Полуавтоматы для дуговой сварки и их основные узлы
Сварка меди и ее сплавов
Медь обладает высокой теплопроводностью, поэтому к месту расплавления металла в процессе сварки необходимо подводить значительно больше тепла, чем при сварке сталей, а следовательно, для сварки меди требуется более мощное пламя. В этом случае неизбежен перегрев металла и укрупнение зерна в его структуре. Прочность резко уменьшается. Чем чище медь от всевозможных примесей и чем меньше она содержит кислорода в виде Cu2O, тем лучше она сваривается. Основная трудность при газовой сварке меди заключается в том, что медь в расплавленном состоянии активно растворяет кислород и водород в процессе окисления образуется закись меди Cu20, которая располагается по границам зерен и делает медь хрупкой. Для уменьшения окисления меди при сварке применяют только восстановительное пламя.
Избыток ацетилена вызывает реакцию восстановления закиси меди водородом и окисью углерода, содержащихся в пламени. В результате чего в наплавленном металле образуются поры и трещины - это явление называется «водородной болезнью». Из-за высокой жидкотекучести меди сварку преимущественно выполняют в нижнем положении. Флюсы для сварки меди по номерам приведены в табл. 70.
Таблица 70
|
Флюсы, применяемые при газовой сварке меди
|
Размеры конструктивных элементов кромок стыковых соединений под газовую сварку изделий из меди и бронзы приведены в табл. 71.
Таблица 71
Размеры конструктивных элементов кромок стыковых соединений под газовую сварку меди и бронзы
|
Вил соеди нения |
Условное зо о значение |
Форма подго товлен ных кромок |
Характер выпол нения шва |
Конструктивные элементы |
Размеры, ?.с.: |
|||||
|
подготовленных кромок свариваемых. деталей |
шва сварного соединения |
S |
Ь |
С |
в |
Ч |
||||
|
Стыне те |
С1 |
С отбор- ТОВЖЭЙ двух кромок |
Одно- сторон ний |
Cjj^Lu |
Ло 2 |
3-6 |
1-2 |
|||
|
С2 |
Без скоса кромок |
EZZ3ICT |
Ло 4 |
1-2 |
6-10 |
1-2 |
||||
|
С 3 |
С о скосом двух кромок |
зоа |
Св. 4 до 10 |
1-2 |
2-3 |
10-25 |
1.5 2.0 |
|||
|
С4 |
С двумя симметричными скосами двух кромок |
Двусто ронний |
т |
а |
Св. 10 до 25 |
1-2 |
2-3 |
20-30 |
2-3 |
Выбор присадочной проволоки, номера флюса и температуры подогрева осуществляется по данным табл. 72.
Таблица 72
Выбор присадочной проволоки и номера флюса для сварки меди
|
Марка свариваемого металла |
Марка присадочной проволоки |
Нсе.:ер или марка флюса |
Температура подогрева |
|
Ml |
МІ. Мір. МЗр, Пор-1 |
1. 2, |
Предварительный н сопутствующий 150-200 °С: |
|
М2 |
МНЖКТ-5 -1 -0,2-0,2 |
3.4, |
|
|
М3 |
3 |
При сварке меди и медных сплавов прихватки не применяют. Из-за высокой жидкотекучести меди зазор между кромками не оставляют и детали стараются плотнее припасовывать друг к другу. При толщине деталей свыше 3 мм кромки скашивают под углом 45°. Притупление кромок составляет 0,2 от толщины деталей. Кромки зачищают до металлического блеска или протравливают в растворе азотной кислоты с последующей промывкой в воде. Для уменьшения окисления меди при сварке применяют восстановительное пламя, ядро которого держат почти под прямым углом к кромкам листов, на расстоянии 3—6 мм от поверхности сварочной ванны. Сварку ведут быстро, без перерывов. После сварки деталей толщиной до 4 мм швы проковываются без предварительного подогрева. При толщине деталей от 5 до 15 мм применяют подогрев до 500—600 °С с последующей проковкой. Выбор режимов газовой сварки для меди и ее сплавов (бронзы и латуни) осуществляется по табл. 73, 74.
Таблица 73
|
Режимы газовой сварки для бронзы
|
Таблица 74
|
Режимы газовой сварки для латуни
|
Газовую сварку широко применят для сварки латуни, так как она трудно сваривается электродуговой сваркой.
Главная трудность при сварке латуни состоит в том, что при 900 °С начинается активное испарение (выгорание) цинка. Швы получаются пористыми. Поры возникают и по причине поглощения жидким металлом водорода из сварочного пламени, так как водород не успевает выделиться при быстром охлаждении латуни и образует в шве газовые пузырьки. Пары цинка, попадая в газовые пузырьки и расширяясь в них, увеличивают их размеры, образуя крупные поры. Для уменьшения испарения цинка сварку латуни необходимо производить с избытком кислорода до 30 —40 %, т. е. на 1 м3 ацетилена подается 1,3—1,4 м3 кислорода. Для сварки наиболее распространенных латуней выбор присадочной проволоки и флюса осуществляется по табл. 75.
