИЕМ	AWS A5.27 и A5.8 / RBCuZn-C

Заявление об ограничении ответственности
Рекомендации, содержащиеся в этой публикации, основаны на Wisconsin Wire Works Inc.опыт. В некоторых случаях эти рекомендации согласуются с рекомендуемыми практиками, опубликованными в технической литературе, в то время как в других они выходят за рамки этих практик. Ни в коем случае рекомендации, содержащиеся в этой публикации, не должны толковаться как стандарты или спецификации, и они не должны использоваться вместо опубликованных стандартов, спецификаций и практик для использования в работе, выполняемой в соответствии с принятыми кодексами, стандартами или спецификациями, или другими требованиями, как указано. в инженерных чертежах.Вопросы применимости должны быть решены путем тщательного тестирования перед вводом сварных соединений в эксплуатацию. Wisconsin Wire Works Inc. не несет ответственности за ущерб или травмы, возникшие в результате применения рекомендаций, приведенных в этой публикации.

---

Дуговая сварка разнородных металлов медными сплавами WWW

Сваривать разнородные металлы может быть сложно, учитывая все возможные факторы. В идеале сварка разнородных металлов должна выполняться только при тщательном планировании, возможно, даже при сварке тестовых образцов.Конечно, всегда требуется особая осторожность, когда сварные компоненты будут находиться под высоким напряжением или давлением в процессе эксплуатации, или когда необходимо учитывать нормы, спецификации, стандарты, технические чертежи и / или другие вопросы безопасности. В таких случаях перед тем, как приступить к работе, следует проконсультироваться с квалифицированным инженером-сварщиком.

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

Два сплава, которые хорошо подходят для сварки разнородных металлов: WWW-A2 BRONZE WELD алюминиевая бронза (AWS A5.7 / ER CuAl-A2) и WWW SIL-WELD силиконовая бронза (AWS A5.7 / ER CuSi -А). 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 BRONZE WELD — более прочный из четырех сплавов.У него немного более высокая теплопроводность и немного более низкий коэффициент теплового расширения, чем у WWW SIL-WELD. Все медные сплавы обладают хорошей коррозионной стойкостью.

---

Возможно множество комбинаций

WWW SIL-WELD и WWW-A2 BRONZE WELD может использоваться для сварки черных и цветных металлов и сплавов друг с другом и в различных комбинациях. Ниже приводится частичный 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 присадочных металлов.Также можно сваривать другие комбинации, не перечисленные здесь. За дополнительной информацией обращайтесь в техническую службу Wisconsin Wire Works. — Алюминиевая бронза Латунь — Латунь

Низкоуглеродистая сталь — оцинкованная сталь	Нержавеющая сталь — Медь
Низкоуглеродистая сталь — нержавеющая сталь	Нержавеющая сталь — медно-никелевый сплав
Мягкая сталь — Чугун	Нержавеющая сталь — Кремниевая бронза
Низкоуглеродистая сталь — Медь	Нержавеющая сталь — Алюминиевая бронза
Низкоуглеродистая сталь — Медно-никелевый сплав	Нержавеющая сталь — Латунь
Мягкая сталь — Кремниевая бронза	Чугун — Медь
Чугун — медно-никелевый
Низкоуглеродистая сталь — Латунь	Чугун — кремниевая бронза
Оцинкованная сталь — нержавеющая сталь	Чугун — алюминиевая бронза
Оцинкованная сталь	Чугун — латунь
Оцинкованная сталь — чугун	Медь — Медно-никелевый
Оцинкованная сталь — Медно-никелевый	Медь — Силиконовая бронза
Оцинкованная сталь — Кремниевая бронза	Медь — Алюминиевая бронза
Медь оцинкованная
Оцинкованная сталь — алюминиевая бронза	Медно-никелевый сплав — кремниевая бронза
Кремниевая бронза — алюминиевая бронза	Медно-никелевый сплав — алюминиевая бронза
Кремниевая бронза — латунь	Медь На что следует обратить внимание Важно помнить, что здесь мы говорим 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 (фактически, соединение должно быть прочнее, чем основные металлы). Но смешивание разных металлов также может привести к проблемам. Например, растрескивание может происходить, когда сочетание основного металла и присадочного металла дает слабый или хрупкий сплав в зоне плавления.Иногда это происходит из-за того, что основной или присадочный металлы становятся разбавленными или обогащенными определенным элементом; в других случаях это происходит потому, что реакции в расплаве приводят к образованию хрупких структур. Один из способов избежать подобных проблем — делать относительно легкие проходы до тех пор, пока основной металл не будет полностью покрыт. Это уменьшает количество разбавления и смешивания компонентов сплава. Чтобы избежать возникновения этих проблем, необходимо провести тщательный металлургический анализ.Учитывая большое разнообразие возможных комбинаций основного и присадочного металла, мы не смогли приступить к адекватному освещению этой темы в этом буклете. С практической точки зрения, растрескивание чаще всего происходит, когда основной и присадочный металлы (или оба основных металла) сильно различаются: • Температуры плавления, • Теплопроводности, 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 ТОЧКА ПЛАВЛЕНИЯ ИЛИ ДИАПАЗОН ТЕПЛОПРОВОДНОСТЬ ПРИ 68 ° F (293K) КОЭФФИЦИЕНТ ТЕПЛОВОГО РАСШИРЕНИЯ 6830 (20-572 °) 300 ° C) ПРОЧНОСТЬ НА РАЗРЫВ, КАК НАЛОЖЕННЫЙ (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) 9 мин / дюйм / ° F (13.6 мм / м / ° C) 60 тысяч фунтов / 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 / 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 / кв. Дюйм (134 МПа) WWW COPP-WELD (a) 1981 ° F (1019 ° С) 196 БТЕ / фут 2 / час / ° F (339 Вт / м · ° K) 9.4 мин / дюйм / ° F (17 мм / м / ° C) 25 тысяч фунтов / кв. Дюйм (172 МПа) (а) Эти сплавы могут использоваться для некоторых комбинаций разнородных металлов; однако они считаются менее универсальными в этом отношении, чем WWW-A2 BRONZE WELD или WWW SIL-WELD. Стол 2 Свойства сплавов, часто встречающихся в комбинациях разнородных металлов СПЛАВ ТОЧКА ПЛАВЛЕНИЯ ИЛИ ДИАПАЗОН ТЕПЛОПРОВОДНОСТЬ ПРИ 68 ° F (293K) КОЭФФИЦИЕНТ ТЕПЛОВОГО РАСШИРЕНИЯ 68-72 300 ° C) ПРОЧНОСТЬ НА РАЗРЫВ, КАК НАЛОЖЕННЫЙ (НОМИНАЛЬНЫЙ) Низкоуглеродистая 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 / кв. Дюйм (240 МПа) Нержавеющая сталь серии 300 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 / кв. Дюйм (480 МПа) Литой (серый) чугун 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 / кв. Дюйм (172 МПа) Медь 1981 ° F (1019 ° С) 196 БТЕ / фут 2 / час / ° F (339 Вт / м · ° K) 9,4 мин / дюйм / ° F (17 мм / м / ° C) 25 тысяч фунтов / кв. Дюйм (172 МПа) Медно-никелевый 2093 ° F (1145 ° C) 26 БТЕ / фут 2 / час / ° F (45 Вт / м · ° K) 9.3 мин / дюйм / ° F (16,7 мм / м / ° C) 47 тысяч фунтов / кв. Дюйм (324 МПа) Силиконовая 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 / кв. Дюйм (345 МПа) алюминиевая 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 / 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 тысячи фунтов / кв. Дюйм (372 МПа) Предлагаемые средства решения проблем Хорошая новость 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. Точка плавления. Легко понять, как могут возникнуть проблемы, когда два основных металла имеют сильно различающиеся точки плавления. Под воздействием тепла сварочной дуги сначала плавится один металл, вызывая неравномерный тепловой поток и неравномерное разбавление 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 является, по меньшей мере, частично жидким, или в мягком состоянии, или, по меньшей мере, очень слабым.В результате металл с более низкой температурой плавления склонен к растрескиванию в зоне сварного шва или в близлежащей ЗТВ. Для предотвращения этого типа растрескивания можно использовать присадочный металл с температурой плавления, которая находится между температурами плавления основных металлов. В некоторых случаях может быть полезно нанести присадочный металл на низкоплавкий основной металл перед нанесением остальных проходов. Это позволяет масляному слою (может потребоваться один или несколько проходов) действовать как тепловая подушка для защиты низкоплавкого основного металла.Масло также снижает разбавление. Например, предположим, что двумя основными металлами являются нержавеющая сталь марки 304 и желтая латунь. Сталь плавится при температуре около 2550–2650 ° F (1400–1450 ° C), а латунь — при температуре от 1660 до 1710 ° F (от 904 до 932 ° C). Поскольку латунь имеет значительно более низкую температуру плавления, чем нержавеющая сталь, возможно растрескивание. И WWW SIL-WELD (1866 ° F / (1019 ° C), так и WWW-A2 BRONZE WELD (1904-1913 ° F / 1040-1045 ° C) имеют температуры плавления или диапазоны, которые лежат примерно посередине между из нержавеющей и латуни.Любой присадочный металл будет хорошим выбором, чтобы избежать проблем, связанных с разницей в точках плавления двух основных металлов. Алюминиевая бронза несколько прочнее кремниевой бронзы, но силиконовая бронза считается лучшим выбором, поскольку она более совместима с латунью. Теплопроводность. Различия в теплопроводности двух основных металлов вызывают разную скорость нагрева и охлаждения на двух сторонах сварного соединения во время и после цикла сварки.