Разное

Сварка меди аргоном технология: Страница не найдена — WeldElec.com

Содержание

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.

Видео сварки меди:

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.

Кроме статьи «Сварка меди аргоном» смотрите также:

СВАРКА МЕДИ АРГОНОМ [особенности и видео-уроки]

Несмотря на то, что сварку меди можно произвести привычной ручной сваркой, с помощью металлических или угольных электродов, в последнее время, чаще всего используется — [высокоэффективная сварка меди аргоном].

Универсальная аргоновая сварка позволяет без проблем варить крупногабаритные и мелкие детали из меди.

Как известно, из-за высокой тепло- и электропроводимости, а также высокой стойкости к агрессивным средам и коррозии медь применяют в энергетическом и химическом машиностроении.

Фото процесса

А так как медь – очень хороший проводник, то и работа с ней требует довольно специфичного оборудования.

Сварка аргоном производится при прямой полярности и постоянном токе с помощью вольфрамового неплавящегося электрода. Температура аргонно-дуговой сварки должна достигать 300-400 градусов.

Прежде чем начать варить, дугу следует нагреть на графитовой или угольной пластинке. Не рекомендуется зажигать дугу сразу же на изделии, которое вы будете варить – это загрязнит электрод.

Необходимо помнить, что сварка меди аргоном осуществляется в вертикальном, потолочном или нижнем положениях.

Особенности работы с медью

Хотя сварку медных деталей можно производить с помощью специальных электродов, все-таки для этих целей лучше всего использовать неплавящиеся электроды из вольфрама.

Такие электроды хорошо «проваривают» швы, в отличие от сварки обычными электродами, они получаются прочными, ровными и чистыми.

Так как во время сварочных работ используется смесь газов: аргона и азота, то для безопасности сварка должна производиться только специально подготовленным сварщиком.

Вольфрамовые неплавящиеся электроды бывают нескольких видов: ЭВЛ и ЭВИ. ЭВЛ – это лаптанированные электроды, а ЭВИ – итерированные электроды.

Для сварки деталей из меди с помощью аргона используют именно итерированные электроды из вольфрама. Если толщина медных деталей свариваемых аргоном превышает 5 мм, то применяют обязательную разделку кромок.

Видео:

Без разделки кромок всю толщину металла невозможно будет прогреть, так как медь обладает высокой теплопроводностью.

Следует знать, что для металла толщиной 5 – 12 мм используют одностороннюю разделку, а если толщина металла больше указанной, то разделывают обе кромки обрабатываемой детали.

Качество сварного шва также зависит от примесей, содержащихся в меди – чем чище медь, тем качественней шов. Кроме вольфрамовых электродов, также используется еще и присадочная проволока.

Присадочная проволока изолирует свариваемые детали от кислорода, который все же попадает в область сварки.

Таблица режимов сварки меди

Материал присадочной проволоки непременно должен соответствовать составу того металла, который предполагается варить..

В качестве присадки можно взять медную проволоку, которая содержит большое количество марганца. С одной стороны марганец надежно связывает поступающий в область сварки кислород, но с другой – примеси марганца снижают прочность сварного шва.

Поэтому в качестве присадки лучше всего использовать проволоку с содержанием каких-либо редкоземельных материалов.

Такие материалы полностью удаляют из швов кислород, но при этом не остаются в составе шва, как примеси марганца.

К сожалению, присадочная проволока из редкоземельных материалов весьма дорога, из-за чего немногие решаются ее использовать, отдавая предпочтение недорогой медной проволоке.

Преимущества использования аргона при работе с медью

Как уже говорилось выше, сварка меди аргоном считается самой чистой. При такой ее разновидности — почти не выделяются пары оксидов.

Во время аргоновой сварки на пол не падают раскаленные искры, которые могли бы повредить полы и настенные покрытия.

Таким образом, сварку аргоном можно проводить даже в жилых помещениях, не боясь при этом что-либо испортить или испачкать.

Еще одно неоспоримое преимущество аргоновой сварки – это качество. При сварке меди аргоном шов получается чистым и аккуратным, без шлаков и подрезов.

С помощью аргона можно на малых токах варить даже тонколистовые 0,5 мм изделия из меди.

К тому же, аргоновая сварка позволяет работать со сложными металлами, которые не поддаются обычной сварке, а также восстанавливать прежний объем детали, наплавляя металл поверх нее.

Видео:

Если у вас есть определенные знания в этой области, то можете произвести все работы самостоятельно, но перед этим — рекомендуется посмотреть видео сварки меди аргоном и приобрести соответствующее оборудование.

Для домашнего использования идеально подойдет специальное многофункциональное оборудование.

Если же планируется больший объем сварочных работ, например, на производстве, то в данном случае потребуется приобрести несколько аппаратов, которые обладают разными функциональными возможностями.

Сварка меди аргоном: технология, оборудование, электроды

Сварка меди аргоном востребована в различных отраслях промышленности, строительной сфере. Связано это с эксплуатационными свойствами материала, который обладает высокой коррозионной стойкостью, оптимальным соотношением прочности и пластичности. Однако процесс сварки обладает рядом сложностей, требуют наличия навыков.

Сварка меди с помощью аргона

Свойства материала

Чтобы сварить медь или сплавы на её основе, необходимо выполнять качественный прогрев конструкций. Благодаря отличной теплопроводности достаточно просто обеспечить равномерную температуру на поверхности детали и по толщине материала. Однако получение равномерного прочного шва требует использования определённых навыков.

Особенности сварки:

  • при значительном повышении температуры в меди начинают проходить окислительные процессы, в результате которых создаются тугоплавкие фазы повышенной хрупкости, что негативно сказывается на её прочностных и пластических свойствах;
  • в ходе охлаждения шва происходит значительная усадка, которая может становиться причиной появления трещин;
  • в результате нагрева начинается поглощение газов, повышающие вероятность образования неравномерностей и раковин;
  • сварные швы на стыках меди с нержавейкой и другими металлами имеют высокий уровень зернистости, связанной с неоднородностью материалов, соединение становится хрупким и ненадёжным;
  • по причине высокой электропроводности на сварочном аппарате требуется выставлять большие токи, что делает бытовые инверторы непригодными для проведения сварных работ;
  • из-за высокого уровня текучести металла при нагреве создание швов в вертикальном или потолочном расположении невозможно.

Технология сваривания

Сварка медных деталей выполняется двумя способами:

  • газосварка;
  • сварка аргоном.

Для газосварки потребуется использование баллона с ацетиленом и горелки. Качество шва полностью зависит от количества пор в материале, поэтому перед проведением работ необходимо выполнить проковку поверхности вблизи линии формирования шва.

Для поддержания горения требуется обеспечить непрерывную подачу газа. Средний расход для сварки конструкций толщиной более 10 мм составляет от 200 л/ч. Массивные детали рекомендуется предварительно прогревать, чтобы шов был прочным и однородным.

Поскольку медь обладает высокой теплопроводностью, то важно обеспечить равномерное остывание конструкций. Для этого со всех сторон конструкции следует обкладывать асбестными листами, делая своеобразный защитный экран.

Чтобы в процессе сваривания не допустить образования окислов или раковин, допускается увеличение скорости перемещения горелки вдоль шва, но движение обязательно должно быть с постоянной скоростью и без разрывов. Расположение горелки относительно поверхности должно быть перпендикулярным.

При толщине материалов более 3 мм необходимо обрабатывать кромки под углом 450. Чтобы металл лучше заполнил стык, его обрабатывают водным раствором азотной кислоты.

После выполнения работ шов требуется проковать при температуре +3000С, а также выполнить его отжиг при +5000С, затем детали охладить в воде.

Аргонодуговая сварка подходит для соединения конструкций любой толщины, включая крупногабаритные. Сварные работы проводятся при подключении прямой полярности на постоянном токе вольфрамовым неплавящимся электродом. Температура в среднем должна составлять от +3000С до +4000С.

Перед проведением сварки, нужно разогреть дугу на пластинке из угля или графита. Допустима сварка в потолочном, вертикальном или нижнем расположениях.

Сварка меди газом

Выбор электродов

Для получения качественного сварного шва необходимо выбрать электрод по диаметру, составу обмазки, особенностям состава материала заготовок. Состав обмазки выполняет защитную роль, так как предотвращает попадание в расплав газов.

При сваривании меди аргоном обмазка и защитные покрытия позволяют создавать специальные плёнки. В покрытии содержатся присадки, позволяющие улучшить шов при контакте материала стержня электрода с металлом конструкции. Шов в таком случае формируется однородным и равномерно застывает, одновременно исключается создание хрупких фаз.

Применяют два вида электродов:

  • неплавящиеся, на основе синтетического графита, электротехнического угля, а также других материалов с аналогичными свойствами.
  • плавящиеся, создаваемые на основе прутков из меди, чугуна, алюминиевой проволоки, поверх которой наносится специальная обмазка.

Чтобы понять, каким электродом сварить медь, нужно ориентироваться на цвет обмазки:

Оборудование

Для аргонодуговой сварки потребуется применение следующего оборудования:

  • инверторного аппарата или трансформатора;
  • одной горелки или комплекта, в зависимости от сложности работ;
  • защитной аппаратуры;
  • баллонов с газом;
  • компенсационных устройств для регулирования тока.

Аргоновая сварка может выполняться вручную или полуавтоматом. Метод выбирается на основе того, какие сварочные работы планируется проводить, их сложности, технических требований к шву.

Подготовка материала, очистка

Сваривание меди аргоном может выполняться без тщательной подготовки поверхности, достаточно выполнить зачистку абразивным инструментом до блеска, а также выполнить обезжиривание. Однако очистку следует выполнять тщательно.

Для сварки конструкций толщиной 5-12 мм необходимо срезать односторонние кромки , а если более 12 мм – двухсторонние.

Зачистка перед сваркой

Работы в домашних условиях

В домашних условиях иногда требуется сварка деталей небольших размеров, поэтому для большинства случаев в качестве электродов подойдут обычные медные жилы из проводов. Все этапы работ определяет технология сварки меди:

  1. Зачищают пруток от поверхностных слоёв лака, окисла, жира или других видов загрязнений. Рекомендуется применять проволоки с минимальным количеством примесей в составе.
  2. В процессе сварки используют присадки, выполняющие роль защитной среды от контакта металла с воздухом.
  3. Поджигают горелку, впереди шва ведут присадку, затем электрод, а за ними выполняется прогрев. Движения горелки должны быть по спирали в сторону формирования шва.

При сварке толстых деталей рекомендуется расплавлять основной металл конструкций, но основе которого и формировать соединение. В таком случае шов получается чистым и аккуратным. При этом присадки не используют.

В среде аргона качество шва достигается при вертикальном положении шва и горизонтальной проварке.

Сваривание тонких деталей выполняется ступенчатым образом. Способ заключается в выполнении проварок через определённые интервалы, а затем заваривают пропущенные участки до того момента, пока не получится равномерный и качественный шов.

Настройка аппарата

Чтобы добиться качества соединительного шва, нужно тщательно подбирать параметры сварочных аппаратов. Необходимо варить чистую медь на постоянном токе вольфрамовыми электродами в защитной аргоновой среде. Сплавы рекомендуется сваривать на переменном токе.

Начинающим или неопытным сварщикам рекомендуется использовать сварочные аппараты, на которых доступен выбор стандартных сварочных программ. Это позволит сократить количество бракованных деталей и повысить эффективность работ.

Настройки по току подбираются в зависимости от следующих критериев:

  • толщины металла;
  • диаметра проволоки электрода;
  • типа и диаметра присадочного прутка.

Кроме аргоновой среды допустимо использовать азотную, гелиевую, а также смеси защитных газов. Аргон эффективен и потому применяется чаще остальных газовых смесей.

Аргонная сварка меди












Медь используется в химическом и энергетическом машиностроении благодаря тому, что она имеет высокую коррозионную устойчивость, а также устойчива в агрессивных средах. Эти свойства будут повышаться при повышении чистоты металла, что заставляет предъявлять к сварочному шву особые требования.


Сваривание бронзы и латуни имеет много своих особенностей, но свойства чистой меди, присутствующей в этих сплавах, значительно утрачиваются.
В зависимости от количества содержания примесей в сплаве, медь различается на пять основных марок:

  • М1 – содержание примесей не более 0,05%;
  • М2 – содержание примесей не более 0,10%;
  • М3 – содержание примесей не более 0,30%;
  • М4 – содержание примесей не более 0,50%;
  • М5 – содержание примесей не более 1,00%;


Аргоновая сварка меди очень похожа на газовую, однако она имеет некоторые отличия и особенности, отличающие ее от других видов сварки. Главным элементом, с помощью которого производится сваривание, является инертный газ аргон. Сваривание производится с помощью неплавящегося вольфрамового электрода.


Вольфрамовый электрод является главной составляющей сварочного аппарата. Этот электрод изготавливают из вольфрама по причине его тугоплавкости. Данный металл не боится высокой температуры, поэтому электроды, сделанные из него, считаются неплавящимися. Возле вольфрамового электрода расположено сопло, из которого выходит газ аргон.


Аргон не пропускает воздух к сварочной ванне, что позволяет защитить сварочный процесс от факторов окружающей среды. Если воздух попадает на сварочный электрод, то он будет окисляться, а если воздух попадет на свариваемый металл, то он начнет гореть.


В сравнении с газовой и электрической сваркой, у аргонодуговой сварки преимуществ намного больше. При сваривании меди аргоном в металле сварочного шва не скапливаются различные шлаки. С помощью аргона можно производить сваривание даже тонкого металла. Например, аргонодуговым сварочным аппаратом можно сваривать даже пластинки фольги. В случаях, когда требуется сваривание чугуна или алюминия, аргонодуговой аппарат приходится как раз кстати.


На данный момент аргонодуговые сварочные аппараты широко применяются в автомастерских для ремонта автомобилей. Стоит обратить внимание, что аргонодуговое сваривание является самым надежным из всех остальных видов сварки. Сварочный шов после работы практически не заметен и сливается с металлом свариваемого изделия. Если потребуется, то в сварочный шов можно добавить другие металлы. Для выполнения такой задачи потребуется присадочная проволока. Обычно присадочную проволоку используют для укрепления сварочного шва.


Аргонодуговым сварочным аппаратом можно сваривать не только медь, алюминий и чугун. В некоторых случаях данный тип сваривания используют для сварки серебра, золота и других драгоценных металлов. Сваривание получается наивысшего качества в случае, когда для работы используется чистый газ аргон.

 




Сварка аргоном меди: технология, видео, сварка полуавтоматом

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.

