Способы сварки меди и ее сплавов

Для сварки меди и ее сплавов могут быть применены все основные способы сварки плавлением. Перед сваркой кромки свариваемых деталей и проволоку очищают от оксидов и загрязнений до металлического блеска и обезжиривают. Очистку кромок основного металла обычно осуществляют механическим путем, а проволоки - травлением в растворе из азотной, серной и соляной кислот с последующей промывкой в воде, щелочи и сушкой горячим воздухом. Для правильного формирования сварного шва предпочтительны типы соединений с равномерным теплоотводом (стыковые и угловые).

Сварка в защитных газах.

Этот процесс сварки позволяет получить сварные соединения с наиболее высокими механическими и коррозионными свойствами благодаря минимальному содержанию примесей. В качестве защитных газов используют азот особой чистоты, аргон высшего сорта, гелий высокой чистоты, а также их смеси, например, (70. ..80) % Аг + (20...30) % N2 для экономии аргона и увеличения глубины проплавления. При сварке в среде азота эффективный и термический КПД дуги выше, чем при сварке в аргоне и гелии, что необходимо учитывать при выборе режимов сварки. Сварку в защитных газах осуществляют как неплавящимся, так и плавящимся электродами.

Сварка неплавящимся электродом. При этом способе сварки в качестве неплавящегося электрода используют лантанированные или иттри- рованные вольфрамовые электроды диаметром до 6 мм. Выбор диаметра электрода и присадки зависит от толщины свариваемых заготовок:

Сварку вольфрамовым электродом ведут на постоянном токе прямой полярности. При сварке металла повышенных толщин (более 4...5 мм) рекомендуется подогрев до 300...600 °С.

Медь толщиной до 5...6 мм можно сваривать без разделки кромок. Для металла больших толщин применяют V- или Х-образную разделку с углом раскрытия 60...70°. В качестве присадочного материала используют проволоку и прутки из раскисленной меди, бронзы БрОЦ4-3; БрКМцЗ-1, медно-никелевого сплава МНКЖТ5-1-0,2-0,2 и др.

Параметры режима сварки меди неплавящимся электродом можно выбрать по справочным данным (табл. 18).

Для сварки латуни используют присадочную проволоку из бронзы БрОЦ4-3, БрКМцЗ-1 и латуни ЛК62-0,5. Режимы сварки практически не отличаются от рекомендуемых для меди. Предварительный подогрев необходим лишь при сварке латуни толщиной более 12 мм.

Механические свойства сварных соединений из латуней практически такие же, как и из основного металла.

Рекомендуемые параметры режимов дуговой сварки стыковых соединений меди вольфрамовым электродом

Таблица 18

Примечание. Режимы однопроходной сварки на медной водоохчаждаемой подкладке.

Для сварки бронз используют присадочный материал, идентичный основному металлу. В качестве защитного газа используют аргон и гелий. Применение гелия обеспечивает, благодаря повышенному напряжению дуги, сварку бронз без предварительного подогрева. Механические свойства сварных соединений из бронз, полученных сваркой нсплавя- щимся электродом, более высокие, чем другими способами сварки.

Сварка меди плавящимся электродом в защитных газах. При сварке плавящимся электродом используют постоянный ток обратной полярности. Производительность сварки плавящимся электродом примерно в 2...3 раза выше, чем неплавящимся электродом. Он рекомендуется для соединений толщиной 6...8 мм.

Медь обычно сваривают проволокой марки БрКМцЗ-1. Лучшие свойства металла шва обеспечивает применение проволоки, легированной 0,22 Мп, 0,22 % Li, 0,2 % Сг, которая обеспечивает стабильность горения дуги, струйный перенос электродного металла и более высокую стойкость швов к образованию пор и трещин. Широкое распространение для меди при повышенных толщинах (более 6 мм) получила многослойная механизированная сварка проволокой малого диаметра (1...2мм). Режимы сварки: сварочный ток 150...200 А для проволоки диаметром 1 мм и 300...400 А для проволоки диаметром 2 мм, напряжение дуги 22...26 В, скорость сварки зависит от сечения шва. Температура подогрева составляет 200...300 °С.

Сварку алюминиевой бронзы плавящимся электродом выполняют проволокой диаметром 1,6 мм при /_св = 350 А, (/_д = 27...29 В и расходе аргона 17...23 л/мин. Для сварки медно-никелевых сплавов можно использовать механизированную и автоматическую сварку в среде азота.

Однако для латуней, бронз и медно-никелевых сплавов предпочтительнее сварка неплавящимся электродом, так как в этом случае меньше испарение цинка, олова и других элементов. Предварительный подогрев для медных сплавов требуется при толщинах более 12 мм.