Металл с более высокой проводимостью будет иметь тенденцию отводить тепло от зоны сварного шва, и если разница в проводимости двух основных металлов достаточно велика, неравномерный тепловой поток может препятствовать полному сплавлению металла с низкой проводимостью. Неравномерный тепловой поток 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 вызывает больший поток тепла к металлу с более низкой проводимостью во время сварки (из-за большей разницы температур) и, таким образом, приводит к более равномерному нагреву сварного узла.Нагрев основного металла с более высокой проводимостью также снижает скорость охлаждения после сварки, и это помогает снизить термические напряжения после сварки. Степень предварительного нагрева может быть определена методом проб и ошибок, хотя температуры, перечисленные в таблицах ниже, являются хорошей отправной точкой. Более толстые секции потребуют большего предварительного нагрева, чем тонкие, потому что во время сварки они представляют большую площадь для отвода тепла от зоны сварного шва. Следует проявлять осторожность, чтобы не перегреть металлы до такой степени, что они станут размягченными или металлургически измененными. Часто простое направление дуги к основному металлу с более высокой проводимостью может решить проблемы, вызванные различиями в проводимости основного металла. В случае сталей, сваренных 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 сталей. С другой стороны, некоторые медные сплавы, например медно-никелевые, имеют такую ​​же низкую теплопроводность, как у высоколегированных или нержавеющих сталей.При соединении таких комбинаций металлов предварительный нагрев может не потребоваться. Коэффициент теплового расширения. Когда есть большие различия в тепловом расширении между двумя основными металлами (и между основным металлом и присадочным металлом), высокие напряжения могут возникать 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 теплового расширения усадится сильнее, чем металл с более низким коэффициентом.Поскольку металлы жестко связаны друг с другом, эта дифференциальная усадка вызывает растягивающие напряжения в металле с более высоким коэффициентом теплового расширения и сжимающими напряжениями 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 в коэффициентах теплового расширения разнородных металлов. Чем выше разница коэффициентов, тем выше напряжения.Эти термические напряжения легко могут превысить предел прочности 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 возникает в результате обычной слабости металлов при высоких температурах. Растрескивание также может происходить при комнатной температуре, если не снимать напряжения. Растрескивание этого типа ускоряется, когда металлы в процессе эксплуатации подвергаются циклическому изменению между низкими и высокими температурами.Существует два общепринятых метода предотвращения растрескивания, вызванного различиями в тепловом расширении. Первый метод заключается в выборе присадочного металла с коэффициентом теплового расширения, который является 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 / ° C). Разница в этом случае небольшая и риск появления трещин по этой причине невелик.С другой стороны, если бы нам пришлось сваривать низколегированные стали с коэффициентом теплового расширения всего 6,6 мин / дюйм / ° F (12 мм / м / ° C) с марганцевой бронзой с коэффициентом 11,9 мин / ° C. 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) составляет промежуточное звено между двумя основными металлами. Второе «исправление» заключается в применении предварительного нагрева и, при необходимости, последующего нагрева, чтобы снизить уровень термических напряжений во время и после сварки. Использование тепла таким образом может обеспечить только частичное снятие остаточных напряжений, поскольку выбор температуры будет компромиссом между температурами, необходимыми для отжига обоих основных металлов. Важно не перегревать один основной металл, пытаясь полностью отжечь другой. Сварочные работы GTAW дает очень хорошие результаты при сварке разнородных металлов в горизонтальном положении.Для толстых сечений используйте 100% гелий; при необходимости подготовьте шов для необходимой степени проплавления. Для листов и тонких срезов используйте 100% аргон. Сварные швы в нестабильном положении сложны из-за высокой текучести присадочного металла; однако специалисты по сварке Wisconsin Wire Works могут оказать вам помощь при необходимости. В следующих таблицах содержатся данные, частично взятые из AWS Welding Handbook, Vol. 3 и Международный справочник по металлам ASM, Vol. 6, перечислены 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. Рекомендуемые температуры предварительного нагрева и промежуточного прохода для GTA (TIG) сварки разнородных комбинаций металлов (Данные частично взяты из AWS Welding Handbook, Vol. 3 и ASM International Metals Handbook, Vol. 6.) НАПОЛНИТЕЛЬНЫЕ МЕТАЛЛЫ (И ТЕМПЕРАТУРЫ ПРЕДВАРИТЕЛЬНОГО НАГРЕВА И МЕЖПРОХОДОВ) ДЛЯ СВАРКИ МЕТАЛЛА В КОЛОНКЕ 1 К: (A) ДЛЯ СВАРКИ МЕТАЛЛА В КОЛОНКЕ 1 К: (A) МЕДИ ФОСФОРНЫЕ БРОНЗЫ АЛЮМИНИЕВЫЕ БРОНЗЫ КРЕМНИЕВЫЕ БРОНЗЫ 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 150 ° C (300 ° F) 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. Средняя — 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 150 ° C (300 ° F) 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. 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 150 ° C (300 ° F) 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 150 ° C (300 ° F) 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 150 ° C (300 ° F) 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 тех случаев, когда механические свойства обычно более важны.Предварительный нагрев обычно используется только в том случае, если по крайней мере один элемент толще примерно 3,2 мм (1/8 дюйма) или имеет высокую проводимость. Обратите внимание, что WWW PHOS-C-WELD прочнее, чем присадочный металл ERCuSn-A с более низким содержанием олова, который иногда рекомендуется в случаях, когда фосфористая бронза WWW указана выше. Температура предварительного нагрева и промежуточного прохода может регулироваться в зависимости от размера и формы сварного изделия. Выполнение соединений разнородных металлов с помощью GMAW также несложно.Для толстых секций может быть полезно проложить корневой проход с помощью GTAW, а затем завершить соединение GMAW, используя 100% защиту аргоном. Если требуется больше тепла, используйте смесь аргона и гелия 75/25. Рекомендуемые температуры предварительного нагрева и промежуточного прохода для GMA (MIG) сварки разнородных комбинаций металлов (Данные частично взяты из AWS Welding Handbook, Vol. 3 и ASM International Metals Handbook, Vol. 6.) БРОНЗЫ 9028 ЭЛЕКТРОДЫ (И ТЕМПЕРАТУРЫ ПРЕДВАРИТЕЛЬНОГО НАГРЕВА И МЕЖПРОХОДОВ) ДЛЯ СВАРКИ МЕТАЛЛА В КОЛОНКЕ 1 К: (B) МЕТАЛЛ БУДЕТ СВАРИВАТЬ МЕДЬ НИЗКОЦИНКОВАННАЯ ЛАТУНЬ ВЫСОКОЦИНКОВАЯ ЛАТУНЬ , олово ЛАТУНЬ, СПЕЦИАЛЬНАЯ ЛАТУНЬ ФОСФОР 9028 БРОНЗЫ 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 260 ° C (500 ° F) WWW PHOS-C-WELD или WWW SIL-WELD 400 ° F (400 ° C) WWW-A2 БРОНЗОВАЯ СВАРКА 150 ° C (300 ° F) 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. Средняя — 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 260 ° C (500 ° F) WWW PHOS-C-WELD или WWW SIL-WELD 400 ° F (400 ° C) WWW-A2 БРОНЗОВАЯ СВАРКА 150 ° C (300 ° F) 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. 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 260 ° C (500 ° F) WWW PHOS-C-WELD или WWW SIL-WELD 400 ° F (400 ° C) WWW-A2 БРОНЗОВАЯ СВАРКА 150 ° C (300 ° F) 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 260 ° C (500 ° F) WWW PHOS-C-WELD или WWW SIL-WELD 400 ° F (400 ° C) WWW-A2 БРОНЗОВАЯ СВАРКА 150 ° C (300 ° F) 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 260 ° C (500 ° F) WWW PHOS-C-WELD или WWW SIL-WELD 400 ° F (400 ° C) WWW-A2 БРОНЗОВАЯ СВАРКА 150 ° C (300 ° F) 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 тех случаев, когда механические свойства обычно более важны.Предварительный нагрев обычно используется только в том случае, если по крайней мере один элемент толще примерно 3,2 мм (1/8 дюйма) или имеет высокую проводимость. Обратите внимание, что WWW PHOS-C-WELD прочнее, чем присадочный металл ERCuSn-A с более низким содержанием олова, который иногда рекомендуется в случаях, когда фосфористая бронза WWW указана выше. Wisconsin Wire Works имеет многолетний опыт сварки разнородных металлов, а наши высококачественные присадочные металлы, произведенные в США, могут упростить сварку разнородных металлов, чем вы думаете.Если у вас есть комбинация металлов, которые вы никогда раньше не сваривали, или если вам нужна помощь в решении любых других сварочных проблем, позвоните по телефону 262-679-8218, факсу 266-679-8219 или напишите нам по адресу [email protected]. Мы рады помочь. (PDF) Возможность сварки меди и мягкой стали с использованием сварки TIG Оценка возможности сварки меди и мягкой стали Использование сварки TIG Arjun G.1, Atheena JR2, Nithin V.3, Vyshakh P.4, Mebin TK5, Джеймс Вальдер6 и Риджеш М.7 * 1,2,3,4,5 & 7 Кафедра металлургии, Инженерный колледж Амаль Джиоти, Коовапалли, Канджирапалли, Керала 6 Кафедра машиностроения, Инженерный колледж Св. Иосифа, Мангалор, Карнатака * Автор, отвечающий за переписку mail: Реферат. Соединение разнородных металлов, таких как медь и низкоуглеродистая сталь , действительно является проблемой и ограничивает широкое применение этих материалов. Они находят различное применение в автомобильной промышленности благодаря своим дополнительным свойствам, таким как высокая тепло- и электропроводность Cu и хорошие механические свойства мягкой стали.