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:

Толщина меди, мм Диаметр электрода, мм Диаметр присадочного прутка, мм Ток сварки меди, А Расход аргона, л/мин
1.2 2,5-3 1.6 120-130 7-8,5
1.5 2,5-3 2 140-150 7-8,5
2.5 3,5-4 2,5-3 220-230 7,5-9,5
3 3,5-4 2,5-3 230-240 7,5-9,5

Сварка медных сплавов полуавтоматом, предполагающая применение защитного газа и направляющегося электрода, производится следующим образом:

  1. К элементам, предназначенным для сплавления, так же как при реализации стандартной дуговой сварочной работы, подключают массу.
  2. В случае осуществления ручной аргонодуговой сварки, мастер держит в одной руке горелку с неплавящимся электродом, а в другой – присадочный материал, составляющий сварной шов.
  3. Во время активации кнопки между неплавящимся электродом и пандусом объединяемых составляющих, зажигается дуга из электричества, непосредственно обеспечивающая плавку кромок объединяемых элементов и присадочного материала.

Рекомендации опытных сварщиков:

  • Присадку постоянно вести перед горелкой.
  • Аргонодуговая сварка толстой меди вполне спокойно производится при отсутствии присадочной проволоки.
  • Для наиболее хорошего сцепления металла лучше вести горелкой зигзагами.
  • Ради того, чтобы на тонком материале отсутствовали дыры от прожога, важно производить варку небольшими по длине швами посредством периодических остановок.
  • В случае, когда ваш инструмент не рассчитан на заваривание кратера, его требуется вести дальше постепенно (для удлинения дуги).
  • Аргонодуговая сварка обеспечивает вертикальный и горизонтальный шов.

Сваривание медных труб

При применении аргонодуговой сварки для труб из меди ток выставляется малый. Процесс ведется с невысокой скоростью, делаются раздельные отрезки шва с перекрытием не меньше 1/3. Двигаясь, горелка расталкивают присадочную проволоку в противоположные стороны. Принцип несложный:

  • капается – растягивается;
  • опять добавляется и растягивается.

Если сваривание медных труб производится сплошным швом, в итоге получается лишь прожог металла.

Лучше конечно делать это устройством со способностью к импульсной сварке. Тогда можно сделать больше ток, благодаря чему расплавление присадочного материала происходит быстрее. Временное расстояние между импульсами нужно настроить таким образом, чтобы сплав после него успел охладиться. Так вероятность прожога меньше.

Сварка меди — основные технологии

​Инертная в нормальных температурах медь при нагревании активно вступает в реакции с соединениями серы, фосфора и кислородом. Отсутствие ее взаимодействия с азотом позволяет применять его при газовой сварке меди со сталью в качестве защитной среды. Не подходит для сварочного процесса в медных изделиях водород, вызывающий образование пор с трещинами в шовном металле. Это связано с тем, что медь в твердом виде не растворяет в себе газы, выделяемые в ходе реакций, и они разрушают металлические связи, провоцируя появление микротрещин, получивших название водородной болезни.

 

Основные технологии сварки меди

 

Наиболее популярна сварка меди аргоном либо азотом с помощью неплавящихся электродов. При использовании азота высокой очистки благодаря эффективности с термическим КПД дугового разряда глубина расплавления даже выше, чем у аргонной и гелиевой сварки, но более низкая устойчивость разряда дуги. Этим объясняется то, что в аппаратах для сварки меди в основном применяется аргон, способный обеспечить стойкий разряд дуги, особенно важный при работах в труднодоступных местах и с тонколистовыми деталями.

 

 

Из-за значительной теплопроводности медных изделий для их сварки приходится использовать довольно мощное пламя либо зажигать сразу две горелки. На небольших толщинах металла контактная сварка меди проводится единственной горелкой с большим расходом ацетилена. На толстостенных заготовках такое мощное пламя может вызвать перегревание металла с ухудшением качества соединения. Поэтому в данном случае целесообразна сварка с помощью двух горелок, пламя которых у одной – подогревающее, а у другой – сваривающее. В аргонодуговой сварке меди и ее сплавов с помощью двух горелок сварочные работы ведутся сразу с обеих сторон конструкции с вертикальным расположением соединяемых деталей.


Дугу зажигают на специальной пластине из графита, сварочный процесс ведут электродами для сварки из обработанного вольфрама одним проходом на постоянных токах прямой полярности при максимально высокой скорости. Чтобы отвод тепла был минимален, а шов формировался нормально, рекомендуется использование специальных подкладок, имеющих канавки и выполненных из графита или асбеста. При сварке полуавтоматом меди значительных толщин необходимо предварительное подогревание металла до 400 ºС. Расположение электрода должно быть строго на плоскости стыка с наклоном назад на угол до 80º.

 

 

В электродуговой сварке в защитной среде азота либо аргона используют различные присадочные материалы с определенным составом, препятствующим образованию нитритов в азоте. В случае необходимости избавления от поверхностных оксидов стоит воспользоваться флюсом для сварки, он наносится на соединяемые кромки с присадочной проволокой либо засыпается в специальную канавку подкладки. Он также способствует улучшению сварочного процесса и предохраняет медь от окислительных реакций.

 

В составе флюсов преобладает прокаленная бура, но наиболее эффективна она в сочетании с добавками металлического магния, кремниевой кислоты, древесного угля или фосфорнокислого натрия. Ручная сварка дугой возможна с угольным электродом и с металлическими. Электрод из угля либо графита предполагает использование в виде присадочного материала латунных, медных и бронзовых прутков, причем медные могут содержать серебро.

 

 

Предусмотренная технологией сварки меди скорость процесса должна быть максимальной и беспрерывной, чтобы уменьшить количество образующегося оксида меди. В целях ускорения операций нагревания и сварки применяется сопутствующий подогрев. Не стоит выполнять в работах с медными изделиями прихватки швов, они, повторно нагреваясь в ходе сварки, способны создавать в металле трещины. При закреплении деталей на время сваривания целесообразно использование соответствующих приспособлений.

 

Особенности сварки в домашних условиях

 

Осуществляя сварку в домашних условиях, необходимо следить за тем, чтобы пламя располагалось на расстоянии в пределах 3-6 мм от верхнего слоя ванны. Чтобы улучшить теплоотдачу от пламени к изделию, необходимо удерживать мундштук практически под прямым углом по отношению к свариваемой поверхности. Если сварочные работы производятся в вертикальном расположении, то вести их необходимо в направлении снизу вверх, располагая пламя горелки под углом около 30º от горизонтали и вниз.

 

 

 

Сварочный процесс должен обеспечивать одновременное плавление как кромок деталей, так и присадочной проволоки для сварки меди. Это необходимо затем, чтобы свариваемые кромки не оставались без наполняющего их металла присадки даже ненадолго во избежание реакций окисления. В целях предупреждения окислительных процессов в расплаве металла, проволоку держат достаточно близко над сварочной ванной, чтобы в нее стекали капли металла расплавляемой проволоки. Улучшить наполнение разделанных кромок металлом с увеличением шва в высоту позволяет расположение соединяемых заготовок под углом до 10º относительно горизонтали при увеличении зазора между ними снизу вверх. Начинают сваривание с нижней стороны конструкции.

 

 

К особенностям сварки меди относится использование графитовой подкладки, с помощью которой выполняют сварочные работы. Она способствует нормальному формированию шва с оборотной стороны и препятствует вытеканию металлического расплава через зазор между деталями. Сварку шва большой протяженности начинают, отступив на треть его длины. По завершении сваривания двух третей шва оставшуюся треть его длины заваривают, передвигаясь в обратном направлении.

 

С целью измельчения зерен в наплавленном металле соединения и улучшения его плотности полученный шов после сварки проковывают. На заготовках с толщинами в пределах 5 мм эту операцию осуществляют способом холодной сварки для меди, для более значительных толщин проковка ведется в условиях повышенных до 300º температур.

 

По завершении проковки металла шва применяется процедура отжига в температурах до 600º, после чего его быстро охлаждают посредством воды. Операции проковки с отжигом придают мелкозернистую структуру металлу шва, а равномерность распределения оксида меди способствует повышению его пластичности.

Технология сварки меди и ее сплавов

Температура плавления меди 1083°С

Марка

Свариваемость

Технологические особенности сварки

Медь катодная

Электродная проволока Бр.КМц 3-1; МНЖКТ-5-1 -0,2-0,2; Бр.ОЦ 4-3; Бр.ОЦ 4-3; БР.Х 0,7

При толщине более 8-10 мм необходим предварительный подогрев до 200-300°С

М00к, М0к, М1к

Хорошая

Медь раскисленная

Mlp, М2р, МЗр

Хорошая

Медь рафинированная

М2, М3

Хорошая

Бронзы оловянные литейные

Электродная проволока той же марки, что и основной металл

При толщине более 10-15 мм необходим предварительный подогрев до 500-600°С

Защитные газы Ar, Не, N2

Бр03Ц12С5, Бр05Ц5С5, Бр08Ц4, Бр010Ф1, Бр010Ц2

Удовлетворительная

Бр03Ц7С5Н1, Бр04Ц7С5, Бр010С10

Плохая

Бронзы безоловянистые литейные

БрА9Ж3Л

Хорошая

БрА9Мц2Л, БрА10ЖЗМц2, БрА11Ж6Н6, БрА7Мц15Ж3Н2ц2

Удовлетворительная

Бронзы деформируемые

Бр0ф7-0,2, БрХ1, БрКМц3-1, БрБ2

Хорошая

БрАМц9-2, БрАЖН9-5-2, БрАЖ9-4, БрСр1

Удовлетворительная

БрА5, БрА7

Плохая

Латуни деформируемые

Электродная проволока Бр.ОЦ 4-3; Бр.КМц 3-1; ЛК62-0,5; ЛК80-3; ЛМц59-0,2

При толщине более 12 мм необходим предварительный подогрев до 300-350°С

JI96, ЛА77-2, ЛК80-2

Хорошая

ЛМцС58-2, ЛС3, Л062-1

Удовлетворительная

ЛС59-1, ЛС60-1

Плохая

Медь и сплавы на ее основе — бронзы, латуни, медно-никелевые сплавы качественно свариваются способом MIG/MAG в инертных газах.

Трудности при сварке

Высокая теплопроводность меди (в 6 раз выше, чем у железа) осложняет сварку соединений с несимметричным теплоотводом;

Большая жидкотекучесть (в 2—2,5 раза выше, чем у стали) затрудняет сварку вертикальных и потолочных швов;

Интенсивное окисление с образованием закиси меди (Cu2О), хорошо растворяемой в расплавленном металле, приводит к образованию трещин;

Активная способность меди поглощать газы (кислород и водород) при расплавлении приводит к пористости шва и горячим трешинам

Большой коэффициент линейного расширения меди (в 1,5 раза выше чем у стали) влечет та собой значительные деформации и напряжения

Подготовка к сварке

Разделку меди и ее сплавов на мерные заготовки можно выполнять шлифовальной машинкой, труборезом, на токарном или фрезерном станке, а также плазменно-дуговой резкой.

Кромки под сварку подготавливают механическим способом. Для меди толщиной 6-18 мм рекомендуются V- и X-образные разделки.

Свариваемые детали и присадочную проволоку очищают от окислов и загрязнений до металлического блеска и обезжиривают. Механическую зачистку кромок выполняют наждачной бумагой, металлическими щетками и т.д. Использовать наждачную бумагу и абразивный камень с крупным зерном не рекомендуется.

Главное при сварке меди — защита сварочной ванны от кислорода. Она достигается при помощи раскисления фосфором, алюминием и серебром. Поэтому следует использовать электродную проволоку, легированную этими раскислителями.

Свариваемые кромки и присадочную проволоку можно очищать травлением в растворе, состоящем из:

  • 75 см3/л HNO2;
  • 100см3/л H2SO4:
  • 1 см3/л НСl

с последующей промывкой в воде и щелочи и сушкой горячим воздухом.

Предварительный подогрев конструкций с толщиной стенки 10-15 мм возможен газовым пламенем, рассредоточенной дугой или другими способами.

Сборку стыков под сварку ведут либо в приспособлениях, либо с помощью прихваток. Зазор в стыкуемых заготовках соблюдают одинаковым на всем протяжении. Прихватки должны быть минимального сечения, чтобы в процессе сварки их можно было переплавить. Поверхность прихваток необходимо очистить и осмотреть, чтобы на них не было горячих трещин. При сварке в нижнем положении используют графитовые подкладки или медные пластины, охлаждаемые водой.

Выбор параметров режима сварки

Плавящимся электродом в защитных газах эффективнее всего сваривать медь толщиной не менее 6-8 мм. Сварку ведут на постоянном токе обратной полярности.

Медь хорошо сваривается плавящимся электродом в аргоне, азоте, в смеси аргона с азотом и в гелии. Из-за высокой теплопроводности меди для получения надежного провара в начале сварки и хорошего сплавления кромок детали подогревают до 200-500°С. При сварке в аргоне подогрев необходим при толщине металла более 4,5 мм, а в азоте — более 8 мм

Одним из важнейших параметров режима сварки меди плавящимся электродом является длина дуги. Шов качественно формируется при длине дуги 4-5 мм.

Стыковые соединения сваривают на подкладных элементах. Импульсно-дуговая сварка (ИДС) в аргоне дает возможность выполнять вертикальные и потолочные швы, позволяет сваривать тонкий металл. При сварке в азоте процесс идет с короткими замыканиями (КЗ) с повышенным разбрызгиванием или крупнокапельным переносом (КР)

Техника сварки

Для повышения стойкости металла шва к образованию горячих трещин рекомендуются проволоки Бр.АЖНМц 8,5-4-5-1,5; Бр.МцФЖН 12-8-3-3; ММц40, Механические свойства сварных соединений в этом случае соответствуют свойствам основного металла.

Ориентировочные режимы сварки меди в нижнем положении

Вид соединения

Размеры, мм

Процесс сварки

Газ

Сварочный ток, А

Напряжение на дуге, В Скорость сварки, м/ч Диаметр электрода, мм Вылет электрода, мм Расход газа, л/мин

S

b

0,8-1

0+0,5

ИДС
КЗ

Ar
N2

80-110
80-110

18-20
18-20

30-45

0,8-1,2
0,8

10-14
10-12

7-9

2-3

1-1,5

ИДС
КЗ
КЗ

Ar
N2
Ar

140-210
140-200
140-200

19-23
20-25
19-23

25-35
25-35
25-30

0,8-1,6
0,8-1,2
0,8-1,2

10-18
10-14
10-14

8-10
8-9
8-10

5-6

2-3

КЗ
СТР
ИДС

N2
Ar
Ar

250-320
250-320
250-320

24-27
23-26
23-28

22-28
20-25
20-25

1-1,4
1-1,6
1,2-3

10-16
10-18
12-30

10-12

8-10

3-3,5

СТР
СТР
КР

Ar
He
N2

350-550
300-500
300-500

32-37
33-38
34-39

18-20
20-22
20-28

2-3
1,6-3
1,6-3

20-35
18-35
18-35

14-16
30-40
14-16

12-14

1,5-2,5

СТР
СТР
КР

Ar
He
N2

300-500
270-500
280-500

28-36
32-38
32-39

16-18
18-22
18-22

2-4
1,5-3
1,5-3

20-40
18-35
18-35

14-18
30-40
14-16

16-20

3-4

СТР
СТР
КР

Ar
He
N2

350-680
350-650
350-650

32-39
34-42
35-42

16-18
16-20
16-20

2-4
2-4
2-4

20-40

14-18
30-50
14-18

Медь сваривают с минимальным числом проходов.

