Milling-master.ru

В помощь хозяину
6 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Технология сварки меди аргоном

Сварка меди аргоном

В отличие от сварки стали, использование аргона при работе с медью имеет специфические особенности, влияющие на физические, химические и механические свойства цветного металла: высокая тепловая проводность и активное взаимодействие с атмосферным воздухом. В процессе сварки металл приобретает текучесть, содержащиеся в составе материала примеси значительно снижают качество соединительного шва.

Дуговой способ скрепления

Сварка меди аргоном в большей части осуществляется методом электросварки с применением молибденовых, угольных, медных, вольфрамовых или бронзовых электродов. Образующаяся закись меди нейтрализуется флюсом или покрытием, при повышенной температуре образующие защитную атмосферную оболочку.

Особенности рабочего процесса

Особенностью выполнения работ с медью считается использование большего напряжения тока, чем при соединения стальных элементов. Перед началом работ необходима предварительная зачистка и обезжиривание кромок. Соединяемые детали укладываются плотно, края будущего шва раскрывают на угол 90°. При работе с материалом толщиной 3 мм края металла отбортовываются.

Сварной медный шов

Если соединению подлежит металл толщиной более 6 мм, детали рекомендуется прогреты до 400 град. После завершения сварочного процесса, остуженные швы должны подвергнуться проковке, после чего конструкция отжигается при температуре до 600 град и быстро охлаждается водой.

Технология сварки меди

Сварка меди аргоном пользуется спросом в автомастерских, машиностроении, энергетической и химической промышленности за счет устойчивости к разрушению коррозией и агрессивными средами. Наиболее востребованными считаются 5 марок сплавов меди, отличающихся процентным содержанием примесей (от 0,05 до 1,0%). Независимо от марки металла сваривание деталей осуществляется наплавляющимся тугоплавким электродом с вольфрамом (TIG). Для создания шва высокого качества в область электрода подается аргон, защищающий рабочее поле от окисления и возгорания.

Медные электроды для сварки

К особенностям соединения элементов из меди относится отсутствие образования шлака. Кроме этого, аргонодуговая методика позволяет работать с металлом минимально допустимой толщины. Аргоновый способ соединения элементов считается наиболее надежным, шов не выделяется на фоне металла, при необходимости укрепления соединительной ванны можно добавлять другие плавкие материалы с присадкой.

Классы медного сплава

Чистая медь не отличается прочностью и жесткостью, в промышленности металл используется в виде бронзы или латуни. Механические свойства материала повышаются легирующими добавками: оловом, никелем, кремнием, марганцем и т. д. Такие сплавы являются бронзами, подразделяющимися на две группы: специальные и оловянные бронзы.

Особенности свариваемости сплавов

Сварка меди с аргоном является процессом с высокими требованиями в отношении физических характеристик металла при устройстве вакуумно-плотного шва в деталях для оборудования с внутренним принудительным охлаждением. Технологический сварочный процесс подбирается в зависимости от назначения изделий, их количества и требований по качеству.

В процессе авторемонтных работ используется сварка меди аргоном с подогревом и термообработкой изделия. Работа с большим объемом деталей производится электродуговой сваркой с флюсом плавящегося электрода. Для предупреждения окисления меди применяется метод раскисления микро легированной присадкой, содержащей в составе титан, бор, цирконий или редкоземельный металл.

Сварка чугуна аргоном

В процессе чугуна с помощью аргона используется технология фиксации заготовки несколькими точками припоя из железно-никелевых прутков, а также присадок из алюминиевой или оловянистой бронзы.

Особенности чугуна

В зависимости от вида, материал содержит большой процент углерода, снижающего качество соединения свариваемых элементов. Сложность сварки заключается в ряде особенностей чугуна:

  • склонность к разлому от механических воздействий и перегрева:
  • образование каленых структур;
  • образование карманов и пор.

По видам чугун подразделяется на два вида:

  • белый, не поддающийся сварке
  • серый, хорошо сваривается.

Подготовка и сварка материала

Сварка чугуна аргоном начинается с подготовки деталей одним из доступных способов:

  • зачистка кромок наждаком;
  • зачистка кромок болгаркой с наждачным диском;
  • зачистка кромок напильником.

При работе с углеродистым материалом следует учесть, что серый чугун имеет несколько типов, некоторые из которых нуждаются в предварительном прогревании.

С помощью ручной аргонно-дуговой сварки осуществляется проковка стыков швами длиной не более 3 см. Пока место сварки остается расплавленным, производится уплотнение припоя частыми несильными ударами молотка по головке бойка до появления характерного звона холодного металла.