Обычно их сваривают твердотельным способом и сваркой трением. Эти сварочные процессы не только дороги, но и имеют низкую производительность. Настоящее исследование экспериментов, соединяющих их с процессами сварки TIG, что на дешевле и обещает более высокую производительность. Металлургический анализ зоны плавления был проведен для понимания поведения перемешивания и затвердевания.Микроскопическое исследование было проведено для наблюдения за картиной сегрегации зон Cu и Fe и возможности сварки плавлением. Ключевые слова: сварка TIG, медь, низкоуглеродистая сталь, сегрегация I. ВВЕДЕНИЕ Соединения разнородных металлов для объединения различных свойств в одного компонента становятся популярными в различных отраслях промышленности , таких как электроэнергетика, химическая промышленность, электроника и атомная промышленности [1].Обычно их сваривают твердотельным способом и методами сварки трением . Эти сварочные процессы не только дороги, но и имеют низкую производительность. Tungsten Inert Газовая сварка — это процесс дуговой сварки, в котором для сварки используется расходный вольфрамовый электрод не . Зона сварки защищена от атмосферного загрязнения инертным защитным газом и обычно используются присадочные металлы.Медь и медные сплавы являются одними из самых универсальных технических материалов . Сочетание таких свойств, как прочность, проводимость , коррозионная стойкость, обрабатываемость и пластичность , делает медь пригодной для широкого спектра применений. С другой стороны, мягкая сталь является важным конструкционным материалом , имеющим низкую теплопроводность по сравнению с медью и ее сплавами .Соединение меди с мягкой сталью может увеличить теплоотвод от этих сплавов во время высокотемпературных применений и снизить вероятность образования вредных фаз после длительного нагрева, но высокая теплопроводность меди является одним из основных ограничений относительно к его сварке. Другими словами, высокая теплопроводность меди имеет тенденцию быстро рассеивать тепло от зоны сварного шва , что приводит к трудностям в достижении температуры плавления [2].В настоящем исследовании делается попытка изучить возможность сварки плавлением низкоуглеродистой стали и меди путем анализа их микроструктуры II. МЕТОДОЛОГИЯ Образцы из мягкой стали и меди были разрезаны на требуемые размеры . На медной пластине выполнен одинарный скос с V-образной канавкой, а между мягкой сталью и медной пластиной предусмотрен зазор в 1 мм. Медная пластина была помещена под как опорной пластиной для правильного рассеивания тепла.Свариваемую медь предварительно нагревали в течение 1 часа при 600 ° C. Для сварки двух образцов был выбран присадочный пруток, содержащий 67% Ni. Сварку TIG проводили при 17,2 В со скоростью 2 мм / с. Сварочная горелка была направлена ​​на стальную пластину, и была произведена сварка . III. РЕЗУЛЬТАТЫ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ На рис. 1 показана микроструктура поверхности раздела металла шва в , на которой четко виден зазор смешиваемости.Разрыв смешиваемости — это область смеси компонентов, где смесь существует как двух или более фаз. На бинарной фазовой диаграмме Fe-Cu две жидкие фазы существуют при высоких температурах вблизи зазора смешиваемости . Ni имеет высокое сродство как к меди, так и к мягкой стали. Присадочный материал Ni , использованный для сварки, значительно снизил смешиваемость зазора . Поскольку медь является металлом с высокой проводимостью, тепло рассеивается через границу очень быстро.Это означает очень быстрое затвердевание . Из-за высокой скорости затвердевания на границах образуются мелких дендритов по сравнению с более далекими областями, имеющими крупных дендритов (рис. 2). На рис. 3 показана микроструктура зоны сварного шва . Здесь Cu окружена матрицей из Fe-Ni. Из-за разницы в скорости охлаждения четко видны различные морфологии дендритов . Было обнаружено, что никель полностью растворим с медью как в жидком, так и в твердом состоянии и хорошо легирован медью без горячего растрескивания. Proc. нац. Конференция по футуристическим достижениям в машиностроении (FAME-2K16), Thalassery, 8-9 августа 2016 г. Dept. of Mechanical Engineering Proc. 325 Инженерный колледж Thalassery Сварка меди | Советы | Форстер Америка Медь — это мягкий цветной металл, который можно легко сгибать, резать, формировать и соединять с помощью нескольких сварочных процессов. Хотя он часто используется для изготовления декоративных предметов домашнего обихода и архитектуры, он является отличным проводником электричества и тепла и поэтому широко используется в электротехнической промышленности, в то время как медные трубы, клапаны и другие фитинги обычно используются для водопровода. Поскольку медь пластичная и очень ковкая, она также используется в качестве основного элемента в сотнях различных сплавов, включая латунь, бронзу и никель-медь. Наиболее распространенными легирующими элементами, используемыми для медных сплавов, являются алюминий, никель, цинк, олово и кремний. Поскольку чистая медь слишком пластична для успешной обработки, в различные сплавы добавляются небольшие количества других элементов для улучшения обрабатываемости, а также для раскисления металла, повышения его устойчивости к коррозии, улучшения его механических свойств и улучшения его свойств. реакция на термические обработки.Всего в продаже имеется более 300 медных сплавов. Соединение меди с медью или медными сплавами Медь и большинство медных сплавов можно успешно соединить с помощью процессов сварки, пайки или пайки. Выбор точного процесса во многом зависит от того, свариваете ли вы чистую медь или сплав. Если вы свариваете сплав, элементы сплава будут определять, какой процесс будет использоваться, а также все другие факторы, которые необходимо учитывать при сварке, включая используемый присадочный материал. Конечно, для различных сварочных и связанных процессов требуются разные инструменты и методы, и важно получить навыки, необходимые для того, какой процесс вам нужно использовать. Пайка , который является одним из самых ранних методов соединения металлов, включает нагрев присадочного металла (в виде присадочной проволоки), так что он плавится и заполняет швы. Мягкая пайка — это самый простой процесс, который обычно используется в доме и за его пределами для ремонта небольших металлических предметов. Это также метод, используемый сантехниками для соединения и ремонта медных труб и медных фитингов. Для пайки мягким припоем можно использовать недорогой паяльник или паяльную лампу с подходящим флюсом. При твердой пайке присадочные материалы нагреваются до более высокой температуры, поэтому соединение будет намного прочнее, чем другие паяные соединения. Присадочный материал бывает разным и обычно содержит серебро, поэтому этот метод часто называют серебряной пайкой. Однако настоящая пайка выполняется при еще более высокой температуре. Пайка по существу является методом, аналогичным пайке, и в нем используется тот же тип присадочного материала (проволока или пруток), который используется для пайки.Стыки должны быть очень плотно прилегающими, чтобы капиллярное действие могло втянуть присадочный металл между соединяемыми кусками меди. Несмотря на то, что используемые температуры должны быть значительно выше, чем требуемые для пайки, основной металл нельзя нагревать до точки плавления. Широко используется для сантехнических работ, пайка также может применяться для соединения различных типов металлов, а также металлических деталей разной толщины. Сварка , или, точнее, дуговая сварка, включает в себя ряд различных более специфических методов.