Сварку ведут «углом вперед» справа налево. Для формирования обратной стороны шва стыковых соединений используют графитовые или медные водоохлаждаемые подкладки. Двухсторонние соединения выполняют с формированием шва на весу или по подварочному шву наложенному ручной аргонодуговой сваркой W-электродом.

Бронзы

Бронзы — сплавы меди с алюминием. Их обозначают двумя буквами «Бр» начальными буквами русских названий легирующих элементов и рядом чисел, указывающих содержание этих элементов в %.

Так, марка БрАЖМц 10-3-1,5 означает, что бронза содержит 10% алюминия, 3% железа, 1,5% марганца. В конце некоторых марок литейных бронз ставится буква «Л».

Ориентировочные режимы сварки бронз Бр.АМц 9-2, Бр.АЖМц 9-5-2 и латуни ЛМНЖ 55-3-1 в аргоне в нижнем положении (постоянный ток, обратная полярность, проволока Бр. АМц 9-2)

Вид соединения

Размер, мм

Процесс сварки

Сварочный ток, А

Напряжение на дуге, В

Скорость сварки м/ч

Диаметр электрода, мм

Вылет электрода, мм

Расход газа, л/мин

S

b

3

0+1

ИДС
КЗ

150-190
160-190

23-26
22-25

20-25
20-25

1-1,5
1-1,5

10-16
10-16

8-10
9-11

4-5

0+1,5

ИДС
КЗ

140-220
160-220

23-26
22-26

20-22
20-22

1-1,5
1-1,5

10-16
10-16

10-12
10-12

8-10

0+1,5

0+2

СТР
СТР

300-400
375-450

29-33
31-36

25-32
30-35

2-4
2-4

20-35
20-35

12-16
14-16

14-16

0+2

СТР

400-650

33-38

20-25

2-5

20-40

16-20

24-26

0+2

СТР

400-800

33-42

18-30

2-5

20-40

16-20

Трудность сваривания бронз объясняется их повышенной жидкотекучестью. При сварке бронз возникают трудности, вызванные образованием окиси алюминия, поэтому способ и технологию сварки выбирают такими, как и при сварке алюминия, а режимы — характерные для медных сплавов.

Латуни

Сплавы меди с цинком — это латуни, или медноцинковые латуни. Для улучшения свойств в сплав добавляют Al, Mn, Ni, Fe, Sn, Si и др. Такие латуни называются специальными.

Латуни обозначают буквой «Л», справа от которой пишут буквенное обозначение специально вводимых элементов (кроме Zn). затем цифру, указывающую процент меди, и наконец, проценты специально вводимых добавок в той же последовательности, в какой записаны сами элементы. В маркировке элементы обозначаются русскими буквами: Л — алюминий, Б -бериллий, О — олово, С — свинец, Н — никель, Мц — марганец, К — кремний, Мг — магний, X — хром, Ц — цинк.

ЛТ 96 — (томпак) означает медно-цинковую латунь с содержанием 96% меди и 4% цинка.

Л 68 — медноцинковая латунь с содержанием 68% меди и 32% цинка.

ЛАЖМц 70-6-3-1 — это специальная латунь с содержанием 70% меди, 6% алюминия, 3% железа, 1% марганца, 20% цинка.

Особенность сварки латуней — интенсивное испарение цинка при температуре 907°С. При этом ухудшаются механические свойства сварного соединения. Для уменьшения выгорания цинка эффективны сварка на пониженной мощности дуги, применение присадочной проволоки с кремнием, который создает на поверхности сварочной ванны окисную пленку (SiO2), препятствующую испарению цинка.

Aufhauser — Техническое руководство — Процедуры сварки меди

Введение

Медь и медные сплавы являются важными техническими материалами из-за их хорошей электрической и теплопроводности, коррозионной стойкости, износостойкости металла по металлу и отличительного эстетического внешнего вида.

Медь и большинство медных сплавов можно соединять сваркой, пайкой и пайкой.В этом разделе мы поговорим о различных медных сплавах и дадим некоторые рекомендации о том, как соединить эти металлы без ухудшения их коррозионных или механических свойств и без появления дефектов сварных швов.

Основные группы медных сплавов

Чистая медь: 99.Минимальное содержание меди 3%.
Медь обычно поставляется в одной из трех форм:

  1. Бескислородная медь
  2. Кислородсодержащая медь (твердый пек и марки огнеупорного рафинирования) — примеси и остаточное содержание кислорода в кислородсодержащей меди могут вызвать пористость и другие нарушения сплошности при сварке или пайке меди.
  3. Медь раскисленная фосфором

Сплавы с высоким содержанием меди: (a) Медь для свободной механической обработки — для улучшения обработки могут применяться низколегированные добавки серы или теллура.Эти сорта считаются несвариваемыми из-за очень высокой склонности к растрескиванию. Сварочные котлы соединяются пайкой и пайкой.
(b) Осаждение — отверждаемые медные сплавы — небольшие добавки бериллия, хрома или циркония могут быть добавлены к меди, а затем подвергнуты термообработке с дисперсионным упрочнением для улучшения механических свойств. Сварка или пайка этих сплавов приведет к износу незащищенной поверхности, что приведет к ухудшению механических свойств.

Медно-цинковые сплавы (латунь): Медные сплавы, в которых цинк является основным легирующим элементом, обычно называют латуни. Латунь бывает кованой и литой, при этом литые изделия обычно не такие однородные, как кованые. Добавление цинка к меди снижает температуру плавления, плотность, электрическую и теплопроводность, а также модуль упругости. Добавки цинка увеличивают прочность, твердость, пластичность и коэффициент теплового расширения.Латунь можно разделить на две свариваемые группы: с низким содержанием цинка (до 20% цинка) и с высоким содержанием цинка (30-40% цинка). Основные проблемы, с которыми сталкиваются латунь, связаны с улетучиванием цинка, которое приводит к образованию белых паров оксида цинка и пористости металла шва. Сплавы с низким содержанием цинка используются для изготовления ювелирных изделий и монет, а также в качестве основы для золотых пластин и эмали. Сплавы с более высоким содержанием цинка используются там, где важна более высокая прочность. Применения включают сердечники и баки автомобильных радиаторов, светильники, замки, сантехническую арматуру и цилиндры насосов.

Медно-оловянные сплавы (фосфорная бронза): Медные сплавы, содержащие от 1% до 10% олова. Эти сплавы доступны в деформируемой и литой формах. Эти сплавы подвержены горячему растрескиванию в напряженном состоянии. Следует избегать использования высоких температур предварительного нагрева, большого количества подводимого тепла и медленных скоростей охлаждения. Примеры конкретных применений включают в себя опоры мостов и расширительные пластины и фитинги, крепежные детали, химическое оборудование и компоненты текстильного оборудования.

Медно-алюминиевые сплавы (алюминиевая бронза): Содержат от 3% до 15% алюминия со значительными добавками железа, никеля и марганца. Обычные области применения сплавов из алюминиевой бронзы включают насосы, клапаны, другую водную арматуру и подшипники для использования в морской и других агрессивных средах.

Медно-кремниевые сплавы (кремниевая бронза): Доступны как кованые, так и литые. Кремниевая бронза имеет важное промышленное значение из-за ее высокой прочности, отличной коррозионной стойкости и хорошей свариваемости.Добавление кремния к меди увеличивает прочность на разрыв, твердость и скорость наклепа. Бронза с низким содержанием кремния (1,5% Si) используется в линиях гидравлического давления, трубах теплообменников, морском и промышленном оборудовании и крепежных изделиях. Бронза с высоким содержанием кремния (3% Si) используется для аналогичных применений, а также для химического технологического оборудования и судовых гребных валов.

Медно-никелевые сплавы: Медно-никелевые сплавы, содержащие 10-30% Ni, имеют умеренную прочность, обеспечиваемую никелем, который также улучшает стойкость меди к окислению и коррозии.Эти сплавы обладают хорошей формуемостью в горячем и холодном состоянии и производятся в виде плоского проката, труб, прутков, труб и поковок. Общие применения включают пластины и трубки для испарителей, конденсаторов и теплообменников.

Медно-никель-цинковые сплавы (никель-серебро):
Содержат цинк в диапазоне 17% -27% вместе с 8% -18% никеля. Добавление никеля делает эти сплавы серебряными по внешнему виду, а также увеличивает их прочность и коррозионную стойкость, хотя некоторые из них подвержены децинкованию и могут быть подвержены коррозионному растрескиванию под напряжением.Конкретные области применения включают оборудование, крепеж, детали оптики и камеры, травильный инвентарь и пустотелые изделия.


Свариваемость меди и медных сплавов

Сварочные процессы, такие как газовая дуговая сварка металла (GMAW) и газовая дуговая сварка вольфрамовым электродом (GTAW), обычно используются для сварки меди и ее сплавов, поскольку при сварке материалов с высокой теплопроводностью важен высокий локальный подвод тепла.Может использоваться ручная дуговая сварка металла (MMAW) меди и медных сплавов, хотя качество не такое хорошее, как при сварке в среде защитного газа. Свариваемость меди варьируется в зависимости от марки чистой меди (а), (б) и (в). Высокое содержание кислорода в меди с твердым пеком может привести к ожогам в зоне термического влияния и пористости металла сварного шва. Медь, раскисленная фосфором, более поддается сварке, и ее пористость можно избежать за счет использования присадочной проволоки, содержащей раскислители (Al, Mn, Si, P и Ti).Тонкие секции можно сваривать без предварительного нагрева, хотя более толстые секции требуют предварительного нагрева до 60 ° C. Медные сплавы, в отличие от меди, редко требуют предварительного нагрева перед сваркой. Свариваемость значительно различается для разных медных сплавов, и необходимо соблюдать осторожность, чтобы обеспечить выполнение правильных процедур сварки для каждого конкретного сплава, чтобы снизить риски сварочных дефектов.

2.1 Конструкции сварных швов для соединения меди и медных сплавов:
Рекомендуемые конструкции соединений для сварки меди и медных сплавов показаны на рисунках ниже.Из-за высокой теплопроводности меди конструкции швов шире, чем у стали, что обеспечивает адекватное сплавление и проплавление.

Рисунок 1: Конструкции соединений для GTAW и дуговой сварки экранированного металла меди

ПРИМЕЧАНИЕ A = 1,6 мм, B = 2,4 мм, C = 3,2 мм, D = 4,0 мм, R = 3,2 мм, T = толщина

Рисунок 2: Конструкции шарниров для GMAW меди

ПРИМЕЧАНИЕ A = 1.6 мм, B = 2,4 мм, C = 3,2 мм, R = 6,4 мм, T = толщина

2.2 Подготовка поверхности:
Перед сваркой зона сварки должна быть чистой и свободной от масла, жира, грязи, краски и окислов. Обработка проволочной щеткой бронзовой проволочной щеткой с последующим обезжириванием подходящим чистящим средством. Оксидную пленку, образовавшуюся во время сварки, также следует удалять проволочной щеткой после каждой наплавки.

2.3 Предварительный нагрев:
Сварка толстых медных секций требует сильного предварительного нагрева из-за быстрой передачи тепла от сварного шва в окружающий основной металл. Большинство медных сплавов, даже в толстых сечениях, не требуют предварительного нагрева, поскольку коэффициент температуропроводности намного ниже, чем у меди. Чтобы выбрать правильный предварительный нагрев для конкретного применения, необходимо учитывать процесс сварки, свариваемый сплав, толщину основного металла и, в некоторой степени, общую массу сварного изделия.Алюминиевая бронза и медно-никелевые сплавы не следует предварительно нагревать. Желательно ограничить нагрев как можно более локализованной областью, чтобы избежать попадания слишком большого количества материала в температурный диапазон, который приведет к потере пластичности. Также важно обеспечить поддержание температуры предварительного нагрева до завершения сварки стыка.


Газовая дуговая сварка (GMAW) меди и медных сплавов

3.1 GMAW меди:
Электроды из меди ERCu рекомендуются для GMAW меди. Деоксидированная медь Aufhauser — это универсальный сплав меди с чистотой 98% для GMAW меди. Требуемая газовая смесь будет в значительной степени определяться толщиной свариваемого медного участка. Аргон обычно используется для диаметров 6 мм и ниже. Смеси гелия с аргоном используются для сварки более толстых участков. Наплавочный металл следует наносить с помощью бусинок стрингера или валиков узкого переплетения с использованием распылительного переноса.В таблице 1 ниже приведены общие рекомендации по процедурам GMAW меди.

Таблица 1: Типичные условия для ручного GMAW
Толщина металла (мм) Совместная конструкция * Диаметр электрода (мм) Температура предварительного нагрева Сварочный ток (А) Уровень напряжения Расход газа (л / мин) Скорость перемещения (мм / мин)
1.6 А 0,9 75 ° С 150-200 21–26 10-15 500
3,0 А 1.2 75 ° С 150-220 22–28 10-15 450
6.0 B 1,2 75 ° С 180–250 22–28 10-15 400
6.0 B 1,6 100 ° С 160–280 28-30 10-15 350
10 B 1.6 250 ° С 250-320 28-30 15-20 300
12 С 1,6 250 ° С 290-350 29-32 15-20 300
16 + C, D 1.6 250 ° С 320-380 29-32 15-25 250

* см. Рисунок 2

Рекомендуемые защитные газы для GMAW меди и медных сплавов:

  • Марка аргона
  • Ar +> 0-3% O 2 или эквивалентный защитный газ
  • Ar + 25% He или эквивалентный защитный газ
  • He + 25% Ar или эквивалентный защитный газ

Подробную информацию см. В Руководстве по защитному газу .

