Основы сварочного дела

Сварка медн н ее сплавов

Медь получила большое примене­ние в технике благодаря высокой элек­тропроводности и теплопроводности, а также хорошей химической стойко­сти. При дуговой сварке меди сле­дует учесть, что теплопроводность меди примерно в шесть раз больше теплопроводности железа. При темпе­ратуре 500...600 °С медь приобретает хрупкость, а при 700...800 °С проч­ность меди настолько снижается, что уже при легких ударах образу­ются трещины. Плавится медь при температуре 1083 °С.

Свариваемость меди в значитель­ной степени зависит от наличия в ме­талле различных примесей: висмута, свинца, сурьмы, мышьяка. Чистая электролитическая медь обладает на­илучшей свариваемостью. Расплав­ленная медь легко окисляется, обра­зуя оксид меди СигО(/), и легко поглощает водород и оксид угле­рода. При охлаждении в объеме ме­талла выделяются пузырьки паров воды и углекислого газа, которые не растворяются в - меди. Эти газы, расширяясь, создают большое внут­реннее давление и приводят к образо­ванию мелких межкристаллитиых тре­щин. Это явление получило название водородной болезни меди. Сварку меди и ее сплавов производят только а «ижнем - гаыюжемнн «я» яри очень мялы^с углах - наклона.

Ручная дуговая сварка Меди щ - Поляяегся плавящимся или неплавя - ы! цмся электродом. TIрй сварке уголь? ным или графитовым электродом а качестве присадочного материала применяют прутки из меди марки МЧ, прутки из бронзы БрОФб.5-0,.15, Латуни ЛК62-0.5 или медные марки MGpl <1% Ag).

Для предохранения иеди от окис­ления и улучшения процесса свар­ки, применяют флюсы, которые на­носят на разделку шва я на присадониые прутки. Флюсы применя­ют следующих составов: 1) буры про­каленной - 68%, (белого фосфорно­кислого рглрии - Е кремниевой кислоты — ] 5%, ; лреэесногр угля — 2%; буры прокаленной —50%, ки­слого ' фосфорнокислого натрия' — 15%, кремниевой кислоты — 15%, древесного угля — 20%V Можно ?акже Применять только Sypjj, но лучше с присадкой А...6% металлического магния.

ЛИСТЫ ТОЛЩМ'ДО*. до 4 мм можно сваривать с отбортоякой без приса­дочного металл?*, а более 4 мм — со • скосом кромок под утлом 35...45°. Сборка под сварку должна обеспечить минимальные зазоры (до 0,5 мм), чтобы предупредить про­текание расплавленного металла шва. Рекомендуется также использовать подкладни из графита, асбеста или керацики. По концам шва следует сделать формовку. Сварку производят постоянным теком прямой полярности. Длина дуги должна составлять 10...13- мм, напряжение 45...60 В. Сварку ведут со скоростью не менее ОД...0,3 м/мин И иря возможности за один проход.

Режимы сварки угольным электро­дом зависят от толщины сварива­емых кромок. При толщине листов до 4 мм и с и ол ьз у ют угольные элек­троды диаметром 4...F) мм, а сварочный ток выбирают в пределах 140.. .320 А. При толщине листов более 4 мм (фименяют электроды диаметром 8... 10 мм при свароч­ном токе 350...Г>50 А. После сварки металл проковывают

(тонкие листы.:--»' холоднЬм, $ тол­стые — "в - нагр^там до температуры 200»..3S0 состоянии). Для повы­Шения вязкости металла шов под­вергают отжигу с нагревом до Температуры 390...550 °С и быстрым охлаждением S в;;де.

При сварке металлическим элек­тродом подготовка кроток к обработ­ка шва производится так же, как и ври сварке угольным электродом. Метал­лические Электроды изгбтовляют из меди марки Ml. Покрытие, рекомен­дуемое заводом «Комсомолец*, имее* следующий состав (в %): ферромар­Ганца — 50, ферросилиция (?5%»но - го) — 8, полевого шпата — 12, пяавнг - кового шпата — 10, жидкого стекла — 20. Толщина покрытий — 0,4 »ы«.

