Сварка меди и ее сплавов

 

Начну с самой методики сварки меди, бронзы, латуни. Основным компонентом является медь а значит все характеристики сплавов будут схожи между собой. По листовым материалам толщиной до 10mm не требует подогрева если правильно подобран электрод, присадочный материал или проволока. Если есть небольшое расхождение в химическом составе материалов и при первом шве пошла трещина то придется подогревать до 200 градусов, на протяжении всей сварки и после в течении 2 часов. Что бы металл толщиной до 5mm не вело при сварке и не втягивало шов нужно сделать зазор 2mm между листами. Стык приподнять на излом с расчетом усадки шва. На рисунке покажу как это выглядит.

Кромки зачистить до металлического блеска. Флюс так же ни кто не отменял. Если его можно применять для определенного металла то пожалуйста. Они хорошо растворяются в воде спирте, растворители. Сыпучий довольно трудно использовать а жидкий нанес и дал просохнуть. При сварке покрытым электродом, прутком, сварочной проволокой целесообразно делать прихватки с шагом 200mm. Буквально наваривать каплю, которую в последствии нужно будет удалять по мере прохождения шва. Металл перегрева не любит.

Если варите покрытым электродом то зажигать следует на угольной пластине для разогрева кончика а после на стык. Ток использовать постоянный с обратной полярностью. К примеру ведете на себя электродом под вертикалью к плоскости. Электрод закончился и приступаем к следующему. Необходимо отступить расстояние которое проварили от края шва и варить на встречу ему. Так снимается напряжение металла. После окончания работы шлак зачищать хорошо. Обязательно простучать молоточком по горячему шву для упрочнения. Делать замок на стыке двух швов буквально 1,5-2см. Если получится делать небольшие колебательные движения то это приветствуется. Правда большинство электродов для сварки меди и ее сплавов имеют основное покрытие. При необходимости для получения однородного цвета протравить в слабой кислоте, после промыть водой.

При сваре TIG использовать лучше вольфрамовый электрод серого цвета на 200Ампер. Остро заточить для концентрации дуги. Поток газа на 6 литров. Особенность до начало работы подача газа за 4 секунды до дуги и после 8 секунд на остуживание электрода и сварочной ванны. Выпуск кончика примерно 8mm сопло №5. Сварку производить на короткой дуге. Держатель держать вертикально по отношению к плоскости. Листы до 2mm можно сваривать без зазора. Можно встык, внахлест, с отбортовкой. Присадочный материал выбираете по схожему химическому составу металла. Сварочный ток подбирать в зависимости от толщины материала рода сплава и его чистоты, диаметра прутка, используемого флюса. На чистую медь электролитическую М00Б понадобится как минимум 200А чтобы разогреть ее. Остальные сплавы и сорта меди на убывание.

При использовании сварки MIG/MAG необходимо пользоваться руководством по настройки аппарата для сварки цветного металла. Проволока плавится очень быстро. Зависит сила тока от используемого газа как аргон, гелий, азот и углекислый газ и их смесь. При различном процентном соотношении меняется глубина проплавления. Проволоку применяют 1,2 mm в диаметре максимум. Медь мягкая и гибкая даже после нагартовывания. Как было описано выше делаем подготовку кромок. После чего сварку нужно вести быстро и не перегревать основной металл. Большая сила тока позволяет быстро расплавлять сварочную ванну за короткое время. При этом небольшими колебаниями нужно успевать перемешивать металл. В зависимости от раскислителя и процентного содержание процесс протекает по разному. Гарантия что с первого раза получится хороший шов нет. А вот прожиги наплывы неровность шва будут точно. Тонколистовой материал заварить сплошным швом не получится. Придется сделать прихватки каплями с шагом 5 сантиметров. Только не последовательно а через оду. Сначала с шагом по 10 сантиметров а потом между ними. Дальше к примеру берем три прихватки вряд и от первой ведем сварку до второй, после от третьей ко второй и перекрываем шов нахлёстом 1,5см. Пусть будут швы неказистые но зато герметичные.

Можно пробовать и газовой сваркой. Вот здесь уже необходимо использовать флюс подходящий для определенного сплава и меди. Пруток подбирать близкий по составу к основному металлу с меньшей температурой плавления. Подходит для латуней с высоким содержанием цинка. Использовать порой две горелки одновременно. Одна прогревает стык а другой формируешь сварочную ванну. Прутки бывают разные по применению одни для сварки другие для пайки. На пайку идут с флюсом внутри и тугоплавкие. Как правило припой не перемешивается с основным металлом а лишь лудится. Это один из способов в котором можно использовать присадочный материал с меньшей температурой плавления.