3.2 GMAW медно-кремниевых сплавов:

Сварочные материалы типа ERCuSi-A, а также экранирование аргоном и относительно высокие скорости перемещения используются в этом процессе. Aufhauser Silicon Bronze — провод на основе меди, рекомендованный для GMAW медно-кремниевых сплавов. Важно убедиться, что оксидный слой удаляется проволочной щеткой между проходами. В предварительном нагреве нет необходимости, а температура между проходами не должна превышать 100 ° C.

3.3 GMAW медно-оловянных сплавов (фосфорная бронза):

Эти сплавы имеют широкий диапазон затвердевания, что дает крупнозернистую дендритную зернистую структуру. Поэтому во время сварки необходимо соблюдать осторожность, чтобы предотвратить растрескивание металла шва. Горячая закалка металла шва снизит напряжения, возникающие во время сварки, и вероятность растрескивания. Сварочную ванну следует сохранять небольшого размера, используя бусинки стрингера на высокой скорости движения.


Газовая вольфрамовая дуговая сварка (GTAW) меди и медных сплавов

4.1 GTAW меди:

Медные профили толщиной до 16,0 мм можно успешно сваривать с использованием процесса GTAW. Типовые конструкции соединений показаны на рис. , рис. 1 . Рекомендуемая присадочная проволока — это присадочный металл, состав которого аналогичен составу основного металла. Для секций толщиной до 1,6 мм предпочтительным является защитный газ аргон, а для сварки секций толщиной более 1,6 мм предпочтительны смеси гелия.

По сравнению с аргоном смеси аргона и гелия обеспечивают более глубокое проплавление и более высокую скорость перемещения при том же сварочном токе.Смесь 75% He / 25% Ar обычно используется для получения хороших характеристик проплавления гелия в сочетании с легким зажиганием дуги и улучшенными характеристиками стабильности дуги аргона. Для GTAW меди с бусинами стрингера или бортами с узким переплетением предпочтительна прямая сварка. Типичные условия для ручной GTAW меди показаны в таблице 2 ниже.

Таблица 2: Типичные условия для ручной GTAW
Толщина металла (мм) Совместная конструкция * Защитный газ Тип вольфрама и сварочный ток Диаметр сварочного стержня (мм) Температура предварительного нагрева Сварочный ток (А)
0.3-0,8 А Аргон Ториед / DC- 15-60
1,0–2,0 B Аргон Ториед / DC- 1.6 40–170
2,0-5,0 С Аргон Ториед / DC- 2,4 — 3,2 50 ° С 100-300
6.0 С Аргон Ториед / DC- 3,2 100 ° С 250–375
10,0 E Аргон Ториед / DC- 3.2 250 ° С 300-375
12,0 D Аргон Ториед / DC- 3,2 250 ° С 350-420
16.0 F Аргон Ториед / DC- 3,2 250 ° С 400–475

* см. Рисунок 1

4.2 Газовая вольфрамовая дуговая сварка медно-алюминиевых сплавов:

Присадочный стержень ERCuAl-A2 может использоваться для GTAW сплавов алюминия и бронзы.Переменный ток (AC) с защитой аргоном может использоваться для обеспечения действия по очистке дуги, что способствует удалению оксидного слоя во время сварки. Отрицательный электрод постоянного тока (DC-) со сварочными смесями аргона или аргона с гелием может использоваться в приложениях, требующих более глубокого проплавления и более высокой скорости перемещения. Предварительный нагрев требуется только для толстых секций.

4.3 Газовая вольфрамовая дуговая сварка кремний-бронзы:

Пруток из кремниевой бронзы Aufhauser (ERCuSi-A) можно использовать для сварки кремниевой бронзы во всех положениях.Также можно использовать сварочный пруток из алюминиевой бронзы ERCuAl-A2. Сварка может выполняться на постоянном токе с использованием аргона или аргон / гелий, либо на переменном токе с использованием защитного газа аргона.


Ручная металлическая дуговая сварка (MMAW) меди и медных сплавов

5.1 MMAW меди:

MMAW обычно используется для технического обслуживания и ремонтной сварки меди, медных сплавов и бронз. Электрод Aufhauser PhosBronze AC-DC (ECuSn-C) может использоваться для следующих целей:

  • Мелкий ремонт относительно тонких профилей
  • Соединения угловые с ограниченным доступом
  • Сварка меди с другими металлами

Конструкции шарниров должны быть аналогичны показанным на Рисунок 1 .Положительный электрод постоянного тока (DC +) следует использовать с методом стрингера. Сечения более 3,0 мм требуют предварительного нагрева до 250 ° C или выше.

5.2 Ручная дуговая сварка медных сплавов металлом:

Aufhauser PhosBronze AC-DC (ECuSn-C) может использоваться для сварки медно-оловянных и медно-цинковых сплавов. Требуются большие стыковые углы, и наплавка металла шва должна выполняться методом стрингера.

Таблица 3: Рекомендации по MMAW латуни и фосфорной бронзы
Медный сплав Рекомендуемый код электродов AWS Сварочный электрод Aufhauser Полярность электрода Совместное проектирование
Латунь ECuSn-A или ECuSn-C Aufhauser PhosBronze AC-DC DC + C дюйм Рисунок 1
Фосфорная бронза ECuSn-A или ECuSn-C Aufhauser PhosBronze AC-DC DC + C дюйм Рисунок 1

Пайка меди и медных сплавов

Принцип пайки заключается в соединении двух металлов сплавлением с присадочным металлом.Наплавочный металл должен иметь более низкую температуру плавления, чем основные металлы, но выше 450 ° C (при пайке используется присадочный металл с температурой плавления менее 450 ° C). Обычно требуется, чтобы присадочный металл попадал в узкий зазор между деталями за счет капиллярного действия.

Пайка широко используется для соединения меди и медных сплавов, за исключением алюминиевых бронз, содержащих более 10% алюминия, и сплавов, содержащих более 3% свинца. Пайка меди широко используется в электротехнической промышленности, а также в сфере обслуживания зданий и систем отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха.

Для достижения надлежащего сцепления во время пайки необходимо учитывать следующие моменты:

  • Поверхности стыков чистые, без оксидов и т.п.
  • Обеспечение правильного зазора шва для конкретного припоя припоя
  • Создание правильной схемы нагрева, при которой присадочный металл течет вверх по температурному градиенту в стык

6.1 Подготовка поверхности:

Стандартные процедуры обезжиривания с использованием растворителя или щелочи подходят для очистки неблагородных металлов, содержащих медь. Необходимо соблюдать осторожность, если для удаления поверхностных оксидов используются механические методы. Для химического удаления поверхностных оксидов следует использовать соответствующий травильный раствор.

6.2 Соображения по конструкции соединения:

  • Расстояние между соединяемыми соединениями должно контролироваться в пределах определенных допусков, которые зависят от используемого припоя и основного металла.Оптимальный зазор между стыками обычно составляет от 0,04 до 0,20 мм.
  • Обычно достаточно перекрытия стыка, в три или четыре раза превышающего толщину самого тонкого соединяемого элемента. Цель состоит в том, чтобы использовать как можно меньше материала для достижения желаемой прочности.

Рисунок 3: Общая конструкция соединения для серебряной пайки

6.3 Регулировка пламени

Используйте нейтральное пламя. Нейтральное пламя — это когда равные количества кислорода и ацетилена смешиваются с одинаковой скоростью. Белый внутренний конус четко очерчен и не имеет дымки.

6.4 Удаление флюса:

Если использовался флюс, остатки необходимо удалить одним из следующих методов:

  • A Разбавление в горячей каустической соде
  • Очистка проволочной щеткой и ополаскивание горячей водой
  • Очистка проволочной щеткой и паром

Неполное удаление флюса может вызвать слабость и повреждение сустава.


Сварка меди припоем

Сварка пайкой — это технология, аналогичная сварке плавлением, за исключением того, что присадочный металл имеет более низкую температуру плавления, чем основной металл. Процесс пайки твердым припоем зависит от прочности на разрыв наплавленного присадочного металла, а также от фактической прочности связи, развиваемой между присадочным металлом и основным металлом.Кислородно-ацетилен обычно предпочтителен из-за более легкого затвердевания пламени и быстрого тепловложения.

7.1 Выбор сплава:

Сплав, наиболее подходящий для работы, зависит от прочности соединения, устойчивости к коррозии, рабочей температуры и экономических характеристик. Обычно используются следующие сплавы: Aufhauser Low Fuming Bronze или Aufhauser Low Fuming Bronze (с флюсовым покрытием).

7.2 Подготовка швов:

Типичные конструкции швов показаны на Рисунок 4 ниже.

Рисунок 4: Типовые конструкции соединений для пайкой меди

7.3 Регулировка пламени

Используйте слегка окисляющее пламя.

7.4 Flux:

Используйте Aufhauser Copper and Brass Flux , смешайте до пасты с водой и нанесите на обе стороны стыка. Стержень можно покрыть пастой или нагреть и окунуть в сухой флюс.

7,5 Предварительный нагрев:

Предварительный нагрев рекомендуется только для тяжелых секций.

7.6 Углы наклона горловины и стержня:

Наконечник горловины на металлическую поверхность от 40 ° до 50 °. Расстояние внутреннего конуса от металлической поверхности 3,25 мм до 5.00мм. Присадочный стержень к металлической поверхности от 40 ° до 50 °.

Таблица 5: Данные для сварки пайкой меди
Толщина листа (мм) Присадочный стержень (мм) Расход ацетилена на выдувной трубе
(куб. Л / мин)
Размер наконечника
0.8 1,6 2,0 12
1,6 1,6 3,75 15
2,4 1,6 4.25 15
3,2 2,4 7,0 20
4,0 2,4 8,5 20
5.0 3,2 10,0 26
6.0 5,0 13,5 26

7.7 Техника сварки:

После предварительного нагрева или повышения температуры соединения до температуры, достаточной для сплавления присадочного стержня и меди, расплавьте шарик металла с конца стержня и нанесите его на стык, смачивание или лужение. поверхность.Когда произойдет лужение, начинайте сварку форхендом. Не роняйте присадочный металл на неокрашенные поверхности. См. Рисунок 5 .

Рисунок 5: Техника прямой сварки припоем

7.8 Удаление флюса:

Для удаления остатков флюса можно использовать любой из следующих методов:

  • Шлифовальный круг или проволочная щетка и вода
  • Пескоструйная очистка
  • Раствор каустической соды

Металлические наполнители Aufhauser

Aufhauser производит полную линейку сплавов для пайки и сварки меди.Мы поможем вам выбрать подходящий медный сварочный сплав из нашей Таблицы выбора .

Как сваривать медь TIG — полное руководство

Сварочные технологии очень важны в различных сферах, таких как строительство, автомобилестроение и судостроение. В частности, сварка TIG обеспечивает прочное соединение между разными типами металлов.Одним из металлов, который можно сваривать этим методом, является медь. Медь обладает множеством интересных свойств и дешевой ценой. Однако те характеристики, которые делают его популярным материалом во многих конструкциях, затрудняют сварку металла. В этой статье мы обсудим сварку TIG меди с другими металлами, такими как нержавеющая сталь, алюминий, никель и латунь. Мы также предоставим общие рекомендации, которые должен знать каждый, кто занимается сваркой меди.

Вокруг нас можно найти множество различных видов медных сплавов.Из всех этих сплавов в правильных условиях сварщик может выполнять прочную сварку TIG. Однако вы должны иметь в виду, что настройки и условия, в которых происходит процесс, могут сильно измениться по сравнению со сваркой TIG для таких металлов, как сталь. Таким образом, сварщик должен сначала попытаться проанализировать различные типы обнаруженной меди, а затем, обнаружив, что сварщик должен изучить различные типы настройки, применяемые для этих металлов. В этой статье мы сначала увидим различные медные сплавы и то, как эффективно сваривать их с другими металлами, такими как следующие.

  • Цинк
  • Алюминий
  • Марганец
  • Сталь и нержавеющая сталь
  • Латунь и бронза

Очевидно, что на рынке имеется много других медных сплавов. Однако определить правильные настройки несложно, свариваете ли вы чистую медь или металл, содержащий другие элементы.

Когда мы говорим о настройках сварки TIG, очень важным параметром является процентное содержание меди в металле. Однако толщина металла по-прежнему остается наиболее важным фактором.можно разделить на толстый медный сплав и тонкий медный сплав.

Когда сварщик использует сварку TIG для толстой меди, он должен предварительно нагреть медный сплав до 350 градусов по Цельсию. Например, лист меди толщиной в дюйм нужно нагреть до 60 градусов по Цельсию. С другой стороны, лист толщиной 5 дюймов необходимо предварительно нагреть примерно до 400 градусов по Цельсию. Фактически, температура и ток предварительного нагрева будут меньше, поскольку медный сплав будет менее толстым. Кроме того, сварочный ток может достигать 350 ампер.Итак, очень важный первый шаг — это рассмотреть толщину сплава. Теперь посмотрим на некоторые другие параметры сварки TIG на меди.

Прежде чем приступить к сварке меди, необходимо принять во внимание электроды. Правильный выбор сварочных электродов чрезвычайно важен для сварки TIG меди. Вот наиболее часто используемые электроды для таких проектов. У нас есть варианты для переменного и постоянного тока. Имейте в виду, что вы можете использовать те же электроды для плазменной сварки проектов

.

2% EWTh — 2 / WT20 (КРАСНЫЙ)

Основной оксид здесь 1.От 7 до 2,2% оксида тория. Он считается радиоактивным по природе и считается лучшим для устройств постоянного тока. Такой электрод можно использовать с трансформаторными источниками питания. Также он эффективен для нержавеющих сталей. Вот почему я настоятельно рекомендую их для большинства проектов сварки TIG медных сплавов.

0,8% — EWLa — 8 / WZ8 (белый)

Основной оксид, который можно проследить внутри стержня, представляет собой оксид циркония от 0,7 до 0,9%. Он нерадиоактивен и лучше всего подходит для переменного тока переменного тока.Применяется к медным сплавам и другим металлам, таким как алюминий, магний и сталь. Здесь с этими электродами могут использоваться инверторы или иногда источники питания на основе трансформатора, которые имеют на выходе постоянную величину тока. Фактически, вы можете использовать более высокую силу тока и при этом лучше контролировать сварочную ванну по сравнению с ваннами, сделанными из чистого вольфрама. Более того, вы также заметите меньшее разбрызгивание между этими двумя типами стержней.

Это электроды, которые обычно используются в проектах сварки TIG.Имейте в виду, что существует большое разнообразие стержней, и многие другие типы отлично работают с медью и ее сплавами. Таким образом, вы, вероятно, получите отличные результаты с этими удилищами, но все же необходимо провести подробный обзор, если вы хотите оптимальную производительность для вашего конкретного проекта.

