Сварка цветных металлов

Невозможно изготовить отдельную деталь механизма, машины или сварную конструкцию без применения цветного металла либо их сплава. Для производства важно, что при помощи сварки можно избавиться от дефектов отлива цветных металлов. Их сварка основана на безошибочном подборе:

  • Режима сварки.
  • Способа механической, термомеханической и термической обработки.
  • Покрытий либо флюсов.
  • Присадочного металла.
  • Электродов.

Скрупулёзная подготовка к процессу является первейшей необходимостью. При сварке нужно принять во внимание значительную теплопроводность как самих цветных металлов, так и их сплавов. Именно эта особенность способствует образованию пор при работе и появлению непровара.

Температура плавления нередко способствует быстрому окислению цветного металла. В итоге наплавленный материал загрязняют окислы, уменьшается надёжность шва. Сварка цветного металла выполняется следующим образом:

;

Можно без проблем сварить изделия из бронзы, латуни и меди. Не будет исключением алюминий, его сплав с кремнием (силумин), сплав алюминия с марганцем, магнием, медью (дюралюминий). Сейчас список увеличился за счёт изделий из алюминиево-магниевых, алюминиево-марганцовых сплавов.

Специфика сварки медных изделий

Меди присуща немалая электропроводность, теплопроводность, устойчивость к воздействию различных химических соединений. Она широко используется:

  • при производстве устройств электро алюминиевого типа;
  • доменных форм;
  • узлов химических приборов;
  • электро шлакового переплава;
  • кристаллизаторов для перманентного процесса разливки металла.

Вручную медные изделия можно сваривать металлическими либо угольными электродами, используя при этом покрытия и флюсы. Распространена также сварка под защитой газов. Если применяется угольный электрод, то присадочным металлом должны быть прутки, содержащие серебро, фосфор и медь. Флюсом служит смесь поваренной соли (20%), борной кислоты (10%), бура (70%).

При использовании для присадки проволоки, которая представляет собой электролитическую медь, потребуется флюс в составе:

  • фосфорнокислого натрия;
  • борной кислоты;
  • обезвоженная бура.

Присутствие фосфорнокислого натрия гарантирует очищение расплавленного металла от кислот. Чтобы обеспечить отличное проплавление вспомогательного с присадочным и главного металла, понадобится предварительный подогрев. Если предстоит сварка шин, приварка наконечника, то есть речь идёт об обычных узлах маленького размера, то возможно осуществление подогрева непосредственно угольной дугой.

Если речь идёт о громоздких изделиях

Большое изделие сначала подогревается в электрической печи, снабжённой защитной атмосферой, до 500 градусов по Цельсию. Роль защитного газа хорошо выполняет азот. В защитной атмосфере нагрев необходим, поскольку медь с температурой, превышающей четыреста градусов, быстро окисляется. Закись меди, получившаяся в ходе процесса, обладает способностью растворяться в металле. Причём медь становится хрупкая.

Угольным электродом из меди, обладающим толщиной около четырёх миллиметров, сварка выполняется «левым» методом без скоса кромки. Такой способ сварки подразумевает размещение электрода между присадочным и наплавленным металлом. Если толщина меди больше четырёх миллиметров, то используют сварку со скосом кромки «правым» методом. Его особенности:

  1. Необходимо предупредить сквозной прожог и протекание металла.
  2. В месте наложения шва зазор не должен превышать 0,5 миллиметра.
  3. Присадочный материал должен быть между электродом и наплавленным металлом.
  4. Сборка медных изделий и узлов обеспечивается тщательным соблюдением правил.

При толщине металла в восемь миллиметров сварка осуществляется в нижнем положении. Если место сварки прогрето недостаточно, то присадочный металл может свернуться в шарики. В результате могут получиться непровары. Кроме того, в ходе процесса надо придерживаться строгой последовательности:

  • место сварки предварительно подогревается;
  • с помощью флюса удаляются с поверхности оксиды;
  • до оплавления выполняется прогрев электрической дугой;
  • осуществляется подача металла.

Флюс также вносится при заполнении шва в сварочную ванну. Эта цель достигается с применением конца присадочного металла. Присадок, который расплавлен теплом дуги, должен надёжно сплавиться с главным металлом. Лучше всего заполнить шов в один проход.

Многослойная сварка означает возможность появления в наружном слое пор. Сварка завершена, и наплавленный металл нужно, проковав, отжечь в температуре до 550 градусов и охладить с применением воды. Эти меры помогают улучшить вязкость наплава.

Сварка металлическим электродом

Сваривая медь с применением металлического электрода, как подготовку изделия, так и его подогрев, да и последующую обработку шва осуществляют в том же порядке, что и при сваривании угольным электродом. В процессе можно использовать изделия 3Т (Балтийский завод). Они представляют собой бронзовый стержень в составе:

  • меди (восемьдесят шесть процентов);
  • кремния (три процента);
  • марганца (один процент).

Металл, который наплавлен электродами 3Т, отличается большей прочностью в сравнении с медью и превосходной пластичностью. Иногда возникает необходимость получить наплавленный металл, сходный своим составом с главным. Тогда возможно применение электродов «Комсомолец», сделанных из проволоки (марка М1Ч – М3), покрытых особым составом.

Этими видами электродов на постоянном токе при обратной полярности сваривается медь с постепенным перемещением электрода при полном отсутствии колебаний. Необходима соответствующая сварке сила тока.

Основу цепи питания должны составить:

  • многопостовые генераторы;
  • генераторы ПС-500.

Для наращивания качества хорошо подойдёт борный шлак в роли флюса. Он получается методом сплавления 95 процентов прокалённой буры и 5 процентов магния при условии отсутствия воздуха. Сварка в азоте и аргоне выполняется угольным либо вольфрамовым электродом с применением специального держателя, способного обеспечить подачу дуги защитного газа в место горения.