Как правило, предпочтительны сварочные процессы, в которых используются защитные газы, хотя дуговая сварка в среде защитного металла (SMAW), которую также обычно называют ручной металлической дугой (MMA), может использоваться для приложений, которые не являются критическими. Это полезный метод для медных сплавов различной толщины, особенно потому, что покрытые электроды для сварки медных сплавов с использованием SMAW доступны в широком диапазоне стандартных размеров. Защитными газами, обычно используемыми для сварки меди и медных сплавов, являются аргон и гелий или их смеси — для дуговой сварки металлическим электродом (GMAW), газовой вольфрамовой дуговой сварки (GTAW) или плазменно-дуговой сварки (PAW). особенно популярен для сварки медных сплавов. Обычно аргон предпочтительнее, если медь или медный сплав сваривается вручную и имеет относительно низкую теплопроводность или имеет толщину менее 3,3 мм (0,13 дюйма). Гелий или смесь гелия (75 процентов) с аргоном предпочтительнее для машинной сварки тонких секций или ручной сварки более толстых секций. Эта смесь также рекомендуется для более толстого металла или меди с высокой теплопроводностью. Другие верхние насадки для дуговой сварки меди: • По возможности используйте плоское положение для дуговой сварки меди. • GTAW и SMAW можно использовать для сварки в других положениях, в том числе над головой. • При сварке в вертикальном и верхнем положении с использованием импульсной мощности и электродов малого диаметра, GMAW может использоваться с некоторыми медными сплавами. • Термическое расширение меди и ее сплавов, а также ее более высокая теплопроводность приводят к большим деформациям сварного шва, чем при сварке низкоуглеродистой стали. • Чтобы свести к минимуму деформацию и коробление, сварщики должны сосредоточиться на правильных процессах предварительного нагрева и прихваточных швов, а также на соблюдении надлежащей последовательности сварки. Свойства меди и ее сплавов, которые необходимо учитывать при сварке Какой бы процесс сварки ни использовался для соединения меди и ее сплавов, важно уделять внимание свойствам, которые отличают сварку меди от сварки углеродистых сталей. Например, медь и медные сплавы в расплавленном состоянии очень текучие, и они имеют: • Высокая теплопроводность • Высокая электропроводность • Высокий коэффициент теплового расширения, который примерно на 50 процентов выше, чем у углеродистой стали • A относительно низкая температура плавления • Короткое замыкание при нагревании, которое приводит к тому, что некоторые сплавы становятся хрупкими при высоких температурах. • Прочность, в значительной степени обусловленная холодной обработкой Температура плавления меди и ее сплавов сильно различается, но она по крайней мере на 1000 ° F или 538 ° C ниже точки плавления углеродистой стали.Кроме того, медь не обладает такими же теплыми цветами, как при сварке стали, а когда она плавится, ее текучесть намного выше. Ассоциация разработчиков меди (CDA) Inc., которая установила систему обозначений сплавов, широко используемую в Северной Америке, имеет огромное количество информации о сварке меди и медных сплавов для всех, кто желает узнать больше. Руководство по двенадцати шагам — Welding Mastermind Медь легко сваривать TIG, но она справляется. некоторые уникальные свойства, о которых нужно помнить.Медь очень эффективный проводник тепла, поэтому заготовка будет быстро нагреваться, когда вы начать сваривать. Будьте готовы справиться с жарой и наденьте соответствующую защитную одежду, если вы собираетесь сваривать медь. Вам также нужно двигаться быстро, как только вы начнете сварка, потому что тепло, которое создает сварочную ванну, быстро рассеивается в меди. Итак, как сварить медь TIG? Шаги к Сварочный котел TIG: Купить медь бескислородную. для сварки TIG Другие материалы необходимо: электроды, сварочный стержень, защитный газ Собрать оборудование для сварка Заточите электрод и установить цангу настроить сварочный аппарат на Медь для сварки TIG Очистите медь Удалите растворители Проверьте вентиляцию — медь пары токсичны Платье для сварки Разогрейте медь пропановая горелка Разбейте искру и сделайте лужа Двигайтесь быстро, чтобы потерять лужу Дать медленно остыть Сварка TIG медью — это не сложно, но это делается не так часто.Он отличается от стали, но он достаточно просто. Нельзя обрабатывать медь подобную стали; маленькие детали различны. Обратите внимание на них, и ваш проект будет в порядке. Шаг 1. Купите правильную медь Если вы сварка меди TIG, покупайте бескислородную медь. В металле некоторых сортов меди растворен кислород. Кислород разъедает сварной шов под воздействием тепла TIG-сварки. Бескислородная медь не есть эта проблема, и он прекрасно справляется с сваркой TIG. Бескислородная медь доступный сорт меди, доступный сегодня, потому что это лучший сорт для электрические приложения. Вы можете купить бескислородную медь на большинстве металлических дворов. Есть разные сорта бескислородного медь с разным уровнем чистоты. Обозначения ATSM для бескислородных медь бывают: C11000 или электролитическая медь с твердым пеком (ETP) для меди с чистотой 99,9% C10200 или бескислородная медь (OF) для меди с чистотой 99,95% C10100 или бескислородная электронная (OFE) медь — 99.Чистота 99% Есть обозначения для меди с высоким уровнем чистоты, но они предназначены для очень специализированных применений, таких как криогеника или экстремальные температуры C11000 — наименее дорогой сорт бескислородная медь и подходит для любого сварочного проекта. Вам нужен только более высокие оценки, если инженер указывает их в плане сварки. Не покупайте медь б / у в свалки для сварки TIG. Если медь не бескислородная, сварные швы будут пузырь и трещина.Они могут даже разъесться. Корродированные сварные швы будут слабыми и хрупкий. Если вы не будете использовать бескислородную медь, ваши сварные швы будут в лучшем случае некрасивыми. В худшем — не выдержат. Часы с цинком Медь, легированная цинком, дает бронзу. Немного Сорта переработанной меди могут содержать небольшое количество цинка. При сварке TIG цинк может испаряться из-за высокой температуры и выделять высокотоксичные пары. Если вы соединяете медь со свалки, припаяйте ее вместо сварки TIG. Медь для продуктов питания (и напитков) Если вы свариваете медь для работы с питьевой вода (или более крепкие напитки), используйте чистые медные сплавы.Сплавы могут выщелачивать металлы в жидкость, не пригодную для питья. Выщелачивание хуже при высоких температуры, такие как кипение жидкости и сдерживание пара. Некоторые металлы могут даже вызвать слепоту, если проглочен. Если вы строите медь для обработки пищевых продуктов, не используйте лом только медь новая. Строить оборудование для обработки пищевых продуктов из неизвестные марки металла. Шаг 2: Соберите другие материалы Помимо свариваемого материала, Для сварки TIG требуется электрод, пропускающий ток, отдельный стержень, который плавится, образуя сварной шов, и защитный газ для защиты сварного шва от коррозии под тепло дуги. Выбор электрода Для Сварка TIG медью. Некоторые рекомендуемые электроды включают: Любой из этих электродов может успешно сваривать медь. Каждый имеет свои характеристики с точки зрения легкости зажигания дуги, долговечность и пригодность к настройкам переменного или постоянного тока. Выберите тот, который вам знаком с помощью или поэкспериментируйте, чтобы увидеть, что лучше всего подходит вам Стержни для сварки меди В отличие от других видов сварки, при сварке TIG стержень отделен от электрода.Пока вы держите электрод одним рукой, чтобы образовалась дуга, нужно протянуть стержень другой рукой, чтобы получилась дуга. сварите лужу и вытяните сварной шов. Для тяжелых работ доступны стержни TIG из раскисленной меди. Эти стержни разработаны для сварки меди TIG и обеспечат чистый, красивый и прочный сварной шов. Когда сварной шов остынет, цвет сварного шва будет почти таким же, как у медной заготовки. Эти удилища недешевы, но дадут отличный результат. Для более прочных сварных швов выбирайте стержни из кремний-бронзы. Эти стержни дадут прочный и прочный стык. Прутки из кремний-бронзы очень распространены, и они дешевле, чем прутки из чистой меди. Эти стержни также подходят для соединения различных металлов вместе, поэтому возьмите их, если вам нужно соединить медь со сталью или железом. Если внешний вид вызывает беспокойство, вы также можете используйте полоски основного металла толщиной 1/8 дюйма в качестве сварочных стержней. Обрежьте тонкие полоски мусора материал из выступающей меди и использовать их в качестве сварочных стержней.Финал сварной шов будет того же цвета, что и основной материал. После небольшого измельчения Готовая деталь будет выглядеть так, как если бы она вообще не была сварена. Это тоже отличный способ израсходовать отходы меди, не подлежащие переработке. Если вы просто тренируете свою медь сварных швов, вы можете использовать зачищенную проволоку Romex в качестве сварочного прутка. Это не будет так сильно или привлекательным, как использование обычных стержней или основного металла, но Romex дешевый и легко найти. Во многих магазинах есть катушка или две ромекса где-то спрятаны что можно использовать. Защитный газ Металлы быстро окисляются в экстремальных условиях. тепло сварки TIG. Чтобы предотвратить это, сварщики TIG подают постоянный поток инертный защитный газ в дугу для защиты сварного шва, пока он очень горячий. Там — это различные газы и газовые смеси, доступные для сварки TIG. Для сварки меди TIG используйте чистый гелий или 80% гелий / 20% аргон для смеси защитных газов. Чистый гелий пропускает 1,7 раз больше тепла, чем чистый аргон. Медь требует много тепла для сварки, поэтому полезно максимально эффективно использовать защитный газ.Если вы свариваете толстые материал или ваш сварщик имеет ограниченный ток, используйте чистый гелий. Медь можно сваривать, используя чистый аргон в качестве защитный газ, но это тяжелая битва. Если ваш кусок тонкий или у вас большой сварщик, вы, вероятно, заставляете работать чистый аргон. Если вы используете небольшой сварочный аппарат на толстой меди вы не сможете успешно сварить медь в аргоне. Если Вы не можете получить достаточно тепла для хорошей сварки в чистом аргоне, возьмите немного гелия вместо. Шаг 3. Требуется другое оборудование Все необходимое оборудование для сварки меди имеется в хорошо оснащенном сварочном цехе.