Для дуговой ручной сварки чугуна необходимо использовать электроды специального назначения:

  • на основе чистого никеля;
  • на основе меди со сплавом олова или алюминия;
  • на основе чугуна;
  • на основе стали.
Читать еще:  Шифр технологии ручной дуговой сварки

Основным требованием к подготовке деталей является обработка кромок V-образным скосом, при этом угол раскрытия должен составлять 900.

На сварочных автоматах при работе с чугуном применяется проволока с маркировкой:

  • ПП-АНЧ-1 — без подогрева (для мелких трещин);
  • ПП-АНЧ-2 — с подогревом или без такового для изделий с толстыми стенками;
  • ПП-АНЧ-3 — с подогревом для соединения деталей любых размеров.

Технология рабочего процесса

Сварка чугуна аргоном позволяет получить шов, структура которого идентична характеристикам основного металла. Добиться эффекта помогает постепенный прогрев рабочей зоны с последующим медленным охлаждением под прикрытием термоизоляционного материала. Если после сварки детали оставить на воздухе комнатной температуры, необходимой прочности соединения получить будет невозможно.

Технологический процесс, связанный с прогревом металла, направлен на изменение внутренней структуры материала, вследствие которой чугун становится более пластичным, на внешней части деталей образуется графит. Для того, чтобы шов не засорялся посторонними металлами, при сварке применяются графитовые прутки или электроды, чугунные пластины, порошковая проволока, используемые в работе с небольшими напряжением тока.

Для промышленной аргонной сварки применяется холодный способ фиксации деталей из чугуна без равномерного предварительного прогрева. Среди большого количества способов сварки аргоном чаще используются три варианта:

  • сварка стальными электродами;
  • сварка плавкими электродами из цветных легких металлов;
  • сварка электродами небольшого диаметра с содержанием малого процента углерода.

Холодный способ сварки чугуна аргоном позволяет снизить стоимость изготовления продукции благодаря исключению двух этапах процесса и оборудования для прогревания материала. Соединение элементов из чугуна под небольшим напряжением тока устраняет в металле остаточное напряжение, способного спровоцировать разрушение шва. Защита сварного поля аргоном помогает справиться с таким существенным недостатком чугуна, как хрупкость.

Что такое аргонная сварка меди

Для соединения медных элементов часто применяется аргонная сварка. Технология заключается в том, что процедура выполняется в среде инертного газа. Аргон защищает провариваемую область от попадания в нее кислорода, тем самым не давая металлам окислиться. Этот способ эффективен, когда требуется произвести соединение из меди либо ее сплавов. Аргонодуговая сварка прекрасно предохраняет сварочную ванну и расплавленный присадочный материал, поэтому она считается оптимальной.

Медные сплавы обладают хорошей электропроводностью, устойчивы к воздействию коррозии и отличаются высокими показателями теплопередачи. Медь начинает плавиться при температуре 1083 °C. Это в два раза больше чем у алюминия. А вот если сравнивать с нержавейкой, медные сплавы также требуют защиты аргоном. То есть для получения высоких характеристик сварочного шва и избежания коррозии необходимо равномерно разогреть метал.

Работа проводится с несколькими марками меди и ее сплавов. Для образования надежного сварочного шва необходимо использовать раскисленную или бескислородную медь. Чем меньше кислорода, тем лучше. Для более качественной сварки используется флюс. Он наносится на тонкие прутки и способствует лучшему расплаву и сцеплению металла.

Подготовка материалов перед сваркой

Обязательным условием для молекулярного соединения меди аргоном является тщательные зачистные работы. Свариваемое место обрабатывается абразивным инструментом до появления характерного блеска. Затем область работы обезжиривается. Чем внимательнее отнестись к зачистке, тем более качественное получится соединение.

К данным видам работы необходимо подойти со всей ответственностью. Дефекты сварки – это несплавление и шлак. Нагрев металла до 350-600 °C снижает риск их появления. На основании характеристик сплава и присадочного состава для разделки кромок выбирается разность температур. Соединяемое место необходимо добросовестно отчистить от грязи, масел, жировых образований и оксидной пленки.

Для осуществления подготовительных работ используется шлифовальный аппарат, щетка по металлу и органический растворитель. Примерно за 10 секунд до начала сваривания подается защитный газ. Такое же время надлежит выждать после окончания выполнения работ и только после этого остановить поступление газа. Следует заметить, что завершать сварочный процесс следует посредством снижения силы тока реостатом, входящим в конструкцию сварочного аппарата.

Необходимое оборудование для аргонной сварки меди

Горелки являются важнейшими компонентами для осуществления аргоновой сварки. РГА – самые ходовые модели. ГОСТ 5.917-71 описывает требования к данным аппаратам.