Применяют также электроды ки ЭТ Балтийского завода со стержне Ml из . бронзы БрКМдсИ и покрытие* следующего состава (в. %): марганце, вой руды — 17,5, ферросилиция (75%- його) — 32, плгаикозого цшята ~~ 32, графита серебристого — 16 к алю­миния --2,5." Связующим «ещеиТвЫц является жидкое стёрло. Покрыхне наносят на стержень^ ч дваметр^ы 4...6 мм слоем толщиной. . 0,3 мм. Сварку вынолйяйт возможно короткой дугой на постоянном токе обратной полярности СвартАныЙ .так Определяют из расчета*50. .60 А нй I мм диаметра электрода.

Сварку меди в щщитных газах вы­полняют угольным или вольфрамовым электродом на. постоянном токе Пря­Мой полярности. Защитными га5ачи Служат ар»ои, грлий или аэот^ Приса­дочную проволоку применяют марки Mi или БрКМцЗ-1.

Автоматическую сварку меди щО- изводят под флюсом ОСД-45, АН - 348-А или АН-20 проволокой диамет­ром 1,6...4 мм марки. Ml или БрКМцЗ-1. Напряжение -- Sg.,.40 В. сказочный ток - 100 А на. Г мм диаметра гфйволски. Ток — постоян­ный, обратной полярности. Скорость сварки 15...25 м/ч. Листа толщиной более 8 мм требуют яреднарители - ного нагрева. Посл« сварки произ­водится обычная обработка шва.

При Тазовой сваркг следует учиты­вать высокую ттлопооводн ость жедк и поэтому для сварки* требуется пла* мя повышенной мощности. Для листов толщиной до 10 мм упельигя мощность оламенн должна быть равна 150 л/(ч-ми), а для листов толщи­ной свыше!0 мм — 200 л/(ч-чм). Ре Комендуется производить сварку одно­временно двумя горелкамч: одна для подогрева свариваемых кромок с удельной мощностью 150... 200 л/(ч-мм) и вторая — для сварки с удельной мощностью 100 л/(ч-мм). Для уменьшения отвод* теп/>сты изделя« закрывают лнгговцм ас­бестом. Пламя долмсно быть строго нор&альяым. Избыток ацетилена вы­зывает пояалеияе пор и трещин, Я избыток кислорода приводит к окислении: металла шва. Мундштук горелки устанавливают под углом 80.90° Нагрев « плевку меди - производят восстановительной зоной пламени. Сверку производят быстро, без перерывов, в один проход. В процессе сварки подогретый конек. Присадочного прутка периодически об­макивают во - флюс и таким образом переносят налипший, флюс ь свароч­ную в»яку. Для получении мелкозер­нистой структуры н уплотнения метал­ла производят прокоаку шва. Металл толщиной До S мм проксвыьаюл в холодном состоянии, а при большой толщине — в горячем состоянии при Температуре 200...300 "С. После иро - ко»кн следует произвести отжкг о нагревом до 600...5-50 °С и охлаж­дением в воде При Vro« шов по­Лучается более пластичным.

Латунь — сплав медн г цинком Срарянают всеми способами, указан­ными выше для меди. Основное Затруднение при сварке латуни связа то с кипением и интенсивным испаре­нием цннуа, тары которого * воздухе Образуют ядовитые оксиды.

При сварке латуни угольным элек­тродом применяют присадочные поут щш и:<. латуни ЛМц58-2 ч ф»!юс я-л полотого борного шлака или буры. Применяют также прутки из латуни тада Л К, содержащей кроме меди и АЙика еще и кремний.