Собери свое снаряжение перед собой начать работу над проектом. Вам понадобится: Скамейка шлифовальный станок для подготовки электрода перед сваркой Проволока щетка для удаления окисления с поверхности шва, чтобы сварной шов держался. Лучшие щетки для чистки меди имеют мелкозернистую нержавеющую сталь. щетина. Используйте специальную кисть для меди; не пытайся чистить щеткой на котором уже есть всякая грязь. Ацетон или другой растворитель для удалить все следы смазки, краски и других загрязнений со сварного шва поверхность.Цитрусовые обезжириватель также является хорошим выбором для очистки металла, он негорючий Защитный оборудование, чтобы вы были в безопасности во время сварки. Тебе нужна маска, перчатки, рубашка с длинными рукавами или кожаная куртка, а также плотные джинсы или сварочные шорты. Респиратор маска для защиты от токсичных паров меди Пропан резак для предварительного нагрева заготовки Шаг 4: Заточите электрод Медь лучше всего сваривает острым электродом. Если у вашего электрода нет острого наконечника, воспользуйтесь настольным шлифовальным станком, чтобы освежить наконечник.Можно приобрести новые электроды с острым концом. Как только чаевые будут Готово, вставляем электрод в цангу и затягиваем. Отрегулируйте расход газа на наконечник в соответствии с рекомендациями производителя. Если вы много раз выполняете сварку TIG, вы позволяет сэкономить время на заточке электродов с помощью электрода болгарка. Они работают как точилка для карандашей (за исключением вольфрама!), Чтобы быстро дать вам идеальные точки на ваших электродах. Шаг 5. Настройка сварочного аппарата Медь является радиатором и требует много тепло для сварки.Некоторые профессионалы используют до 300-400 ампер для толстых частей. медь. Вам понадобится большой сварщик, чтобы тушить ток, необходимый для толстой меди. Проконсультируйтесь с руководством для вашего конкретного сварщика, чтобы узнать, как лучше всего настроить сварку TIG. медь. Если вы не работаете с очень тонкими листами, вы можете увеличить мощность усилителя. без повреждения меди. После настройки сварочного аппарата обязательно подсоедините возвратный зажим сварочного аппарата к заготовке или рабочему столу. Ты не может получить искры, если у вас нет цепи. Еще раз проверьте заземление сварщика. также. Медь — отличный проводник электричества, и любая проблема с заземление может привести к поражению электрическим током. Всегда следует проверять заземление, но Обязательно проверьте, работаете ли вы с большими кусками меди. Убедись не касаться меди голой кожей во избежание ударов. Шаг 6: Очистите медь Хорошо очистите медь. Удалите краску и смажьте растворителем, например ацетон, метилэтилкетон или разбавитель для лака.Если на поверхности есть патина или окисление, сотрите ее щеткой. щетка из нержавеющей стали с мелкой щетиной. Сварка не выдержит, если вы попытаетесь работать с грязная поверхность. Если поверхность никогда не красилась, вы не нужно использовать растворитель. Использование обезжиривателя на основе цитрусовых эффективно при удаление всех следов смазки. Обезжириватель пахнет намного лучше, чем растворители, и он негорючий. Это хорошая функция безопасности в сварочном цехе. Шаг 7. Удаление растворителей Если вы использовали легковоспламеняющийся растворитель для очистки медь, убери ее сейчас же.Вы не хотите, чтобы летучие химические вещества выходили наружу, когда вы имеете дело с высокой температурой сварки. Медь, которую вы свариваете, — это потенциально достаточно горячий, чтобы самостоятельно воспламенить растворитель. Убедитесь, что на нем нет шанс. Шаг 8: Проверьте вентиляцию Убедитесь, что у вас отличная вентиляция при сварке TIG меди. Пары меди, образующиеся при сварке TIG, токсичны. если ты не уверены в вентиляции, при сварке следует надевать респиратор. Симптомы вдыхания меди требуется от четырех до двенадцати часов, поэтому вы, скорее всего, не знайте, что у вас есть проблема, пока вы не закончите сварку.Надень респиратор, даже если это неудобно. Шаг 9: Платье для сварки Вам всегда нужны маска, перчатки и чехол. для верхней части тела при сварке. Вы можете носить кожаную куртку сварщика или негорючая рубашка с длинными рукавами для сварки. Для сварки меди понадобится немного дополнительной защиты. Медь — лучший проводник тепла, большинство людей когда-либо будут сваривать. Тепло от сварки быстро распространяется по всей длине. Если вы работаете с крупными деталями, обязательно иметь достаточно одежды как на ногах, так и на руках, чтобы сгорел, если вы коснулись меди вдали от сварного шва.Побольше холода пить воду под рукой и делать перерывы перед перегревом. Шаг 10: Разогрейте медь Потому что медь быстро поглощает тепло и распределять тепло по всей заготовке, может быть трудно сохранить сварочная лужа. Чтобы медь оставалась достаточно горячей для сварки, предварительно нагрейте всю деталь. до температуры от 300 до 750 градусов. Это особенно важно для листовой меди, потому что тепло распространяется во всех направлениях. Трубка немного легче держать в горячем состоянии, потому что тепло не может распространяться так далеко. Чтобы разогреть изделие, воспользуйтесь пропановой горелкой. по всей поверхности проекта, чтобы быстро повысить температуру. Медь легко нагреть, и горячие точки не представляют большой проблемы. Тепло будет течь равномерно через кусок, когда вы используете фонарик. Шаг 11: Сварите стык Когда вы будете готовы к сварке, сложите детали вместе и закрепите их на месте. Чтобы взорвать искру, удерживайте кончик электрод примерно в дюйме от сустава и нажмите на педаль ногой.Держать дуга под углом 70 градусов к поверхности меди. Ударьте ковчег и нажмите стержень, чтобы сделать лужу. Если у вас образовалась лужа, используйте кончик стержень, чтобы распределить бортик по стыку. Продолжайте вводить стержень в сварной шов и разводка бассейна удочкой. После того, как вы начали сварку, медь легко работать с. Поддерживайте дугу и подайте стержень с постоянной скоростью. Если вы работаете с очень тонкими листами, будьте осторожны с деформацией. Сильный жар от сварки TIG может деформировать материал.Если вы работаете с очень тонкими или деликатными деталями, пайка или пайка может быть лучшим выбором, чем сварка TIG. Быстро двигаться При сварке меди есть одно предостережение: не медлите. Способность меди поглощать тепло означает, что изделие может остывать больше. быстрее, чем вы думаете. Тепло от дуги будет быстро рассеиваться в медь. Если вы будете слишком медленными, вы потеряете лужу и вам придется начинать новую дуга и лужа. Шаг 12: Медленное охлаждение Медленно охладите сварные швы, чтобы предотвратить сварку. растрескивание.В этом помогает предварительный нагрев всей детали, так как рассеиваться. Закопать деталь в песок или накрыть стекловолокном одеяло также может замедлить процесс охлаждения. Дайте ему достаточно времени, чтобы остыть прежде чем делать с ним что-нибудь еще. Производство медных изделий Чаще всего медь используется в проводка, не требующая сварки. Другое повседневное использование меди — тепло. обменять трубопроводы в холодильниках, установках HVAC и промышленном оборудовании; это трубопроводы обычно привариваются пайкой или пайкой, а не сваркой.Теперь, когда ты знаешь как чтобы сварить медь, что делать? Медь стала популярным материалом для декоративные элементы в архитектуре. Многие кухни теперь оснащены медным фартук или вытяжка, которую можно приварить. Использование медных трубок для изготовления мебель дает привлекательный внешний вид, которого нельзя добиться с помощью стали или алюминий. Медь всегда была популярна для изготовления внешних элементов, таких как флюгеры. и купола. Если мебель и предметы интерьера не плавают вашей лодке, помните еще одно широко распространенное использование меди: производство дистилляции оборудование.Сварка TIG — отличный способ собрать аппарат, но проверьте законы, прежде чем вы это сделаете … просто потому, что вы можете сварить самогонный аппарат. это не значит, что вы должны. Сварка и производство Следующая информация адаптирована из публикации CDA с тем же названием, опубликованной CDA Inc. как A7020-99 / 13. Институт никеля как 12014, второе издание и CDA UK, как публикация 139, второе издание, Общая обработка Меры предосторожности, необходимые при обращении с медно-никелевым сплавом, знакомы любому производителю, который обычно работает с такими материалами, как нержавеющая сталь и алюминиевые сплавы, но могут быть новыми для тех, кто имеет дело только с углеродистыми сталями. Чистота очень важна, поскольку загрязнение может вызвать растрескивание и образование пористости во время термообработки или сварки и может повлиять на коррозионную стойкость сплава. В идеале изготовление должно происходить на участке, посвященном исключительно сплавам Cu-Ni. Там, где это невозможно, стандарты ухода за материалом должны быть намного выше, чем это необходимо для углеродистой стали. Листы должны оставаться в упаковке до тех пор, пока они не понадобятся, и должны быть отделены защитным материалом или другими средствами, чтобы избежать истирания. Плиты и листы лучше всего хранить вертикально в стеллажах, закрытых стальными каркасами. Избегайте хождения по простыням. Пластиковая пленка может быть вставлена ​​между листом и рулонами при профилировании. Не допускайте попадания смазки и краски на поверхность, особенно вблизи краев подготовленных сварных швов, в то время как все следы маркировочных мелков должны быть удалены перед выполнением соединения. Следует использовать щетки из нержавеющей стали, а такие инструменты, как шлифовальные диски, не следует использовать для сплавов Cu-Ni, если они использовались для обработки других материалов. Отверстия труб и фитингов должны быть защищены по завершении изготовления, чтобы предотвратить попадание грязи и т. Д. Перед установкой. Вернуться к началу Резка и обработка Для Cu-Ni приемлемы самые обычные процессы резки, такие как резка абразивным диском и плазменная дуга. Высокоскоростные абразивные круги хорошо подходят для снятия фаски с кромок и обрезки материала. Возможна также лазерная и абразивная гидроабразивная резка. Кислородно-ацетиленовая резка не подходит для этих материалов.