Таблица 75
Выбор присадочной проволоки и номера флюса для сварки латуни
|
Марка свариваемого металла |
Марка присадочной проволоки |
Номер или марка флюса |
Т е мперагура подогрева |
|
Л62. Л68. Л 70. ЛЗО. Л96 |
Л 62. Л Об 0-1 ЛК62-0.5, ЛОК59-1-0,3 |
1.2. 3.4, 5. 6 |
500-550 С предварительный при толщнне детали бостее 5 мм |
В качестве флюса можно применять одну буру, которую разводят водой и в виде пасты наносят кистью на свариваемые кромки. Для сварки всех видов латуни и большинства бронз можно применять любые горючие газы: ацетилен, пропан-бутановую смесь, природный газ.
Размеры конструктивных элементов подготовки кромок стыковых соединений под газовую сварку изделий из латуни приведены в табл. 76.
Таблица 76
Размеры конструктивных элементов кромок стыковых соединений под газовую сварку латуней
|
Вид соеди нения |
Услов ное обозна чение |
Форма подго товленных кромок |
Характер выполнения шва |
Конструктивные элементы |
Размеры, м?.: |
|||||
|
подготовленных кромок свариваемых деталей |
шва сварного соеди нения |
S |
Ъ |
С |
6 |
ч |
||||
|
Сты ковое |
С1 |
С от бортовкой двух кромок |
■птЙ^ггг- |
Се. 0,5 до 1.0 |
- |
- |
2-4 |
2—1- |
||
|
С2 |
Без скоса кромок |
Одно сторон ний |
Се. 1.0 до 6.0 |
0,5 2.0 |
- |
4 12 |
1-2 |
|||
|
СЗ |
Се. 3.0 до 5,0 |
2.0 3.0 |
1 1.5 |
б- 10 |
1-2 |
|||||
|
С4 |
С 0 скосом двух кромок |
йА |
Се. 6.0 до 15.0 |
1-2 |
1 1.5 |
10 25 |
2-5 |
|||
|
С 5 |
С двумя симметричными скосами двух кромок |
Двусто ронний |
§i |
т |
Св. 15 до 25.0 |
2-4 |
15 30 |
2-5 |
В кромки металла перед сваркой латуни зачищают шкуркой, напильником или карцовочной щеткой до металлического блеска. Иногда применяют травление в 10%-ном растворе азотной кислоты с последующей промывкой в горячей воде и просушкой. Теплопроводность латуни выше, чем у стали, на 70 %, но применять мощное пламя нельзя из-за увеличения испарения цинка, поэтому мощность пламени выбирают такую же, как при сварке сталей 100—120 дм3/ч на 1 мм толщины детали. Для снижения испарения цинка и уменьшения поглощения водорода металлом конец ядра пламени держат от свариваемого металл на расстоянии, в 2—3 раза большем, чем при сварке сталей. Проволоку держат по углом 90° к оси мундштука. Периодически конец проволоки погружают во флюс или подсыпают его в сварочную ванну и на края шва. Сварку ведут по возможности быстро. Выбор режимов газовой сварки латуни осуществляется из данных табл. 74. После сварки латуни шов для повышения плотности и прочности иногда проковывают, иногда применяют проколотку или выглаживание неровностей шва «заподлицо». После этого производят отжиг при температуре 600—650 °Сс последующим медленным охлаждением вместе с печью для снятия наклепа и получения мелкозернистой структуры. При сварке латуней наилучшие результаты дает применение флюса БМ-1. При ремонте изделий из бронзы, при наплавке работающих на трение поверхностей деталей слоем антифрикционных бронзовых сплавов также применяют газовую сварку. Подготовка кромок и общие принципы технологии сварки сохраняются такими же, как при сварке меди или латуни. Выбор присадочной проволоки и флюса для наиболее широко применяемых бронз осуществляется по данным табл. 77. При газовой сварке оловянистых и кремнистых бронз применяют флюсы, состав которых приведен в табл. 70.
Таблица 76
Выбор присадочной проволоки и номера флюса для сварки бронз
|
Марка одариваемого металла |
Марка присадочной проволоки |
Н г-мер пли марка флюса |
Температура подогрева |
|
Бр ОЮЦ2 |
Бр ОЦ4-3 |
1,2 |
4АО-500 СС предварительный подогрев литых бронт |
|
Бр ОФ6-0.15 |
|||
|
Бр 05Ц5С5 Бр АЖ9А Бр АМц9-2 |
Бр ОФб.5-0.15 Бр АЖМп-10-3-1,5 Бр АМц9-2 |
3. 4 АФ-4А |
Сварочное пламя должно иметь восстановительный характер, так как при окислительном пламени увеличивается выгорание из бронзы ее компонентов: олова, кремния и алюминия. При этом образующиеся окислы затрудняют сварку, шов получается пористым, с большим количеством шлаков в качестве присадочного материала применяют прутки или проволоку. Размеры конструктивных элементов кромок стыковых соединений под газовую сварку бронз приведены в табл. 71. Выбор режимов при сварке бронз осуществляется по данным табл. 73. Для раскисления металла в процессе сварки в присадочную проволоку вводят до 0,4 % кремния. Для защиты металла от окисления и удаления окислов в шлаки применяют флюсы тех же составов, что и при сварке меди и латуни. Для алюминиевых бронз применяют флюсы, содержащие хлористые и фтористые соединения натрия, бария, калия и лития. После сварки детали подвергают отжигу при температуре 750 °С, охлаждению до 600° и дальнейшему охлаждению в воде. После сварки проковке подвергают только прокатную бронзу, но не литую.