Когда мы говорим о важных параметрах сварки TIG, первое, что приходит на ум, — это ток, электроды и многое другое. Прежде чем углубиться в эти темы, я хотел бы кое-что упомянуть.Большинство людей забывают о правильном использовании СИЗ. СИЗ означает средства индивидуальной защиты, и их использование обязательно при любых сварочных операциях.

Я знаю, что многие из вас устали слышать правило «безопасность прежде всего». Кроме того, многие сварщики не принимают все необходимые меры безопасности. Тем не менее, я должен настаивать на принятии надлежащих мер безопасности во всех сварных швах, особенно тех, которые вы не знаете, как они пойдут.

Скорее всего, если вы читаете это, значит, вы не знакомы со сваркой меди.Вы можете использовать слишком большой ток и получить много брызг по сравнению со сваркой стали.

Итак, не пренебрегайте мерами безопасности, особенно если вы экспериментируете. Сюда входят перчатки, шлемы и специальная одежда.

Раз уж я говорил о безопасности, давайте посмотрим, что вам нужно знать о другом оборудовании, используемом в проектах сварки TIG на меди. Продолжайте читать, если хотите узнать больше о процессе и избежать ошибок.

Сварщик может использовать один из двух типов тока для своей сварочной операции.Эти типы:

  • A / C или альтернативный ток
  • D / C или постоянный ток

Текущие настройки может быть трудно установить на других металлах, кроме стали. Когда дело доходит до меди и ее сплавов, очень важным параметром является количество меди внутри металла. Говоря о полярности, D / C постоянный ток имеет два типа полярности. DCEN или отрицательный электрод постоянного тока и DCEP или положительный электрод постоянного тока — вот те две полярности, которые широко используются.

Как я писал в предыдущей статье, разница между DCEN и DCEP заключается в направлении тока. Электрический ток проходит по замкнутой цепи. Однако этого недостаточно, поскольку должен быть источник питания, позволяющий создать два полюса.

В DCEN отрицательный полюс находится на стороне резака, а в DCEP отрицательный полюс находится на стороне металла. Большинство сварщиков TIG выбирают настройку DCEN, когда дело касается сварки меди. DCEP редко используется с медью.В качестве альтернативы DCEN вы можете использовать A / C, но лично я бы не рекомендовал его.

Теперь давайте поговорим об еще одном важном факторе, который имеет решающее значение для качества любого сварного шва.

В большинстве аппаратов сварщик может регулировать величину тока, нажимая ножную педаль. Ножная педаль не пропускает ток в состоянии покоя, а затем он будет очень медленно увеличиваться, когда ножная педаль нажата до необходимого предела. Сила тока также может быть ограничена путем правильной настройки аппарата для сварки TIG.В других машинах педали нет, а сила тока регулируется кнопкой или рычагом на резаке.

Если возможно, я бы посоветовал сделать пробную сварку на куске меди, подобном тому, который вы должны сварить TIG. Увеличьте ток на 30-50 ампер по сравнению с силой тока, которую вы обычно используете для нержавеющей стали. Если сварной шов не идеален, вам следует выполнить калибровку, уменьшив или увеличив силу тока. Имейте в виду, что для более толстых кусков меди может потребоваться немного больше усилителей.Например, для 4-дюймового куска меди может потребоваться 350 ампер, а для куска того же металла толщиной в дюйм — 150 ампер.

В сварочных процессах используются различные газы. и в основном для сварки TIG используются два обычных газа. Это

Аргон является наиболее распространенным газом и также считается лучшим вариантом для сварки TIG меди. Поскольку газообразный аргон тяжелее по сравнению с гелием, сварщику легче выполнять этот процесс.

В определенные моменты газообразный аргон смешивается с водородом, и такая смесь газов дает определенные уникальные преимущества. Добавление двух процентов водорода к чистому газу, который представляет собой аргон, поможет сэкономить время сварщиков, а также поможет сэкономить их деньги. Однако я бы не стал использовать такую ​​смесь для сварки с медью.

Кроме того, вместо водорода используется азот для смешивания с аргоном. Это также дает отличные преимущества в определенных сценариях.Например, смесь аргона с азотом увеличивает свариваемость меди при высокой силе тока. С правильным регулятором вы легко сможете создать такую ​​смесь. Кроме того, смесь аргона и гелия чрезвычайно популярна при работе с медью в качестве основного металла. Таким образом, сварщик может использовать эти два варианта при необходимости.

Когда дело доходит до чистого гелия, который полностью отличается от аргона, сварщик может усложнить процесс сварки. Поэтому я бы избегал его использования.

Подводя итог, я бы рекомендовал использовать смеси аргона, аргона и гелия (даже богатые гелием) и смесь аргона с азотом для сварки TIG на меди.

Сварка TIG медных труб очень полезна и обеспечивает большую жесткость. Многие предпочитают технику пайки, а не сварку тиглем. Однако сварка TIG является гораздо более предпочтительным методом для создания прочных соединений на медных трубах. Давайте посмотрим в следующем видео, как правильно сделать такой сварной шов.

Многие из вас могут запутаться в информации, которую я даю вам в этой статье. Вот почему я решил создать план выполнения сварки TIG на меди. Итак, вот пошаговая методика создания прочных соединений с медью в качестве основного металла.

Первый шаг: примите меры безопасности

Во-вторых, сварщик должен очень заботиться о своей безопасности, чтобы предотвратить риски. Обязательно используйте все средства индивидуальной защиты.Шлемы, перчатки, защитная одежда и надлежащая вентиляция очень важны. Не пренебрегайте надлежащей вентиляцией, потому что пары, выходящие из сварных швов TIG меди, могут быть очень токсичными. Поэтому настоятельно рекомендуется выполнять процесс на открытом пространстве или в помещении с оборудованием, которое всасывает пары.

Второй этап: предварительный нагрев и сборка

Первые два действия, на которые должен обратить внимание сварщик, — это предварительный нагрев и сборка. Чрезвычайно важно, чтобы оба куска меди имели правильную температуру перед началом сварки.В большинстве случаев сварщик сначала нагревает медь, а затем собирает детали. Однако в некоторых случаях, например, когда невозможно выполнить сварку сразу после завершения предварительного нагрева, порядок этих процессов меняется на обратный. Это происходит потому, что мы не хотим, чтобы медь остыла.

Посмотрим, как обычно проходит этот процесс. Сначала сварщик должен выполнить процесс предварительного нагрева из-за высокой теплопроводности меди. Сегменты соединяемых металлических частей должны быть предварительно нагреты равномерно.Это помогает постепенно рассеивать тепло, а это, в свою очередь, снижает вероятность растрескивания. Температура предварительного нагрева во многом зависит от толщины металла. Обычно сварщики используют диапазон температур от 50 до 752 градусов по Фаренгейту, в зависимости от толщины листа. Вот таблица, в которой вы можете увидеть температуру предварительного нагрева для кусков меди разной толщины.

Толщина Температура предварительного нагрева
1 дюйм 50 ° C или 122 ° F
2 дюйма 75 ° C или 167 ° F
3 дюйма 135 ° C или 275 ° F
4 дюйма 210 ° C или 410 ° F
5 дюймов 360 ° C или 680 ° F

После завершения предварительного нагрева сварщик почти готов к началу процесса.Поэтому собираются необходимые медные детали, медные муфты, а также медная арматура. Я бы не советовал сварщику торопиться, потому что медь может слишком сильно остыть. Однако это не означает, что он должен спешить со сборкой. Вот почему некоторые сварщики сначала собирают, а потом разогревают. В любом случае порядок, вероятно, не будет иметь значения.

Для сборки деталей можно использовать зажимы. Это хороший способ сохранить все в порядке и стабильно.

Третий этап: настройки машины

Это небольшой шаг, но именно к нему у сварщиков возникает больше всего вопросов. Это текущие настройки, которые они будут использовать в своей работе. Несмотря на то, что сварочные аппараты TIG с расширенными настройками не дороги, мы можем с уверенностью сказать, что ваш сварочный аппарат TIG имеет как минимум три настройки: DCEN, DCEP и A / C. Я рекомендую DCEN на 30-50 ампер больше, чем те, которые вы обычно используете для сварки TIG. Вот таблица, которая даст вам представление о том, какая сила тока должна работать.Имейте в виду, что вам, вероятно, придется откалибровать силу тока для медных сплавов, потому что металлы сплава влияют на его свойства.

Толщина Сила тока
1 дюйм 160 ампер
2 дюйма 260 ампер
3 дюйма 300 ампер
4 дюйма 340 ампер
5 дюймов 360 ампер

Четвертый этап: выполнение сварки

После достижения необходимой температуры и выбора всех настроек на аппарате можно начинать процесс сварки.Вводится расплавленная лужа, а затем в шов вводится наполнитель. Проволока наполнителя должна быть введена сразу после появления лужи. Это действие необходимо делать быстро, чтобы избежать окисления.

Вентиляция и защитный газ

Ключевым аспектом всего процесса является использование защитного газа. Можно использовать аргон, гелий и в некоторых случаях смеси аргона с азотом. Кроме того, поскольку пары меди могут нанести вред вашему здоровью, рекомендуется проводить сварку на открытых пространствах или с помощью хороших систем вентиляции возле шва.

Использование меди со сталью в металлических конструкциях — не такая уж редкость. Итак, многие сварщики сомневаются, можно ли сваривать медь и сталь? И гарантированный ответ на этот вопрос — «ДА». Прежде чем читать, что вам следует делать при такой сварке, давайте посмотрим, подходит ли для этого сварка TIG.

TIG — лучший выбор

TIG наряду с MIG и сваркой штучной сваркой являются доминирующими методами. Итак, очень хороший вопрос: какой из этих методов является оптимальным для выполнения сварных швов медных и стальных швов.На самом деле TIG — отличный метод для такой сварки. Есть много причин, почему это верно для стольких операций с разнородными металлами. Давайте посмотрим на проблемы соединения стали и меди со сварными швами.

  1. Во-первых, оба металла имеют две разные точки плавления. Нержавеющая сталь будет плавиться при температуре около 1400 градусов по Цельсию. Однако медь плавится при температуре около 1085 градусов по Цельсию. Разница в температуре 315 градусов по Цельсию может создать множество проблем.А при сварочных работах возле шва выделяется много тепла.
  2. Вторая причина заключается в том, что существует серьезная металлургическая проблема. Оба этих металла на микроскопическом уровне крайне непохожи. Нержавеющая сталь не будет полностью растворима при смешивании с медью. Это могло быть причиной слабой связи между этими двумя металлами.

Эти проблемы трудно преодолеть, потому что они связаны со свойствами, присущими этим металлам. Несмотря на это, если вы выполните сварку TIG правильно, серьезных проблем не возникнет.Посмотрим, что делать в таком случае.

Наконечники для прочных сварных швов между медью и сталью

Перед началом процесса сварки составим список того, что вам понадобится.

  • Стержень из силиконовой бронзы 1/16 дюйма
  • Аргон в качестве защитного газа
  • Острая головка электрода из вольфрама

Какие изменения в процедуре

Тщательная очистка

Самый первый шаг, который необходимо выполнить, — это тщательно очистить свариваемые детали.При каждой сварке шов должен быть чистым. Однако в этом случае более важно, чтобы все было чисто, чем при сварке TIG между двумя кусками стали. Также вы придадите своей работе красивую отделку.

Этот процесс очистки может выполняться с помощью двух разных объектов. Вы можете использовать щетку и шарик из стальной ваты. Использование этих двух инструментов будет действительно полезно для очистки деталей, так как они помогут завершить процесс быстро и аккуратно.

Советы по сборке и обработке

Сборка очень важна, потому что любая ошибка может привести к поломке в процессе сварки.Вы можете снизить риск, используя зажимы. Также вы сможете разместить кусочки металла именно там, где захотите.

После сборки можно подавать аргон. Вы можете использовать текущую настройку DCEN. Процесс начинается с использования острого вольфрамового электрода. Необходимо внимательно наблюдать за теплом, которое передается на медь, и затем медленно начинать добавлять материал стержня в ванну. Нет необходимости сильно нагревать стальную деталь, поскольку это может вызвать растрескивание конструкции.

После завершения сварки проверьте наличие дефектов, тщательно очистив участок с помощью щетки, а также убедитесь в отсутствии утечек.

Уникальный случай сварки — это сварка меди и латуни. У многих сварщиков есть вопросы по поводу этого сценария, и я не мог забыть упомянуть об этом.

Латунь трудно сваривать, потому что она содержит много цинка, который плавится при низкой температуре 907 градусов Цельсия по сравнению с другими металлами.

Латунь — это металл общего назначения, охватывающий очень широкий спектр медных сплавов. Это комбинация меди и цинка. Концентрация меди внутри металла сильно влияет на его свойства.

Вот почему латунь находит широкое применение как в коммерческих, так и в некоммерческих отраслях. Латунь иногда используется в украшениях многих домов. Во многих украшениях есть латунь. Это придает им больше текстуры и улучшенный внешний вид.

Рекомендации, которые следует запомнить перед началом работы

Вот несколько советов, которые следует запомнить для эффективного соединения латуни с медью сваркой.

  1. Заземление вольфрамового электрода на наконечник. Убедитесь, что наконечник не затупился.
  2. Постарайтесь сохранить тепло на основном металле и не допускайте его попадания на металл сварного шва.
  3. Очень важно поддерживать постоянную скорость движения
  4. Грязь может создать большие проблемы, тщательно очистите шов. В таком случае ацетон мог творить чудеса.
  5. Держите оборудование под правильным углом 15-20 градусов от направления движения
  6. Не позволяйте вольфраму касаться заготовки
  7. Используйте эффективную вентиляцию, пары могут быть токсичными
  8. Постарайтесь соблюдать правила процесс сварки
  9. Не нагревайте латунь до температуры выше 365 градусов по Фаренгейту.

Далее мы обсудим несколько советов о том, как следует выполнять сварку вольфрамовым электродом, когда необходимо соединить два металла, медь и никель. Эти металлы обладают очень хорошей свариваемостью. Следовательно, если вы продолжите читать, то поймете, что сварка TIG с этими материалами безотказна.

Сварка никеля и TIG

Операция TIG, в которой используются медь и никель, обеспечивает высокую гибкость, поскольку подвод тепла через дугу и наполнитель контролируется отдельно.Таким образом, он будет более гибким, чем другие методы, и для всех тонкостенных труб этот простой метод может быть применен. Давайте посмотрим несколько советов, которые вы можете использовать в таком сценарии.

  1. Материал, который использовался в качестве наполнителя, должен быть точно введен. Также следует избегать простого плавления данного основного металла.
  2. В этом сценарии в основном аргон считается подходящим газом для целей защиты.
  3. Дуга, используемая в процессе, должна быть короткой, чтобы газовая защита в достаточной степени защищала сварочную ванну.
  4. Постоянный ток будет наилучшим подходящим вариантом, потому что он равномерно рассеивает ток, что будет полезно для превосходного завершения процесса.