При сварке плавящимся электро­дом применяют провочоку из латуни, Содержащей цинчя 38,5...42,5%, мар­ганца 4...5%, алюминия 9,5%, железа 0,1>...1,5% (остальноемедь). По­крытие наносят в два слоя. Первый Слой толщиной 0,2...0,3 мм состоит из марганцевой рулы (30%), титано­вого концентрата (30%), ферромар­Ганца (15%), мела (20%) и серно­кислого кали;; (5%). Связующим Веществом является жидкое стекло. Второй слой тол щи нон 0,8. ..1,1 мм со­стоит из борного шлака, замешанного На жидком стекле

Автоматическая санрка латунных изделий производится электродной проволокой марки Ml иод флюсом АН-348-А члк ОСЦ-45 с добавкой 10 мае. ч. борной '.«слоты к 20 мае. ч. кальцинированной соды на 100 мае. ч. флюса. Сварка ведется постоянным током прямой полярности. Напряже­ние тока 38...42, В. Сварочный ток «при диаметре проволоки 2 мм составляет 300...480 А.

Латунь прк газовой сварке нор­Мальным пламенем выделяет пары Цикка, в результате чего шов получается пористым. Поэтому приме­няют пламя с избытком кислорода (до 30...40%). Избыток кислорода окисляет часть цийка. Образующаяся на поверхности сварочной ванны оксидная пленка защищает расплав­ленный металл от дальнейшего окисле­ния. Свариваемые кромки зачищают до металлического бж-ска Оксиды удаляют травлением 10%-ным вод­ным растворрм азотной кислоты с последующей промывкой горячей водой и протиркой насухо. Удельная мощность пламени 100...150 л/(ч-мм). Мундштук горелки устанавливают под углом 80...90 а присадочный прутш — под углом 80е к мундытуку горелки. Чтобы не допустить ин - текснйного окислений, сварку произ­Водят быстро, без перерывов, в один проход Расстояние от ялра пламени Зо ванны — 7. .10 мм. Латунь толщи­ной более 15 мм рекомендуется Предварительно нагревать да 500.. 550 °С. После сваркк шов проко­вывают. Если латунь содержит меди более 60%, проковку шва произво­дят в холодном состоянии. Если же в латуни меди менее 60%, то швы про­ковывают при температуре 700 °С. После проковки швы подвергают от­жигу при температуре 600...650 °С с последующим медленным охлажде­нием. Получаются пластичные швы с мелкозернистой структурой.

Бронза — сплав меди с оловом, алюминием, кремнием, марганцем, цинком и свинцом. При сварке угольным электродом оловянистых бронз в качестве присадочного ма­териала применяют прутки из сплава, содержащего 95...96% меди, 3.... 4% кремния, 0,25% фосфора. Флюс — прокаленная бура или борный шлак. При сварке специальных бронз при­меняют прутки, изготовленные из бронз свариваемых марок или близ­ких им по химическому составу. Ток постоянный, прямой полярности. Сварку металлическим электродом фосфористой бронзы выполняют прут­ками следующего состава: 10... 12% олова, 0,15.-0,45% фосфора, остальное — медь. Для свинцовых бронз применяют прутки из сплава, содержащего 21% свинца, 8% олова, 1,5% шика, остальное — медь. Прут­ки покрывают различными защитными покрытиями Ток постоянный, обрат­ной полярности. При диаметре прутка 6...8 ян* сварочный ток составляет 2ОО..30О А. Рекомендуется предва­рительный нагрев свариваемых де­талей до температуры 250...300 °С. Допускается легкая проковка свар­ного шва для улучшения качества наплавленного металла.

Бронза имеет различные примеси, которые при сварке легко выгорают, вследствие чего образуется пористый шов. Поэтому газовую сварку бронзы производят нормальным пламенем. Удельная мощность горелки — 100... 150 л/(ч-мм). Свариваемые кромки подготавливают так же, как и при сварке меди. Сварку ведут возмож­но быстро, без перерывов, в один про­ход. Конец ядра пламени должен быть на расстоянии 7... 10 мм от поверхно­сти сварочной ванны. Как и при сварке меди, допускается применение второй подогревающей горелки удельной мощностью 100 л/(ч-мм). После сварки изделие нагревают до температуры 400...450 °С и затем ох­лаждают в воде.