Особенно востребованными моделями, выпущенными в соответствии с ГОСТ, считаются РГА-150 и РГА-400. При сварочном токе до 200 Ампер применяется первая модель. Диаметр электрода для нее составляет 0,8-3 мм. Второй вид оборудования можно применять с током до 500 Ампер. Диаметр электродов 4-6 мм. В нем используется водяное охлаждение в отличие от первого варианта, где предусмотрено лишь воздушное.

Читать еще:  Технологическая карта ножа из дерева

Аргонная сварка меди своими руками

Для сваривания медных сплавов берутся:

  • горелки, в которые ставиться вольфрамовый электрод;
  • баллон для хранения аргона;
  • редукторные клапаны, задача которых состоит в регулировании подачи аргона;
  • экипировка, предназначенная для обеспечения безопасности: защитная маска и перчатки минимум

Чтобы справится с аргонной сваркой меди самостоятельно, следует предварительно посмотреть обучающее видео.

Пошаговое описание процесса сварки

Ток аппарата подбирается с учетом толщины материала и диаметра электрода:

Как сварить медь аргоном? Особенности технологии

Сварка меди аргоном — это самое эффективное соединение медных сплавов.

Каждому любителю металлообработки приходится сталкиваться с пайкой и сваркой медных изделий. Сегодня рассмотрим, как сваривать медь аргоном!

Немного теории

Медь и её сплав (бронза и никель) ввиду электро- и теплопроводности, антикоррозийности используется во многих отраслях. Точка плавления материала 1083°C. Теплопроводность чистой меди в 2 раза больше по сравнению с алюминием, поэтому, при сварке аргоном необходим хороший разогрев металла.

А вот теплопроводность медного сплава уже поменьше, значит отпадает необходимость повышенного нагрева.

Медь и сплавы подразделяются на несколько марок. Для получения качественного сварного соединения, лучше применять раскисленную или бескислородную медь, в них мало кислорода.

Основные присадочные составы для сварки меди аргоном представленны в таблице.

Но на практике, обычно используются аналогичные металлы по составу (что найдется в домашней мастерской).

Также, для лучшего расплава и сплавления металла, применяются прутки с тонким покрытием слоя флюса.

Подготовка материала (очистка)

Сварка меди аргоном не может выполняться без тщательной очистки материала. Берется любой абразивный инструмент и сварное место зачищается до блеска. Далее с помощью любого растворителя обезжиривается материал.

Подойдите ответственно к очистке медных изделий — это влияет на качество соединения.

Чтобы не было деффектов (несплавление, шлаковые включения), выполняйте предварительный нагрев материала до температуры 350-600°C. Разность температуры зависит от основного металла, присадочного и разделки кромок. Определяется опытным путем.

Видео: как подготовить трещину у газового медного радиатора для сварных работ.

Сварка аргоном (режим TIG)

Эта технология по заверениям сварщиков самая лучшая, швы получаются аккуратными и прочными. Сварка меди аргоном выполняется вольфрамовым электродом на постоянном токе. А вот, при сплаве алюминиевой бронзы, соединение лучше производить на переменном токе.

Настройки тока аппарата подбираются в зависимости от толщины изделия и диаметра электрода. Таблица в помощь:

Кроме аргона, можно использовать азот, гелий и их смеси в составе защитных газов. Все перечисленные газы имеют свои плюсы и минусы. Но аргон, все же более востребован для сварочных работ.

Присадочные прутки подбираются по составу материала. Но обычно, в домашней мастерской, применяются медные провода добытые из электрических кабелей или трансформатора. Предварительно, медная жилка очищается от лака наждачкой и обезжиривается растворителем.

Хорошо, если добытая присадочная проволока будет с меньшей температурой плавления, чем приготовленное к сварке изделие.

Некоторые советы бывалых сварщиков:

  • присадку всегда ведите перед горелкой;
  • сварка аргоном для толстой меди может выполняться без присадочной проволоки;
  • горелку рекомендуется вести зигзагами для обеспечения лучшего сцепления металла;
  • тонкий материал, чтобы не было прожогов, необходимо варить короткими швами с перерывами;
  • если аппарат без функции «заварка кратера», то горелку нужно отводить постепенно (удлиняя дугу);
  • сварка аргоном производится в вертикальном и горизонтальном положении шва.

Видео: нагрев и соединение меди.

Сварка медных труб

При соединении медных труб аргоном, ток выставляется небольшой. Сварка ведется медленно, отдельными кусочками шва, с перекрытием не менее 1/3. Присадочная проволока расталкивается боковыми движениями горелки. Принцип простой:

  • капнуть — растянуть;
  • ещё раз добавить и растянуть.

Если сварка медных труб будет выполняться сплошным швом, то можно получить прожог металла.

Самый лучший вариант, иметь аппарат с функцией импульсной сварки. Ток можно выставить побольше, чтобы присадочный материал расплавлялся быстро. Время между импульсами настраивать так, чтобы медь после подачи импульса успевала остыть (защита от прожога). Также правильно настраивайте время функции — «заварка кратера».