В исключительных случаях можно использовать графитовый электрод. Он превосходит угольный в разы. Для сварки листового металла они не годятся. Ими хорошо удалять дефекты литья, бракованные сварочные швы, участки неровностей на плоскости и прочее. Единственное можно побаловаться спаивать скрутки проволоки в электросетях с предварительной обработкой кончиков от оксидной пленки и применением флюса буры. Медь и её сплавы при нагревании вступают в химическую реакцию с кислородом. Образуются оксиды. По этой причине все выше перечисленные способы сварки протекают в защитной среде газа.

Листы заготовки, литейные изделия, ремонтные работы толщиной свыше 5mm от 35-40 градусов скос кромок и притуплением острых краев. Зазор делать 3mm. По возможности с изнаночной стороны производить прихватки или под варочный шов. Можно подкладывать угольную пластину под низ с канавкой под стык. Толстый металл свыше10mm c дефектом без возможности подступится к внутренней части раскрой кромок делать побольше до 45 градусов с тем же зазором 3mm. Так будет гарантия что края кромок хорошо сварятся. При остывании и нагревании трещина может пойти дальше. Для надежности в начале и в конце трещины после разделки просверлить отверстие примерно 4mm d в диаметре. Именно эти места самые слабые. Сначало сплавляем кромки присадочным материалом, электродом. Потом наваренный металл свариваем между собой. На каждом этапе всегда зачищаем сварочный шов. Так получится лучше и можно будет избежать горячих трещин. При наложении валиков ручной дуговой сваркой в  многопроходном шве делать каждый наложенный по верх другого вести в противоположные стороны. Если первый валик вели на себя то следующий на нем от себя. При длинном шве в том же порядке накладываем но перекрываем каждый нижний шов на 2/3 длины его. На большой протяженности не желательно чтоб в одном и том же месте где то в середине все валики заканчивались и начинались другие. Свыше 10mm требуется местный подогрев шва стыка, трещины, вырубленного дефекта до 400 градусов. Где будет проводится свара вокруг этого места не должно быть жесткой фиксации и загруженности. Все сплавы разные но уже от 370 градусов становятся хрупкими и крошатся. На это обращайте внимание.

Немного отступлю от темы. Предлагаю посмотреть покрытые электроды для MMA сварки.

  • Комсомолец 100 знамениты своим применением при сваре меди и её сплавов. Где процент содержания её превышает 80%. Применяют для сварки чугуна и сталей, при определенных условиях. Осуществляют так же наплавку.
  • Фирма ESAB электрод ОК 94.55 уникальные для сваривания меди, бронзы, красной латуни, стали, чугуна.
  • Электроды ОК 94.25 с содержанием олова предназначены для оловянистых бронз, меди, латуни с низким содержанием цинка. Используются для наплавления посадочных мест подшипника в сталях и чугуне. Хорошо обрабатывается режущим инструментом в токарном деле.
  • Спец электрод АНЦ/ОЗМ-3 применяются для чистой электролитической меди в электросетях. Для сваривания медных шин клемм, проводов, проволоки. Так же применяют для наплавления и восстановления поверхности износа.
  • АНЦ/ОЗМ-4 используется в устранении дефектов технической меди а так же при сварке электропроводящих медных сплавов с меньшими требованиями. Можно производить сварку стали с медью. Ремонт чугунных деталей.
  • ОЗЧ-6 электроды успешно нашли свое применение в сварке ковкого серого чугуна с тонкими стенками без подогрева. Не плохо можно сварить и медь со сталью.
  • ОЗБ-2М тоже спец электрод для сварки оловянистых бронз, меди, красной латуни с низким содержания цинка. Можно наплавлять поверхность стали чугуна, проводить ремонтные работы по восстановлению посадочных мест под подшипники, шестерни.
  • ОЗБ-3 спец электрод для восстановление электродов машин контактной сварки обладают большой твердостью. Другими словами к стержню меди делают напайку твердую.

Вопрос по подбору сварочной проволоки для полуавтоматов это отдельная большая тема. Так как она может использоваться и в TIG. Как пользоваться флюсами, для каких сплавов меди, при какой сварке обо всем об этом в другой теме.