Для резки можно использовать ленточные пилы или ножницы, но следует учитывать тот факт, что сплавы относительно мягкие и пластичные. Хотя Cu-Ni не так легко обрабатываются, как свободно режущие материалы, такие как латунь, их нетрудно обрабатывать, и их можно сравнить с алюминиевой бронзой и сплавами фосфорной бронзы. Их гораздо легче обрабатывать, чем, скажем, нержавеющую сталь и другие сплавы, которые быстро затвердевают. Более подробная информация, а также рекомендуемые скорости и масла приведены в: Обработка латуни, меди и ее сплавов, Публикация CDA TN 44. Рекомендуемые параметры обработки меди и медных сплавов; Монография DKI [i018e]. Вернуться к началу Формовка Cu-Nis можно формовать горячим и холодным способом, хотя холодная обработка предпочтительнее. Если используется холодная штамповка, может потребоваться полный межэтапный отжиг, когда объем холодной обработки превышает примерно 40-50%. Обжатие в холодном состоянии на 20% примерно вдвое снижает относительное удлинение после отжига и удваивает предел текучести. Трубы можно сгибать разными способами, включая гибку с вращением с вытяжкой, гибку с 3-мя валками, гибку под давлением и гибку с помощью плашки (гибка под давлением).При гибке медно-никелевого сплава для опоры применяются также оправка и скребок (гибка оправки). Необходимо следить за тем, чтобы изгибы были гладкими и не образовывались складки, поскольку турбулентность жидкости при эксплуатации может привести к атаке соударения. Могут быть произведены отводы с радиусом изгиба трубы в два раза больше диаметра трубы. Меньшие радиусы требуют сборных изгибов. Более подробная информация о гибке приведена в разделе «Трубы и гибка медно-никелевых труб». Горячая обработка Cu-Nis может привести к горячему растрескиванию, поэтому ее следует избегать или предпринимать попытки только после консультации с поставщиком.Диапазон температур: 90-10 850-950 ° С 70-30 925-1025 ° С Вернуться к началу Термическая обработка Заготовка должна быть чистой и свободной от любых загрязнений до и во время нагрева. Cu-Nis может охрупчиваться при нагревании в присутствии примесей, таких как сера, свинец, фосфор и другие металлы с низкой температурой плавления. Источники загрязнения включают краски, мелки для маркировки, консистентные смазки и жидкости, а также топливо.Используемое топливо должно быть с низким содержанием серы; обычно жидкое топливо, содержащее менее 0,5 мас.% серы, является удовлетворительным. Окисляющая атмосфера вызывает образование накипи на поверхности. Атмосфера в печи должна быть нейтральной или слегка восстановительной и не должна колебаться между окислительными и восстановительными условиями. Следует избегать попадания пламени. Для полного отжига можно использовать время выдержки 3-5 минут на каждый мм толщины. Рекомендуемые температуры: 90-10 750-825 ° С 70-30 650-850 ° С Снятие напряжения используется редко, но при необходимости рекомендуемые температуры: 90-10 250-500 ° С 70-30 300-400 ° С Вернуться к началу Удаление накипи Поверхностные оксидные пленки обоих сплавов могут быть очень прочными.Окислы и изменение цвета вблизи сварных швов можно удалить с помощью очень тонких абразивных лент или дисков. Если требуется травление, достаточно горячего 5-10% -ного раствора серной кислоты, содержащего 0,35 г / л бихромата калия. Перед травлением оксиды можно разрушить абразивоструйной очисткой. Протравленные компоненты следует тщательно промыть горячей пресной водой и окончательно высушить горячим воздухом. Вернуться к началу Сварка Медно-никелевый сплав можно легко сваривать с помощью всех обычных процессов, и, поскольку они имеют простую металлургическую структуру, не требуют предварительного нагрева или термообработки после сварки.Однако важно, чтобы требования к подготовке, особенно чистота, тщательно соблюдались, и чтобы сварщики проходили период ознакомления с конкретными характеристиками этих сплавов, если они не столкнутся с проблемами. Автоматическая сварка, в том числе орбитальная сварка труб, также может быть подходящей. В некоторых приложениях страховые и инспекционные органы могут требовать квалификации как сварщиков, так и сварочных процедур в соответствии с соответствующими стандартами. Спецификация процедуры сварки (WPS) должна быть подготовлена ​​во всех случаях. Поскольку медно-никелевый сплав преимущественно применяется в виде относительно тонкостенных труб, процесс сварки вольфрамовым электродом в среде защитного газа (известный как TIG или GTAW) часто используется как для соединения секций труб, так и для крепления фитингов и фитингов. фланцы. Самый распространенный способ сварки — это процесс ручной дуговой сварки (известный как MMA или SMAW) с использованием стержневых электродов с флюсовым покрытием. Это вполне подходит для сварки сплавов Cu-Ni и имеет преимущество в использовании относительно недорогого оборудования. Для более толстых материалов, более 6 мм, процесс TIG (GTAW) может использоваться для корневого прохода до завершения сварки с помощью процесса MMA (SMAW). Процесс сварки металлической дуги в среде защитного газа (известный как MIG или GMAW) с использованием непрерывной подачи проволоки является более быстрым и может контролироваться с помощью современного сложного оборудования. Вернуться к началу Механические свойства сварных швов Для сварки сплавов Cu-Ni 90-10 и 70-30 рекомендуется использовать присадочный материал медь с 30% никеля.Из-за более высокого содержания никеля металл сварного шва прочнее основного металла 90-10 Cu-Ni. При проведении испытания сварного шва на поперечное растяжение в испытании пластины для аттестации сварного шва 90-10 Cu-Ni все удлинение может быть сосредоточено в зоне термического влияния, если образец перемещается. Этого можно избежать, используя вместо этого образец для испытания на продольный изгиб. Типичные свойства наплавленного металла показаны в Таблица 10 : . Таблица 10. Типичные механические свойства металла сварного шва (не использовать в целях проектирования, свойства сварного шва всегда должны использоваться в соответствии со стандартами проектирования) Сварочный процесс 0.2% Пробная прочность Н / мм 2 Предел прочности на разрыв Н / мм 2 % Удлинение 5d Твердость Hv TIG (неизолированный провод) 200 385 40 105 MMA (электрод с флюсовым покрытием) 270 420 34 120 d — диаметр контрольной длины образца 1 Н / мм 2 равно 145 psi Вернуться к началу Подготовка к сварке При правильном хранении свариваемый материал должен быть в целом чистым.Любую грязь необходимо удалить вместе с остатками масла и смазки. Особое внимание следует уделять источникам элементов, которые могут вызвать трещины или микротрещины в сварном шве, которые могут возникать из-за идентификационной маркировки мелком или краской, маркеров индикации температуры и других загрязняющих веществ. (Фитинги из других сплавов, таких как бронза — сплав медь-олово-цинк — также являются источником вредных элементов, и их нельзя приваривать к медно-никелевым сплавам.) Перед началом сварки область стыка должна быть тщательно очищена.Особое внимание следует уделять подготовке сварного шва и прилегающей зоне шириной не менее 10 мм, предпочтительно шире, с каждой стороны препарирования, которую можно обезжирить незагрязненным органическим растворителем, нанесенным с помощью тонкой абразивной подушки или чистой ткани. Вытрите участок чистой тряпкой. Их внешний вид после использования является показателем чистоты: на них не должно быть никаких следов. Вернуться к началу Подготовка к сварке Можно сваривать медно-никелевый сплав толщиной до 3 мм с квадратной стыковой подготовкой.Однако не следует пытаться выполнять автогенную сварку, поскольку это приведет к образованию пористых сварных швов из-за отсутствия эффективных раскислителей в сплавах. Сверх этой толщины необходимо использовать препарирование со скосом; входной угол V должен быть больше, чем для углеродистой стали — обычно 70 ° или более — поскольку расплавленный металл сварного шва не такой жидкий, как в случае углеродистой стали, и необходимо манипулировать электродом или горелкой, чтобы обеспечить сплавление с боковой стороной. стены. Несмотря на то, что сварку можно выполнять во всех обычных положениях сварки, желательно выполнять сварку вниз, что обеспечивает более высокую скорость наплавки и может требовать меньшего мастерства.