Читать еще:  Технология сборки под сварку типовых строительных конструкций

P.S. Сварка медных труб или плоских изделий для каждого материала требует подбора тока методом тыка. Желательно пробы проводить на схожих по составу материалах. Не надо портить деталь, которую надумали сваривать.

Правильно выбранный ток, должен осуществлять хороший нагрев и проплавление медного изделия. Дыр и пор не должно быть. Удачи в освоение техники!

Сварка меди аргоном

Как общеизвестно, медь — весьма хороший проводник. Поэтому и сварочные работы, проводимые с медными изделиями требуют достаточно специфичного оборудования.

Наиболее распространена сварка меди аргоном, а точнее аргонно-дуговая сварка, где основным рабочим инструментом является неплявящийся вольфрамовый электрод, тем более, что при нагревании медь весьма активно взаимодействует с кислородом воздуха, образуя на поверхности диокид меди, обладающий повышенной температурой плавления (хотя и не настолько активно, как, например, алюминий).

Несмотря на тот факт, что медь позволяет проведение сварочных работ специальными электродами, в частности марки ММЗ-2, наилучшее качество шва достигается при использовании, как упоминалось выше, неплавящегося электрода. Именно такой способ сварки медных деталей позволяет получить наиболее качественный «провар» шва, а сам шов отличается безупречной чистотой и ровностью (конечно, при проведении работы профессионально подготовленным сварщиком).

В качестве защитного газа для сваривания меди наиболее популярен азот, вследствие того, образующий дугу ток в этой среде несколько меньше, а напряжение, наоборот, больше.

Сварка в среде азота весьма высокопроизводительна и отличается более глубоко образованной сварочной ванной. И тем не менее сама дуга, образующаяся в процессе работы менее стабильна в среде азота. Поэтому, достаточно опытные сварщики используют смесь газов, состоящую на 75% из аргона (для увеличения стабильности дуги) и 25% азота (для образования качественной сварочной ванны).

В качестве электрода используются в этом случае ЭВЛ или ЭВИ вольфрамовые электроды. В первом случае — это лаптанированные, а во втором — итерированные вольфрамовые электроды. Именно такие электроды требует сварка меди аргоном .

При сваривании медных деталей аргоном, толщина которых составляет более 5мм, используется обязательная разделка кромок, наподобие той, как при качественном сваривании стальных труб при использовании электродуговой сварки. Обусловлено это высокой теплопроводностью меди. Без разделки прогреть всю толщину металла просто-напросто невозможно. Причем для металла с толщиной от 5 до 12 мм разделка односторонняя, а при большей — разделываются обе кромки свариваемых деталей.

Поскольку даже достаточно мощная струя не может обеспечить надежную изоляцию свариваемых деталей от кислорода, последний все-таки попадает в зону сварки, для ликвидации этих последствий используют в качестве присадочной проволоки материал, содержащий различные раскислители, например медную проволоку в очень большим содержанием марганца, способного связать поступающий в зону сварки кислород.

К сожалению, данный способ имеет свои недостатки, поскольку образующиеся примеси марганца значительно снижают прочность шва — он становится более хрупким. Для исправления этого недостатка больший эффект дает применение присадочной проволоки с содержанием некоторых редкоземельных материалов, которые полностью удаляют кислород, но не остаются в составе сварочного шва. Правда их применение имеет свою обратную сторону медали — они весьма дороги.

В чистом виде медь редко где применяется, это очень осложняет сварочный процесс. Наличие примесей характеризует физико-химические свойства сплава. К данным свойствам относят: высокий коэффициент термического расширения, высокую теплопроводность, высокую линейную укладку, высокую текучесть, высокую чувствительность к водороду, легкую окисляемость, интенсивное испарение цинка.

Все вышеперечисленные свойства очень усложняют сварку меди. На подготовительном этапе проходит тщательная разделка и очистка поверхностей именно перед сваркой. Зазор при сварке между поверхностями должен быть очень мал не более 2 мм, из-за этого детали сжимают между собой. Сварку меди производят в среде защитных газов, ими могут являться гелий, азот или аргон. Металл толщиной до 5 мм, перед началом сварки должен быть предварительно подогрет 250-300 С.

При сварке начальный шов накладывается без колебаний электрода. Сварку нельзя прерывать, корень шва должен быть проварен тщательнейшим образом. Шов проковывают после окончания сварки, а после отжигают при температуре 600 С.

Сварку меди можно проводить разнообразными способами: газовой, ручной, автоматической под флюсом, электрошлаковой, дуговой и другими. И каждый из вышеперечисленных способов имеет свои недостатки и достоинства.

Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector
×
×