Для сварки TIG меди с алюминием потребуется защитный газ, которым обычно может быть аргон, поскольку он широко используется во многих случаях. Кроме того, аргон будет достаточно эффективным, чтобы дать почти идеальный результат.

Поверхность должна быть тщательно очищена, как и во всех других процессах сварки разнородных металлов.Иногда на поверхности металла могут скапливаться оксиды, поэтому необходимо соблюдать осторожность при очистке области возле шва. Это потому, что эти оксиды будут плавиться при более высокой температуре, чем алюминий. Следовательно, это причина, по которой уборка должна выполняться безупречно.

При сварке TIG между медью и алюминием лучше всего использовать кондиционер. Переменный ток с очень высокой частотой даст лучший результат в этом сценарии сварки. Присадочные материалы для этого типа сварки должны быть высокого качества, и очень важно, чтобы они не были загрязнены.

Итак, это факторы, которые следует учитывать при сварке меди с алюминием методом электролитической сварки. Существует не так много вариантов по сравнению со стандартным методом, который я использовал для большинства операций сварки TIG меди.

Если вы не знакомы со сваркой TIG, давайте сделаем небольшой справочник по основам сварки TIG. Это потому, что некоторые из наших читателей новички и могут быть сбиты с толку позже в этой статье.

TIG кратко называется инертным газом вольфрама, и принятый здесь принцип заключается в том, что электрическая дуга создается между металлами и электродом.С помощью электроснабжения оба куска металла вместе с вольфрамом плавятся.

Преимущества сварки TIG

Сварка TIG — очень популярный метод среди сварщиков. Преимущества практичны, а в некоторых случаях эстетичны, поскольку нередко включать бусинки в дизайн. Однако при сварке TIG легко добиться контроля и точности обработки металла. Какой бы ни была форма объекта, будь то круглая или необычная, сварочные палочки могут легко создавать прочное соединение на различных типах основных металлов.

Кроме того, с помощью сварки TIG можно сваривать очень разные материалы. Эти двое — определенные плюсы, но есть и другие, которыми можно наслаждаться, практически не отвлекаясь от процесса.

Процесс и параметры сварки TIG

В TIG расплавленный вольфрам с помощью дуги образует небольшую ванну, которая позволяет соединять металлы. Пока сварщик работает, он вручную подает тонкую проволоку из присадочного материала к основному металлу.Затем сварочная ванна затвердевает, и сварщик медленно перемещает электрод по шву. Все дело в технике, скорости и напряжении. В некоторых сварочных операциях используются специальные электроды. Подробнее об этих параметрах мы расскажем позже в этой статье.

В течение всего процесса используется так называемый защитный газ. Это инертный газ, который защищает область сварочной ванны от загрязнений из-за передачи кислорода. Сварщик получит полностью готовый продукт — сварочный шов без шлака.Этот шов обычно так же устойчив к коррозии, как и основной металл.

Многие типы таких газов могут использоваться при сварке TIG. Однако наиболее распространенным из этих газов является аргон.

Многие говорят, что этот процесс очень похож на кислородно-ацетиленовую сварку. Это потому, что в обоих этих процессах используется присадочный материал для усиления соединения двух металлических частей.

Что касается материалов, которые можно сваривать методом TIG, существует несколько ограничений.Список этих металлов довольно велик. В этот список включены нержавеющая сталь и многие другие цветные металлы, такие как сплавы алюминия, магния и меди.

Сварщик, обладающий большим опытом и выдающимися навыками в этом процессе, может выполнять сложные сварные швы на таких металлах, как латунь.

Сварочное оборудование TIG

Не вдаваясь в подробности, упомянем некоторое оборудование, которое используется при этом виде сварки.

Сварочный аппарат : Это источник энергии для всего процесса, и подаваемая здесь мощность будет обеспечивать постоянный ток в форме постоянного или переменного тока.

Горелка : спроектирована для автоматической работы, чтобы постоянно подавать тепло, необходимое для работы.

Сварочный провод : это кабель, по которому подается электропитание на кончик резака.

Ведомость работы : Следующим элементом будет вывод на работу. По сути, это заземляющий кабель, который крепится к основному металлу с помощью зажима.

Керамический стаканчик: Вы можете поместить этот предмет в горелку.Это влияет на свойства дуги.

Медная цанга : Эта медная цанга помогает захватывать и удерживать вольфрамовый электрод. и тогда это будет полезно для регулировки всей длины вольфрама, который выступает из данной чашки.

Подача защитного газа : Используемые здесь газы будут достаточно полезны для защиты всей зоны сварки от атмосферного газа, который может вызвать дефекты. В основном все сварщики будут использовать 100% аргон, и даже некоторые могут использовать газовую смесь аргона вместе с другими газами.

Таким образом, мы завершили наше обсуждение, упомянув несколько важных моментов, касающихся сварки TIG меди с другими металлами. Очень важная часть статьи посвящена безопасности. Вот почему я должен подчеркнуть важность СИЗ. Скрытый риск при работе с медью и ее сплавами — это пары, которые выделяются во время сварочных работ.

Надеюсь, вы нашли в этой статье большую ценность. Вы можете проверить другие статьи о сварке и обработке с ЧПУ на моем сайте.

Сварка меди и ее сплавов — часть 1

Ремонт котла медного от Flying Scotsman

Из всех металлов медь — самый древний, ее впервые использовали для изготовления инструментов и оружия примерно с 3500 лет до нашей эры. Поэтому сварщики и металлурги могут претендовать на очень долгую родословную! Чистая медь мягкая, пластичная и легко обрабатывается, но ее можно укрепить только холодной обработкой. Он не претерпевает фазовых превращений, поэтому его нельзя упрочнить термической обработкой, как сталь.Это также относится ко многим медным сплавам, так что любое приложение тепла размягчит холоднодеформированный сплав, что приведет к значительной потере прочности в зонах термического влияния.

Две дополнительные характеристики меди и некоторых ее сплавов:

  1. высокая теплопроводность, что означает, что для многих стыков требуется предварительный нагрев даже при довольно скромной толщине, и
  2. имеет высокий коэффициент теплового расширения, что означает, что деформация может быть проблемой из-за того, что корневые зазоры быстро закрываются во время сварки.

Легирование различными металлами может использоваться для улучшения механических свойств и / или коррозионной стойкости. Эти сплавы можно удобно разделить на девять отдельных групп, как указано ниже. В дополнение к перечисленным существует несколько марок сплавов для свободной механической обработки, содержащих свинец (Pb) или селен (Se). Эти сплавы для свободной механической обработки являются короткозатратными и очень чувствительны к образованию горячих трещин. Сварщику их лучше избегать, хотя их можно успешно соединить пайкой или пайкой.

  • Чистая медь с остаточными элементами менее 0,7%
  • Сплавы с высоким содержанием меди с содержанием легирующих элементов менее 5%
  • Медные сплавы с содержанием цинка до 40% (Zn) (латуни)
  • Медные сплавы с содержанием олова (Sn) менее 10% (бронзы)
  • Медные сплавы с содержанием алюминия (Al) менее 10% (алюминиевые бронзы, часто укороченные до союзно-бронзовых)
  • Медные сплавы с содержанием кремния менее 3% (кремниевая бронза)
  • Медные сплавы с содержанием никеля (Ni) менее 30% (медно-никелевые сплавы)
  • Медные сплавы с содержанием цинка менее 40% и никеля менее 18% (никель-серебро)
  • Медные сплавы с содержанием Sn менее 10% и Zn менее 4% (красная латунь или бронза)
  • Специальные сплавы, содержащие
  1. 0.1-1,5% кадмия (Cd)
  2. менее 2,7% бериллия (Be)
  3. 0,6-1,2% хрома (Cr)
  4. 0,1-0,2% циркония (Zr).

Эта группа специальных сплавов способна к дисперсионному упрочнению.

Медные сплавы можно сваривать с помощью большинства обычных сварочных процессов, хотя из процессов дуговой сварки наиболее распространены методы дуговой сварки в среде защитного газа.

Сплавы чистой меди

Существует три отдельных сорта чистой меди: Бескислородная медь с содержанием менее 0.02% кислорода; медь с твердым пеком, которая содержит <0,1% кислорода, представленного в виде оксида меди, и медь, раскисленная фосфором (P), с 0,05% P до 0,05% мышьяка (As). Бескислородная медь имеет самую высокую электропроводность, медь, раскисленная фтором, является сплавом, наиболее часто используемым для изготовления сосудов высокого давления и теплообменников. Бескислородная медь является наиболее легко свариваемой, хотя пористость может быть проблемой, если используются не раскисленные присадочные металлы.

Оксиды меди в меди с твердым пеком могут привести к охрупчиванию зон термического влияния из-за образования оксидных пленок на границах зерен.Пористость металла сварного шва, даже при использовании полностью раскисленных присадочных металлов, также является серьезной проблемой, вызванной диссоциацией оксида меди, особенно когда присутствует водород (H).

Медь, раскисленная фосфором, представляет меньшую проблему пористости, хотя пористость металла сварного шва все еще может образовываться, особенно в автогенных сварных швах. Поэтому важно, чтобы присадочные металлы содержали сильные раскислители, наиболее распространенными из которых являются кремний (Si) и марганец (Mn). Также необходим контроль содержания водорода, поэтому при ручной дуговой сварке металла необходимы правильно обожженные электроды с низким содержанием водорода.При сварке TIG или MIG требуется чистая, обезжиренная проволока и стержни, а также защитный газ высокой степени чистоты.

Два присадочных металла, наиболее часто выбираемых для сварки сплавов чистой меди, — это AWS A5.7 ERCu, C7 теперь замененного BS 2901 Часть 3 и ERCuSi-A, старый C9 из BS 2901. ERCu обычно содержит 0,4% Si и Mn с 0,8% Sn для улучшения текучести; ERCuSi-A содержит 1% Mn и 3% Si и является предпочтительным присадочным металлом для вязкого пека и P-раскисленной меди. BS 2901 Часть 3 заменена BS EN ISO 24373: 2009 Сварочные материалы.Сплошные проволоки и прутки для сварки плавлением меди и медных сплавов .

Защитные газы для сварки: аргон, гелий и азот или их смеси. Чистый аргон может использоваться для сварки TIG толщиной примерно до 2 мм и для сварки MIG примерно до 5 мм — при большей толщине смесь аргона и гелия даст лучшие результаты с большим тепловложением и меньшим риском отсутствия дефектов плавления.

Газовые смеси азота и аргона с азотом использовались в прошлом с некоторыми преимуществами, полученными с точки зрения повышенного тепловложения от высоковольтной азотной дуги, но такие газы коммерчески недоступны, и в настоящее время предпочтительными являются защитные газы аргон-гелий или гелий. выбор.Высокая теплопроводность меди означает, что при увеличении толщины требуются не только защитные газы с высоким тепловложением, но и предварительный нагрев при толщине сечения, превышающей 2 мм. В таблице приведены очень приблизительные рекомендации по рекомендуемым уровням предварительного нагрева и сварочного тока для сварки TIG и MIG.

Процесс Толщина (мм) Защитный газ Предварительный нагрев, ° C Сварочный ток (амперы)
TIG

1.0 аргон > 10 20–60
1,0 — 2,0 аргон > 10 50–160
2,0 — 5,0 аргон / 75 гелий 50 120–300
6,0 — 10,0 аргон / 75 гелий 100–200 250–375
12,5 аргон / 75 гелий 350 350–420
15.0 аргон / 75 гелий 400–450 400–470
МИГ
<5,0 аргон 10–100 175–240
5,0 — 7,0 аргон / 75 гелий 100 250–320
10,0 — 12,5 аргон / 75 гелий 200–300 300–400
> 16.0 аргон / 75 гелий 350–450 350–600

При сварке толстой меди с предварительным нагревом более 250 ° C и сварочным током более 350 ампер необходимо учитывать здоровье и безопасность сварщика и персонала, работающего поблизости.

Важное значение имеет изоляция свариваемого изделия с помощью тепловых одеял, а также обеспечение надлежащего экранирования от очень мощной дуги TIG или MIG. Сварщику следует выбрать плотный стеклянный фильтр с оттенком не менее 13 при сварочном токе выше 300 ампер, чтобы снизить нагрузку на глаза.

Типичные виды подготовки под сварку встык: —

  • толщиной до 1,5 мм — квадратный край, без зазора
  • От 1,5 до 3 мм — квадратный край с зазором 1,5 мм
  • От 3 до 12 мм, одинарный -V, угол наклона от 60 ° до 90 °, кромка пера и зазор до 1,5 мм
  • Одинарный V-образный вырез от 12 до 25 мм, угол наклона от 60 до 90 °, поверхность основания от 1,5 до 3 мм, максимальный зазор 1,5 мм
  • Двойной V-образный вырез толщиной более 25 мм, угол наклона от 60 до 90 °, поверхность основания от 1,5 до 3 мм, максимальный зазор 1,5 мм

Углерод, нержавеющая сталь или керамическая плитка или лента могут использоваться в качестве временных подкладочных полос и помогают контролировать форму корневого валика.

Серия «Рабочие знания» предназначена для сварщиков и поэтому имеет тенденцию концентрироваться на традиционных процессах дуговой сварки. Следует иметь в виду, что электронно-лучевая сварка и сварка трением, включая трение с перемешиванием, широко и очень успешно использовались для сварки толстослойной меди без использования присадочных металлов, высоких температур предварительного нагрева и дорогостоящих защитных газов.

Эту статью написал Джин Мэтерс .

Для получения дополнительной информации свяжитесь с нами.

Руководство по сварке меди — Weld Guru

Сводка

Сварка меди несложная.

Тепло, необходимое для этого типа сварки, примерно в два раза больше, чем для стали такой же толщины.

Медь обладает высокой теплопроводностью. Чтобы компенсировать эту потерю тепла, рекомендуется использовать наконечник на один или два размера больше, чем требуется для стали.

При сварке больших сечений большой толщины рекомендуется дополнительный нагрев. В результате этого процесса получается менее пористый сварной шов.

Медь можно сваривать в слегка окисляющем пламени, потому что расплавленный металл защищен оксидом, который образуется в пламени. Если для защиты расплавленного металла используется флюс, пламя должно быть нейтральным.

Для газосварных узлов следует использовать бескислородную медь (раскисленную медную катанку), а не кислородсодержащую медь.

Стержень должен быть того же состава, что и основной металл.

Обзор

При сварке медных листов тепло отводится от зоны сварки так быстро, что трудно довести температуру до точки плавления.