Часто бывает невозможно превратить большие или сложные конструкции в это наиболее благоприятное положение для сварки, но стоит потратить усилия на манипулирование узлами для сварки вниз, где это возможно. Нет необходимости предварительно нагревать основной металл перед прихватками или сваркой, если только это не необходимо для обеспечения того, чтобы основной металл был сухим. Чтобы избежать образования микротрещин, температура между проходами поддерживается ниже 150 ° C. Вернуться к началу Прихватка Из-за высокого коэффициента теплового расширения по сравнению с углеродистой сталью Cu-Ni имеют больший потенциал деформации при сварке.Сварочные приспособления могут помочь, но их использование ограничено сборочными узлами. Поэтому прихваточные швы должны выполняться для обеспечения равномерного зазора и выравнивания между свариваемыми деталями. Они должны быть расположены примерно на половине расстояния, обычного для углеродистой стали, и предпочтительно должны быть достаточно короткими. Процесс TIG (GTAW) часто используется для прихватывания, хотя там, где у оборудования есть возможность, точечная сварка MIG (GMAW) является удобной и хорошо контролируемой техникой для этой цели. Прихватки следует зачистить проволочной щеткой или отшлифовать, чтобы очистить металл там, где они должны быть встроены в металл сварного шва. Вернуться к началу Сварочные материалы Хотя доступны расходные материалы, которые наносят металл сварного шва, аналогичный по составу медно-никелевому сплаву 90-10, сварные швы, выполненные с их помощью, могут не иметь адекватной коррозионной стойкости для всех применений. С другой стороны, расходные материалы для сплава 70-30 обладают превосходными характеристиками наплавки, а коррозионная стойкость металла сварного шва 70-30, по крайней мере, сопоставима с каждым из сплавов основного металла. Поэтому эти расходные материалы рекомендуются для обоих типов сплавов. Для сварки медно-никелевой стали со сталью используются расходные материалы никель-медь, содержащие около 65% Ni, поскольку металл сварного шва может поглощать большее количество железа, растворенного в стали, без образования трещин, чем металлы медно-никелевого шва. Многие производители сварочных материалов предлагают медно-медные и медно-медные электроды и присадочную проволоку в соответствии с признанными спецификациями, Таблица 11 . Они содержат добавки титана и марганца, которые вступают в реакцию с азотом и кислородом из атмосферы, что в противном случае привело бы к образованию пористости.Если пористость металла шва сохраняется, несмотря на использование правильного присадочного материала, наиболее вероятными причинами являются недостаточная защита сварочной ванны и неправильная очистка сварного шва. Другие возможные причины включают чрезмерно длинную дугу, влажность при подготовке к сварке или использование покрытых электродов, которые не полностью высохли. Таблица 11. Сварочные материалы Сварочный процесс Форма Тип AWS Spec BS Spec MMA (SMAW) Электрод с флюсовым покрытием Cu-30% Ni А5.6 ЭКЮ В черновике 65% Ni-Cu A5.11 ENiCu-7 BS EN ISO 14172 E Ni 4060 TIG (GTAW) МИГ (GMAW) Проволока прямой или на катушках Cu-30% Ni A5.7 ERCuNi BS EN ISO 24373 S Cu 7158 65% Ni-Cu A5.14 ERNiCu-7 BS EN ISO 18274 S Ni 4060 AWS — Американское общество сварки BS — Британский институт стандартов Вернуться к началу Для ручного процесса металлической дуги (MMA или SMAW): Электроды с флюсовым покрытием предназначены для работы на постоянном токе, электрод положительный. Никакой специальной обработки для обжига или сушки электродов не требуется, если они не подвергались воздействию атмосферы в течение некоторого времени. В этом случае их следует сушить в духовке, например. 1-2 часа при 250С. Размер электрода немного меньше, чем у электрода из углеродистой стали при сопоставимых условиях, является предпочтительным с учетом необходимости манипуляций. Любое плетение не должно превышать диаметр электрода более чем в три раза. Следует избегать длинной дуги, поскольку это приводит к пористости сварного шва из-за реакции с окружающей атмосферой. Начальные положения могут быть неправильными, и изменение направления электрода на обратное для переплавления первоначально наплавленного металла сварного шва или кратера в конце цикла может помочь избежать проблем. Шлак необходимо удалять между циклами путем скалывания и чистки щеткой, чтобы поверхность оставалась чистой для следующего цикла. Вернуться к началу Для процесса вольфрамовой дуги в среде защитного газа (TIG или GTAW): По сравнению с MMA (SMAW) раздельное управление подводом тепла через дугу и добавление присадочного материала дает TIG (GTAW) определенную гибкость, которая является преимуществом при сварке фасонных соединений.В целом этот процесс подходит для соединения материалов толщиной до 6 мм и является методом, обычно используемым для сварки тонкостенных труб. Он также предпочтителен для прихватывания и для вставки корневых швов в более толстые соединения, которые завершаются методом MMA с электродами с флюсовым покрытием. Имеется автоматическое оборудование для орбитальной сварки труб и других применений. Чтобы компенсировать больший риск пористости металла сварного шва, чем при других процессах, сварочная ванна должна быть защищена как можно дальше от контакта с атмосферой за счет поддержания короткой дуги и применения метода стрингера борта; плетение факела нежелательно.Важно, чтобы сварочная ванна была полностью раскислена за счет добавления присадочного металла в течение всего цикла. Автогенные швы, скорее всего, будут пористыми. Если присадочный металл случайно удален в какой-либо момент, эту часть сварного шва следует зачистить и отремонтировать. В качестве защитного газа рекомендуется аргон. В конце цикла следует поддерживать поток газа, пока сварочная ванна не затвердеет; Устройства для заполнения кратеров полезны. Внутренние поверхности труб следует продуть аргоном до и во время сварки.Если соединения выполняются с помощью опорных стержней, они должны быть из меди или медно-никелевого сплава. Следует использовать постоянный ток. Вернуться к началу Для процесса металлической дуги в среде защитного газа (MIG или GMAW): Из-за более высоких капитальных затрат на оборудование и необходимости покупки катушек присадочной проволоки MIG (GMAW) больше подходит для обширных сварочных операций. MIG (GMAW) может работать в диапазоне токов для обеспечения различных режимов передачи: Перенос погружением (или короткое замыкание) — низкое тепловложение и используется для более тонких участков Распылительный перенос — относительно высокое тепловложение и подходит только для более толстых материалов, например, толщиной более 6 мм Ручная сварка вниз Импульсная дуга — метод, при котором перенос металла строго контролируется, обеспечивая сочетание низкого общего тепловложения и адекватного сплавления с основным металлом.Подходит для различной толщины. Из-за диапазона условий переноса, которые возможны при использовании дуговой сварки в среде защитного газа, параметры сварки могут широко варьироваться. Во всех случаях они должны устанавливаться в соответствии с оборудованием, положением и толщиной материала путем тщательных испытаний процедуры сварки, направленной на обеспечение стабильных условий переноса и хорошего внешнего вида сварных швов. В качестве защитного газа предпочтительны аргон или смесь аргона и гелия. Намотанная присадочная проволока должна быть сухой и не подвергаться загрязнению. Следует обратить внимание на эффективность системы подачи проволоки, когда сварочные швы необходимо выполнять на некотором расстоянии от сварочного оборудования, поскольку присадочная проволока относительно мягкая. Вкладыши с низким коэффициентом трения необходимы для питающего шланга. Обработка после сварки После сварки не требуется термообработка. Все следы шлака должны быть удалены с стыков, выполненных ручным электродуговым способом, а зона сварного шва может быть очищена. E.грамм. вращающимся диском или щеткой из нержавеющей стали, чтобы оставить блестящую поверхность. Проверка Сварные швы следует проверять визуально на наличие дефектов, таких как трещины, подрезы, отсутствие плавления и проплавления, а также контура сварного шва. Пенетрантная проверка жидким красителем — это простой метод, позволяющий убедиться в отсутствии трещин на поверхности. Для критических применений используются более совершенные методы контроля, такие как рентгенография, но они не требуются для общих производств. Вернуться к началу Подготовка и сварка плакированных листов Экономичным способом создания более толстого сечения листа может быть использование стального листа, плакированного вальцовкой из сплава Cu-Ni 90-10 или 70-30. Примерами являются трубные решетки и водяные камеры. Кроме того, лист толщиной 8 мм (медь-никель 2 мм и сталь 6 мм) был успешно использован для постройки четырех пожарных катеров в Италии. Этот тип материала может иметь значительные преимущества в некоторых ситуациях, но он не так легко доступен, как сам твердый сплав Cu-Ni. С плакированным листом следует обращаться с особой осторожностью, соответствующей сплаву Cu-Ni, и не обращаться с ним как с обычной конструкционной сталью. В отличие от сплошной медно-никелевой пластины, можно использовать оксиацетиленовое оборудование для резки плакированного листа, если отношение толщины стали к плакировке составляет 4: 1 или больше (20% плакированного материала или меньше). Плакированная сторона листа должна быть обращена вниз, чтобы резание начиналось со стальной стороны, чтобы поток шлака от стальной основы мог действовать как режущий агент для плакировки.Эта мера предосторожности не является необходимой для плазменной резки, но могут потребоваться некоторые испытания, чтобы найти наиболее подходящие настройки для любой процедуры резки. Важно, чтобы поверхность среза была отшлифована или обработана для очистки металла при подготовке к сварке. При разработке процедур сварки плакированного листа необходимо рассматривать плакирующий материал и материал основы как отдельные компоненты и избегать смешивания соответствующих металлов сварного шва. В противном случае вероятно возникновение трещин в меди в металле сварного шва из углеродистой стали или в железе в металле сварного шва Cu-Ni.Область, прилегающая к границе раздела между материалом основы и оболочкой, сваривается с 65% -ным никель-медным присадочным материалом, который может справляться с захватом железа со стороны углеродистой стали. Когда толщина плакировки составляет около 10 мм или меньше, для всего сварного шва часто используется 65% никель-медный присадочный металл. Если есть возможность сваривать с любой стороны, сначала сваривается стальная сторона, а затем сборка переворачивается. Облицовка подготовлена ​​к сварке, врезке в стальной сварной шов и с учетом не менее двух прогонов; первый из упомянутого ранее сплава 65% никель-медь, за которым следует 70-30 Cu-Ni. Если доступ возможен только со стороны стали, соединение подготовлено так, чтобы медно-никелевая оболочка оставалась выступающей, чтобы его можно было сваривать так же, как и для твердого сплава. Затем выполняется сварное соединение стальной основы с использованием 65% никеля и меди с последующим нанесением стального присадочного материала. Если подготовка производится со стороны оболочки, стык частично заполняется стальным наплавленным металлом, а затем завершается комбинацией 65% никель-медного наполнителя и затем 70-30 Cu-Ni наполнителя. Вернуться к началу Накладки Футеровка резервуара листом Cu-Ni может быть удобной и экономичной альтернативой использованию твердого сплава или плакированной пластины. Ранним примером была конструкция водяной камеры, в которой футеровка была изготовлена ​​как отдельный компонент из листа Cu-Ni 90-10 толщиной 1,2 мм, плотно прилегающего к оболочке из углеродистой стали. Затем он был прикреплен к корпусу с помощью схемы точечной сварки MIG (GMAW) с использованием автоматически синхронизированной последовательности. В этом случае необходимо было убедиться, что футеровка плотно прилегает к обечайке и плотно прилегает к ней при выполнении сварных швов.Герметичные сварные швы, выполненные вокруг фланцевого отверстия, завершили процесс футеровки. Автоматическая точечная сварка позволяла выполнять сварные швы с использованием присадочной проволоки из сплава Cu-Ni 70-30 с воспроизводимо низким разбавлением железа. В последние годы были широко разработаны методы футеровки сосудов и трубопроводов коррозионно-стойкими сплавами, особенно в энергетической промышленности. Обычно точечная сварка используется для сведения к минимуму вздутия из-за различий в тепловом расширении между материалом основы и футеровки или из-за колебаний давления, и футеровка прикрепляется в виде листов или полос с помощью тщательно разработанной процедуры сварки.Важно, чтобы поверхность материала основы была тщательно очищена, например шлифованием и струйной очисткой с использованием абразивов для получения незагрязненной поверхности. Перед началом облицовки необходимо тщательно осмотреть окончательную поверхность и отремонтировать любые участки локального истончения. Для футеровки обычно используются две процедуры сварки: На первом этапе каждый лист приваривается угловым сварным швом к материалу основы, а затем наносится третий покрывающий валик для завершения соединения. Во второй процедуре каждая полоса прихваточно приваривается к материалу основы, перекрывая соседний лист на несколько сантиметров. Затем непосредственно между полосами выполняется герметичная сварка. В обеих процедурах рекомендуется использовать присадочный материал с содержанием никеля и меди 65%, хотя во второй процедуре для герметичного шва можно использовать присадку 70-30 Cu-Ni. Количество и тип точечной сварки определяется площадью листа или полосы между сварными швами.Воспроизводимость техники также делает ее идеальной для повторяющейся последовательности прихваточных швов. Угловые и уплотнительные швы лучше всего выполнять с помощью процесса MIG (GMAW), поскольку он работает на относительно высоких скоростях и может контролироваться современными источниками питания. Детали и участки сложной формы можно сваривать с помощью процесса TIG (GTAW), который, хотя и медленный, но гибкий и облегчает манипулирование горелкой сварщиком. На протяжении всего процесса изготовления футеровки необходимо соблюдать осторожность, чтобы избежать повреждения поверхности листа Cu-Ni, а по завершении необходимо удалить любые брызги сварного шва и обесцвечивание.Сварные швы следует проверять визуально на наличие дефектов, а отсутствие пористости или трещин, нарушающих поверхность сварных швов, может быть подтверждено методом проникающего контроля. Вернуться к началу Пайка Медно-никелевые сплавы легко паяются всеми способами, хотя пайка горелкой более распространена. Поскольку процесс основан на смачивании соединяемых поверхностей припоем, необходима абсолютная чистота. Сами по себе флюсы не способны удалить все загрязнения, особенно те, которые содержат свинец или серу, а также масла, краски и т. Д.которые следует осторожно удалить растворителями и обезжиривающими средствами. Окиси и грязь можно удалить наждачной бумагой или химическим способом. Если детали были подвергнуты холодной штамповке, они могут содержать значительные внутренние напряжения, которые способствуют межкристаллитному проникновению расплавленного присадочного материала во время пайки, что приводит к растрескиванию стыка. Снятие напряжений полным отжигом не требуется; Нагревания до 600-650 ° C в течение нескольких минут достаточно для адекватного снятия напряжения, и это можно сделать просто с помощью газокислородной горелки, следя за тем, чтобы деталь нагревалась равномерно. Хотя фосфорсодержащие припои часто рекомендуются для соединения медных сплавов, они не подходят для медно-никелевых сплавов, поскольку никель реагирует с фосфором с образованием хрупкой фазы фосфида никеля. Следует использовать припои на основе серебра («серебряные припои»). Они предлагают полезное сочетание диапазона плавления, характеристик текучести и механических свойств. Они также хорошо работают в паяных соединениях, где никель-медь подвергаются воздействию морской воды. Сплавы, содержащие кадмий, больше не рекомендуются из-за опасности для здоровья при использовании, но существует ряд сплавов серебро-медь-цинк, которые подходят и безопасны. Для пайки труб и фитингов предварительно размещенные кольца из припоя предпочтительнее ручной подачи, что обеспечивает лучший контроль качества и сводит к минимуму использование флюса, остатки которого всегда необходимо удалять после выполнения соединения, обычно путем промывки горячей водой. воды. Чем больше размер трубы, тем труднее добиться равномерного нагрева по диаметру для достижения температур пайки. Некоторые организации ограничивают пайку труб диаметром до 50 мм включительно. Пайка в печи возможна и выгодна там, где необходимо соединить значительное количество узлов. Пригодны экзотермические, эндотермические или диссоциированные атмосферы аммиака вместе с инертным газом из-за высокого давления пара некоторых компонентов припоя, вакуумная пайка менее пригодна. Живопись Хотя окраска Cu-Ni требуется редко, поскольку сплавы уже обладают присущими ей свойствами сопротивления коррозии и биологическому обрастанию, в некоторых случаях окраска желательна. E.грамм. по эстетическим соображениям или для уменьшения открытой площади металла в биметаллической паре и снижения риска гальванической коррозии. Cu-Ni можно окрашивать. Перед нанесением краски важно придать шероховатость абразивной или пескоструйной обработке. Выше ватерлинии на корпусах лодок могут быть нанесены соответствующие эпоксидные покрытия и полиуретановые покрытия. Ведущие поставщики красок обычно предпочитают рекомендовать соответствующие спецификации красок, основанные на их патентованных продуктах для конкретных применений. Вернуться к началу . Share This Post  :  Добавить комментарий Отменить ответ Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены * Комментарий * Имя * Email * Сайт