Часто необходимо повысить уровень температуры листа на участке от 6,0 до 12,0 дюймов (152,4 до 304,8 мм) от сварного шва.

Сварку следует начинать в некоторой точке на удалении от конца соединения и приваривать обратно до конца с добавлением присадочного металла.

После возврата в исходную точку сварку следует начать в направлении, противоположном другому концу шва.

Во время работы резак следует держать под углом примерно 60 градусов к основному металлу.

Рекомендуется заделать шов на нижней стороне угольными блоками или тонким листом, чтобы предотвратить неравномерное проникновение.

Эти материалы должны быть с канавками или надрезом, чтобы обеспечить полное сплавление с основанием соединения.

Металл с каждой стороны сварного шва должен быть закрыт, чтобы предотвратить излучение тепла в атмосферу.

Это позволит расплавленному металлу в сварном шве медленно затвердеть и остыть.

Совет : 100% гелий будет газом, обеспечивающим уровень тепла, необходимый для сварки меди.

Видео по сварке меди

Обзор

При сварке медных листов тепло отводится от зоны сварки так быстро, что трудно довести температуру до точки плавления. Часто необходимо повысить уровень температуры листа на расстоянии от 6,0 до 12,0 дюймов (152,4–304,8 мм) от сварного шва. Сварку следует начинать в некоторой точке на удалении от конца соединения и приваривать обратно до конца с добавлением присадочного металла.После возврата в исходную точку следует начать сварку и сделать ее в направлении, противоположном другому концу шва. Во время работы резак следует держать под углом примерно 60 градусов к основному металлу.

Рекомендуется заделать шов на нижней стороне угольными блоками или тонким листом, чтобы предотвратить неравномерное проникновение. Эти материалы должны быть направлены или подрезаны, чтобы обеспечить полное сплавление с основанием сустава. Металл с каждой стороны сварного шва должен быть закрыт, чтобы предотвратить излучение тепла в атмосферу.Это позволит расплавленному металлу в сварном шве медленно затвердеть и остыть.

Совет : 100% гелий будет газом, обеспечивающим уровень тепла, необходимый для сварки меди.

Подготовка меди к сварке с использованием газовой гелиевой горелки и присадки.

Скорость сварки меди

Скорость сварки должна быть равномерной. Конец присадочного стержня следует держать в расплавленной луже.

Во время всей операции сварки расплавленный металл должен быть защищен внешней оболочкой пламени.

Если металл не может свободно течь во время работы, стержень следует поднять, а основной металл нагреть до красного тепла вдоль шва.

Сварку следует начать снова и продолжать до тех пор, пока сварной шов не будет завершен.

Сварка тонких листов

При сварке тонких листов предпочтителен метод прямой сварки.

Метод наотмашь предпочтительнее для толщины 1/4 дюйма (6,4 мм) или более.

Для листов толщиной до 3,2 мм (1/8 дюйма) предпочтительнее гладкое стыковое соединение с квадратными краями.

Для толщины более 1/8 дюйма (3,2 мм) края должны быть скошены под углом от 60 до 90 градусов. Это обеспечит проникновение с расплавлением на большой площади.

Стыковые, нахлесточные и косые соединения используются в операциях пайки, независимо от того, являются ли соединительные элементы плоскими, круглыми, трубчатыми или неправильного поперечного сечения.

Зазоры для проникновения присадочного металла, за исключением стыков труб большого диаметра, не должны превышать 0,002-0.003 дюйма (от 0,051 до 0,076 мм).

Зазоры при соединении труб большого диаметра могут составлять от 0,008 до 0,100 дюйма (от 0,203 до 2,540 мм). Соединение может быть выполнено с использованием вставок из присадочного металла или присадочный металл может подаваться снаружи после того, как соединение будет нагрето до надлежащей температуры.

Шарф-соединение используется при соединении ленточных пил и для соединений, где двойная толщина внахлестку нежелательна.

Сварка медно-никелевого сплава

Медно-никелевые сплавы используются там, где требуется высокая чистота, устойчивость к биообрастанию и бактериям, а также высокая коррозионная стойкость.Они обладают хорошей прочностью и формуемостью. Сварка не составит труда, если соблюдаются соответствующие процедуры и меры предосторожности для окружающей среды.

Две основные марки медно-никелевых сплавов — это 90/10 меди на никель и 70/30 (70% меди и 30% никеля). Их также называют растворными сплавами. Это означает, что любое количество меди растворимо в никеле, и любое количество никеля растворимо в меди.

При работе с медно-никелевыми сплавами не требуется предварительного нагрева и термообработки после сварки. Ни сварной шов, ни зона термического влияния не упрочняются теплом сварки.

Введение в сварку медно-никелевых сплавов

Все пять видеороликов от Copper Association доступны ниже.

Сварка медно-никелевым сплавом TIG:

Сварка труб из медно-никелевого сплава:

Экранированный металл, сварка медно-никелевым сплавом

Импульсная сварка MIG Медно-никелевый сплав:

Преимущества сварки TIG

Почему я должен попробовать сварку TIG?

1.Сваривайте больше металлов и сплавов, чем любой другой процесс

Сварочные аппараты TIG можно использовать для сварки стали, нержавеющей стали, хрома, алюминия, никелевых сплавов, магния, меди, латуни, бронзы и даже золота. TIG — это полезный процесс сварки для сварки вагонов, рам велосипедов, газонокосилок, дверных ручек, крыльев и т. Д.

Строительство и ремонт Автомобильные работы Create Art

2.Создавайте высококачественные чистые сварные швы

Благодаря превосходному контролю дуги и сварочной ванны, TIG позволяет создавать чистые сварные швы, когда внешний вид важен. Поскольку подвод тепла часто регулируется нажатием ножной педали, как при вождении автомобиля, сварка TIG позволяет нагревать или охлаждать сварочную ванну, обеспечивая точное управление сварным швом. Это делает сварку TIG идеальным вариантом для косметических швов, таких как скульптуры и автомобильные сварные швы.

Без искр и брызг

Поскольку в сварочную ванну добавляется только необходимое количество присадочного металла, не образуются брызги или искры (если свариваемый металл чистый).

Без флюса и шлака
Поскольку газ аргон защищает сварочную ванну от загрязнения, флюс не требуется и не используется при сварке TIG, и нет шлака, который закрывает вам обзор сварочной ванны. Кроме того, готовый сварной шов не будет содержать шлака, который нужно удалять между проходами.

Без дыма и дыма
Сварка TIG не создает дыма или дыма, если основной металл, который сваривается, не содержит загрязняющих веществ или элементов, таких как масло, смазка, краска, свинец или цинк.Перед сваркой основной металл необходимо очистить.

Сварка TIG
Без искр, дыма и дыма

Сварка TIG — чистая, без шлака и брызг


Stick Weld — необходимо удалить шлак и брызги


3.Используйте один защитный газ (аргон) для всех приложений

Поскольку аргон можно использовать для сварки TIG всех металлов любой толщины, вам понадобится только один тип газа в вашем цехе для выполнения всех ваших сварочных проектов.

Газ аргон обычно используется для большинства сварочных работ TIG


4. Приварить все позиции

Сварочные швы TIG можно выполнять в любом положении — плоском, горизонтальном, вертикальном или потолочном.Идеально подходит для каркасов безопасности и в закрытых помещениях.

Плоский сварной шов

Вертикальный сварной шов

Сварка потолка

Как сваривать медь (лучшие методы)

При сварке различных металлов необходимо адаптироваться.Например, для сварки меди требуется совершенно новая техника. Его можно соединить с помощью пайки, но в этой статье мы сосредоточимся на сварке.

Итак, как лучше всего сваривать медь?

Сварка меди правильно

С медью легко сваривать, но сваривать ее нелегко. Предварительный нагрев помогает уменьшить растрескивание, а медленное охлаждение меди поддерживает целостность сварного шва. Для получения наилучших результатов используйте методы TIG и MIG. Медь не подвержена коррозии и поддается формованию, что делает ее идеальным выбором для холодильных систем и систем отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха.


Свойства меди и ее сплавов

При работе на стройплощадке вы должны знать, что материал, который вы используете, подходит для работы. Медь обладает множеством свойств, которые делают ее идеальным металлом для использования, особенно при сварке медных труб большого или малого диаметра.

Высокая теплопроводность

Медь в 8 раз эффективнее проводит тепло, чем другие металлы. Если сравнить его с алюминием и сталью, он намного лучше проводит тепло.Однако медные сварные швы должны быть горячими и быстрыми, потому что при быстром нагреве температура быстро рассеивается. Он требует вдвое больше тепла по сравнению со сталью.

Относительно низкая точка плавления

Медь имеет температуру плавления 1083 градуса по Цельсию (1984 градуса по Фаренгейту), что является высоким показателем по сравнению с некоторыми сплавами, но по сравнению с углеродистой сталью и другими металлами, она плавится быстрее. Медь легко плавится, поэтому она широко используется.

Высокая пластичность

Медь может легко принимать различные формы, что делает ее идеальным материалом для труб в водопроводных системах и системах кондиционирования воздуха.Его относительно легко можно придать на месте. Благодаря его формуемости вы часто можете исключить изгибы и стыки в трубопроводах, делая установку намного более надежной. Проще говоря, мест для утечки меньше.

Единственное, что нужно учитывать: если вы свариваете более тонкий материал, который должен сохранять свою форму, сварочные аппараты TIG могут оказаться не лучшим аппаратом для этого.

Негорючие

Медь не горит, не разлагается и не выделяет токсичные газы.Вы можете положиться на медь, которая сохранит свою форму, структуру и целостность, даже когда вы закладываете ее в бетон.

Разнообразие приложений

Медь находит множество применений, от подземных вод и газа до кислородных систем.

  • Системы водоснабжения.
  • Системы кондиционирования воздуха.
  • Печи газовые.
  • Водопровод охлажденной воды.
  • Холодильники.
  • Системы отопления, в том числе солнечные.
  • Топливно-масляные системы.
  • Системы с негорючими медицинскими газами.

Надежность

Медь известна своей надежностью в нескольких сферах применения. Хорошей инженерной практикой является использование одного материала для механической системы, и предпочтительным материалом является медь. Медь пользуется спросом от водопровода до отопления и не только.

По этой причине он так популярен в сфере отопления и охлаждения.

Долговечный и не требует обслуживания

Медь не подвержена коррозии, поэтому служит годами даже в неблагоприятных условиях.Он никогда не требует покраски, и со временем возникают естественные реакции для защиты целостности меди, особенно медных труб.

Он соответствует всем основным строительным нормам по надежности и безопасности, а медь никогда не пропускает огонь, уменьшая распространение пламени.

Медь в изобилии

В США имеется множество запасов меди, ожидающих добычи. Это в изобилии. Тем не менее, почти половина меди в США поступает из переработанного лома, и, вероятно, именно поэтому его так много (1) .

Рециклированная медь так же пригодна для использования, как и чистая медь, добытая из руды. Такая переработка и бережное обращение с природной рудой позволит сохранить запасы меди в США на долгие годы.

Способы соединения меди с медью или медными сплавами

Есть несколько способов соединения меди с медью или медными сплавами. Выбор метода — это баланс между прочностью и максимальной температурой. Вот 3 варианта, которые у вас есть.

Пайка

Пайка отличается от сварки тем, что основной металл не расплавляется для создания уплотнения; вы используете третий материал, называемый припоем, в основном смесью олова и никеля.Этот металл плавится при температуре 840 градусов по Фаренгейту и наносится на соединение, заставляя его затвердеть при охлаждении, образуя прочную воздухонепроницаемую связь между двумя медными деталями.

Если вам нужны самые прочные соединения, лучше всего использовать серебро. Количество серебра в металлическом припое варьируется от 15 до 30 процентов, и чем выше содержание серебра, тем лучше соединение.

Припой с более высоким содержанием серебра будет стоить дороже, но вы также получите более высокий предел прочности на разрыв. Еще одним преимуществом пайки является меньшее тепловое потребление, что предохраняет медную трубу от окисления внутри.Это избавляет вас от необходимости использовать азот для продувки трубопроводов.

Вы должны использовать метод пайки, когда работаете с более тонким материалом, который требует меньше тепла. Агрегаты HVAC часто требуют пайки, потому что вы работаете рядом с пластиковыми муфтами и резиновыми втулками. Пайка работает при гораздо более низких температурах, чем сварка. Он мягче по отношению к основному материалу и его легче контролировать для более детальной работы.

Плюсы
  • Легко учиться.
  • Лучшее управление.
  • Работает при более низких температурах.
  • Лучше для более тонкого материала.
  • Отсутствие окисления при более низких температурах.
  • Нет необходимости использовать азот для продувки трубопроводов.
Минусы
  • Ограниченное использование.
  • Не работает с крупномасштабными проектами.
  • Не работает с более толстым материалом.
  • Сварка и пайка прочнее.

Пайка

Пайка — это тот же метод, что и пайка, с использованием тех же материалов и принципов.Отличия заключаются в температурах, необходимых для плавления припоя. В отличие от пайки, присадочный металл при пайке плавится при температуре выше 840 градусов по Фаренгейту, а это означает, что повышенный нагрев создает более прочное уплотнение.

Пайка

немного похожа на промышленную пайку и более эффективна при использовании с более толстой медью. Вы можете минимизировать риск окисления меди, пропустив смесь нейтрального азота через трубопровод во время пайки. Это удаляет кислород.

Пайка также лучше подходит для перекрытия больших зазоров по сравнению с пайкой и сваркой.

Плюсы
  • Создает более прочный сустав.
  • Использует более высокую температуру.
  • Имеет промышленное применение.
  • Больше контроля, чем сварка.
  • Neater.
  • Перекрыть большие промежутки.
Минусы
  • Не такой прочный, как сварка.
  • Имеет ограниченное использование.
  • Медленный процесс.
  • Дорогие материалы.
  • Требуется повышенный нагрев.
  • Более высокие температуры могут ослабить структуру меди.

Сварка

Сварка плавит основной металл, а также присадочный материал для создания прочных соединений. Из-за высокой температуры сварка — лучший способ обеспечить максимально прочное соединение на растяжение. Стоимость материалов увеличивается с каждым методом, поэтому сварка является самым дорогим вариантом.

Двумя наиболее распространенными стилями сварки меди являются MIG и TIG. Сварку MIG легче освоить, но она менее точна. Это также ограничивает толщину меди, с которой вы можете работать.Сварка TIG более точна и проникает глубже для более толстого материала, но с ней бесконечно труднее справиться. Для этого требуются две руки, поэтому сварочный аппарат обычно управляется с помощью ножной педали.

Сварка — это наиболее промышленный вид соединения медных деталей, который лучше всего подходит для материалов большой толщины, где больше всего необходим сварной шов с высоким пределом прочности. Вы не захотите использовать сварщика для ремонта HVAC или холодильной установки из-за деликатного характера механики и чрезмерного нагрева, связанного с процессом.

Кроме того, сварка является наиболее опасным занятием, поскольку для защиты от повреждений требуется дорогостоящее специальное оборудование.

Плюсы
  • Создает самый прочный сустав.
  • Идеально для крупных проектов.
  • Быстро и эффективно.
  • Лучше для объемных сварочных работ.
  • Проникает глубже для более толстого материала.
Минусы
  • Дорого.
  • Сварку TIG сложно освоить.
  • Не рекомендуется для систем отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха и охлаждения.
  • Требуется защитное снаряжение.
  • Опасно.

Как сваривать медь TIG

Следуйте нашему простому пошаговому руководству по сварке меди TIG.

1. Примите меры предосторожности

Каждый раз, когда вы предпринимаете опасное преследование, вы всегда должны защищать себя. Вам понадобится следующее:

Это не список желаемых защитных предметов. Это должно быть приоритетом номер один и первое, о чем вы должны подумать перед сваркой.Это причина, по которой мы сделали это первым пунктом в нашем руководстве.

2. Работа в вентилируемом помещении

По возможности работайте в проветриваемом помещении. Если вам сложно это сделать, вам следует принять меры и надеть маску N95. Они отличаются от обычных масок для лица тем, что удаляют 95 процентов всех загрязняющих веществ, а это значит, что вы защищаете свои легкие.

Латунь имеет высокое содержание цинка, поэтому по возможности избегайте его. Пары цинка ядовиты и могут вызывать симптомы гриппа.В лучшем случае эффекты проходят, но продолжительное воздействие может привести к необратимым проблемам со здоровьем.

3. Электричество убивает

Избегайте поражения электрическим током. Он убивает множество людей каждый год, и его полностью избежать. Обязательно наденьте утепленные ботинки и проверьте перчатки, чтобы убедиться, что в них нет дырок. Сварочное оборудование следует заземлить и никогда не оставлять включенным. Всегда отключайте питание, когда сварочный аппарат выключен, чтобы избежать несчастных случаев.

Также убедитесь, что условия сухие.Сварка во влажных условиях может быть смертельной.

4. Выберите правильную медь

Попробуйте выбрать чистую и неокрашенную медь. Краска и другие поверхности могут выделять ядовитые пары, особенно если краска на основе свинца. Если вам необходимо это сделать, всегда носите респиратор.

Лучше всего очистить медь как можно лучше. Попробуйте выбрать бескислородную медь. Это помогает защитить медь от окисления, и она сохранит свой цвет после сварки. Хорошая новость заключается в том, что бескислородная медь является наиболее доступной.

5. Избегайте сплавов

Сплавы можно сваривать, но они реагируют по-разному в зависимости от их ингредиентов. Сваривать медными сплавами должны только опытные сварщики. Медные сплавы на основе цинка ухудшают свариваемость, а также кипят при более низких температурах, выделяя токсичные газы, которые могут вызвать долгосрочные нарушения здоровья.

6. Получите правильные соотношения

Соотношение газов и температуры зависят от типа сварки и толщины материала. Если медь меньше 2 мм, следует использовать аргон и ток 160 ампер.Для более толстой меди увеличьте мощность усилителя и добавьте гелий в газовую смесь.

7. Убедитесь, что вы предварительно нагрели

Из-за высокой теплопроводности меди необходим предварительный нагрев. Температура предварительного нагрева может варьироваться от 50 градусов по Фаренгейту до более 700 градусов по Фаренгейту, в зависимости от толщины металла.

Поместите медь в печь, пока не будет достигнута нужная температура. Как вариант, вы можете использовать паяльную лампу. Предварительный нагрев помогает меди устойчиво остывать и уменьшает растрескивание.

8. Наденьте защитное снаряжение

Сейчас лучшее время, чтобы надеть защитное снаряжение. Вы готовы зажечь дугу.

9. Инициируйте дугу

Удерживайте дугу ровно в течение нескольких секунд, пока не образуется лужа. Держите резак под углом примерно 70 градусов к основному металлу.

10. Добавьте наполнитель

Теперь образовалась лужа, воткнуть наполнитель в ванну с расплавленным металлом. По мере того как наполнитель плавится, он смешивается с двумя расплавленными медными элементами и при охлаждении образует уплотнение.

11. Будь быстрым

Если лужа задерживается слишком долго, это увеличивает риск окисления меди. Это препятствует получению чистого шва, поэтому выполняйте сварку быстро.

12. Замедлите процесс охлаждения

Ускорение процесса охлаждения увеличивает риск растрескивания и ослабляет сварной шов. Что касается охлаждения, то чем медленнее, тем лучше. Чем дольше происходит снижение температуры сварного шва, тем выше прочность соединения на разрыв. Это немного похоже на то, как дать стейку отдохнуть после приготовления.

Здесь предварительный нагрев помогает сохранить целостность металла. Если вы выполняете сварку в помещении, допустимо воздушное охлаждение. Избегайте попадания воды на сварной шов. Влага ослабляет сварной шов и может усилить окисление.

Когда закончите, выключите сварочный аппарат и отсоедините вилку от стены. Если это безопасно, снимите защитное снаряжение. Не пытайтесь поднять медь, если не уверены, что она полностью остыла.

Лучшие насадки для сварки меди

Добавить гелий

Если сварка не гладкая, увеличьте содержание гелия до 100 процентов.Он имеет более высокую мощность, чем аргон, и позволяет нагревать медь с более высокой теплотворной способностью.

Защити ноги

Используйте защитные приспособления для плюсневой кости поверх шнурков, чтобы защитить верхнюю часть стопы и лодыжку от падающих предметов. Кроме того, убедитесь, что ваши ботинки изолированы, чтобы избежать поражения электрическим током.

Оставайся сухим

Мокрая одежда увеличивает вероятность поражения электрическим током, а повышение уровня влажности нарушит целостность сварного шва. Носите сухую одежду и избегайте попадания влаги, даже пота.

Изолировать медь

При сварке в холодных условиях изоляция свариваемого металла может предотвратить растрескивание. Одеяла из стекловолокна — самый простой способ остановить быстрое охлаждение меди. Вы также можете сложить мешки с песком вокруг меди, чтобы помочь ей медленно остыть.


Часто задаваемые вопросы о сварке меди

Могу ли я сваривать медь с помощью сварочного аппарата MIG?

Для сварки меди можно использовать сварочный аппарат MIG. Использование сварочной проволоки из кремнистой бронзы упрощает соединение меди.Вы также можете отполировать желтоватый цвет, чтобы он соответствовал цвету меди для невидимого соединения.

Вы свариваете или паяете медь?

Медь можно паять и паять. Для этого нужен присадочный материал, такой как олово или припой на основе серебра, но процесс отличается от сварки, потому что плавится присадочный материал, а не основной металл. При сварке основные металлы также плавятся для создания более прочного соединения.

Как сваривать тонкую медь?

Вы используете технику, называемую точечной сваркой.Точечная сварка сокращает длительный контакт с медным листом, что сводит к минимуму деформацию и перегрев. В то время как медь имеет температуру плавления более 1800 градусов по Фаренгейту, листовой материал более склонен к короблению.

Можно ли сваривать медь точечной сваркой?

Необходимо выбрать электрод класса 13 или 14. Чаще всего используются электроды из чистого вольфрама.


Почему мы любим медь

Медь — отличный материал для сварки. Он универсален, пластичен, с ним легко работать, он не подвержен коррозии.Это причина, по которой медь всегда востребована как в качестве строительного материала, так и в качестве основного компонента систем отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха и холодоснабжения.

Но это не значит, что медь легко сваривать. Отнюдь не! Это требует умения, правильной температуры и газовой смеси, а также правильного выбора меди.

4 Популярные типы процедур сварки

Статья обновлена ​​3 июня 2021 г. и предлагает гораздо более подробную информацию о типах металлов, их использовании, методах сварки и расположении, а также о том, как учитываются состав и точки плавления различных металлов.К процедурам диаграмм добавлена ​​подробная инфографика.

Работа с металлом увлекательна и вдохновляет. По мере того как разлетаются искры и повышается тепло, сварщики могут преобразовывать одни из самых прочных материалов в мире в формы и изделия, которые они себе представляют. Этот навык требует работы и практики, и его лучше всего усвоить с помощью и руководством профессионалов отрасли.

Изучение основ новой профессии может занять много времени. Вам необходимо ознакомиться со всем рабочим процессом от начала до конца и освоить каждый уровень, прежде чем двигаться дальше.Внимание к деталям — вот что делает хорошего сварщика более разносторонним потенциальным сотрудником. Есть четыре основных типа сварочных процедур, которые студенты Lincoln Tech должны изучить, чтобы стать успешными сварщиками, работающими в этой области. Студенты Lincoln имеют уникальную возможность пройти комплексную практическую подготовку у опытных инструкторов. Под руководством одних из лучших в отрасли студенты освоят четыре самых популярных типа сварочных процедур.

4 типа сварочных процессов

Газовая дуговая сварка металла (GMAW / MIG)

Этот вид сварки также называется сваркой в ​​среде инертного газа (MIG).Он использует защитный газ вдоль проволочного электрода, который нагревает два соединяемых металла. Этот метод требует постоянного напряжения и источника питания постоянного тока и является наиболее распространенным промышленным процессом сварки, который включает в себя пластины и трубы с большим внутренним диаметром.

В процессе сварки GMAW / MIG используются четыре основных метода переноса металла:
  1. Шаровидный перенос обеспечивает более грубый сварной шов из-за размера капель металла и склонности к разбрызгиванию.Этот метод удобен для сварки толстых металлических листов в горизонтальном положении.
  2. Короткое замыкание работает, как следует из названия — сварочная проволока контактирует с основным металлом, быстро повторяясь, много раз в секунду. Поскольку в процессе сварки образуется небольшое количество брызг, этот метод можно использовать в любом положении сварки.
  3. Распылительный перенос пропускает крошечные капли расплавленного металла с такой устойчивостью, что обеспечивает устойчивую контактную дуговую сварку во время процесса.Несмотря на то, что этот метод приводит к небольшому разбрызгиванию, его лучше всего использовать для горизонтальных толстых и плоских предметов.
  4. Импульсное распыление очень похоже на распыление, но использует импульс сильного и слабого тока для обеспечения периодов микроохлаждения. Благодаря такому типу поставки этот процесс может использоваться для металлических листов различной толщины и практически во всех положениях сварки. Обратите внимание, что когда мы используем термин «охлаждение» при описании импульсного распыления, моменты более низкого напряжения, которые обеспечивают более холодный сварной шов, по-прежнему составляют несколько тысяч градусов по Фаренгейту.Он считается более холодным по сравнению с высоковольтной частью цикла. При любой сварке используются экстремальные температуры.

Газовая дуговая сварка вольфрамом (GTAW / TIG)

Сварка вместе толстых секций нержавеющей стали или цветных металлов является наиболее распространенным применением этого метода. Это процесс дуговой сварки, в котором для создания сварного шва используется фиксированный плавящийся вольфрамовый электрод. Этот процесс занимает гораздо больше времени, чем сварка MIG, дуговой сваркой стержнем или порошковой проволокой.

Температура плавления цветных металлов значительно различается, поэтому необходимо соблюдать осторожность при определении состава основного металла.И нержавеющая сталь, и сталь содержат железо, однако, чтобы считаться нержавеющей сталью, металл должен содержать не менее 11% хрома. Углеродистая сталь плавится при температуре от 2600 до 2800 градусов F.

Присутствие 11% хрома в нержавеющей стали сужает этот температурный диапазон до отметки 2750 +/- градусов F. Но ничто не свидетельствует о сварочных навыках лучше, чем умение сваривать алюминий TIG. Этот навык требует твердой руки, натренированного взгляда и художественного чутья, чтобы создать гладкий, потрясающий сварной шов.


Дуговая сварка защищенного металла (SMAW)

В этом конкретном типе сварки сварщик следует ручному процессу сварки штангой. Палка использует электрический ток для образования дуги между палкой и соединяемыми металлами.

Часто используется при изготовлении стальных конструкций и в промышленном производстве для сварки чугуна, стали и использования открытой V-образной канавки при сварке труб из низкоуглеродистой стали.

Очень важно, чтобы сварщик уметь сваривать до уровня, при котором его работа может пройти испытание на изгиб разрушающего типа.Хотя дуговая сварка защищенным металлом используется для соединения углеродистой стали, легированных сталей, нержавеющей стали, чугуна и высокопрочного чугуна, ее также можно использовать для обработки некоторых цветных металлов, таких как никель и медь. Редко используется на алюминии.


Дуговая сварка порошковой проволокой (FCAW)

Этот метод был разработан как альтернатива сварке под защитным экраном. Полуавтоматическая дуговая сварка часто используется в строительных проектах благодаря высокой скорости сварки и портативности.Этот метод имеет множество переменных, что делает его применимым в различных сварочных проектах. Переменные часто зависят от модели используемого сварочного аппарата и от того, какой тип проволоки был выбран для применения.

Гибкость увеличивается за счет множества рабочих углов, уровней напряжения, используемой полярности, а также скорости подачи проволоки. Из-за возможности более высоких скоростей сварки вновь соединенный металл остывает быстрее. Если сварщик использует порошковую проволоку, он или она должны следить за пористостью сварного соединения.

Дуговую сварку порошковой проволокой лучше всего использовать на открытом воздухе или под промышленными вытяжными шкафами из-за большого количества дыма и дыма, образующихся в процессе сварки.


Обучение и трудоустройство в отрасли

Вышеупомянутые четыре типа сварки обычно используются в большинстве промышленных и строительных приложений и обеспечивают множество полезных и востребованных навыков. Каждый требует значительной практики и знаний. Программа Lincoln Tech Welding Technology обучает выпускников необходимым навыкам и знаниям, чтобы начать карьеру в этой области.

Узнайте, как сваривать в девяти центрах Lincoln Tech

Если вы готовы узнать больше о сварочной отрасли и подумываете о том, чтобы стать сварщиком, посетите одну из девяти школ сварки Lincoln Tech, расположенных в Восточном Виндзоре, Коннектикут; Денвер, Колорадо; Гранд-Прери, Техас; Индианаполис, Индиана; Колумбия, Мэриленд; Саут-Плейнфилд, штат Нью-Джерси; Мелроуз, Иллинойс; Нэшвилл, Теннесси; и Махва, штат Нью-Джерси.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *