Сварка меди
Медь широко используется при изготовлении
трубопроводов, сосудов, химической аппаратуры, электрораспределительных
устройств и т.д. во многом благодаря своим физическим свойствам.
Температура плавления меди 1083°С, плотность 8,93 Н/см3, температура
кипения 2360°С. Медь обладает отличной теплопроводностью и
электропроводностью. Медь имеет свойство окислятся с образованием
тугоплавких оксидов и поглощению газов распределительным металлом, а
также высоким коэффициентом линейного расширения при нагревании.
Сварка меди требует применения мощного пламени, во многом из-за своей
высокой теплопроводности. Свариваемость меди во многом зависит от ее
чистоты, наличие в ней Bi, Pb, S и O3 существенно ухудшают ее
свариваемость. На процесс сварки меди также отрицательно влияют наличие
в ней оксида углерода и кислорода. При их взаимодействии с оксидом меди
образуется углекислый газ и водяной пар, которые способствуют
образованию пор в металле шва. Для того чтобы избежать образование пор,
сварку меди нужно выполнять только нормальным пламенем. Чем меньше
содержание O2 в меди, тем лучше она сваривается.
При сварке меди применяются угловые и стыковые соединения, в то время
как нахлесточные и тавровые соединения не дают должного эффекта. В целях
уменьшения теплоотвода сварку меди выполняют на асбестовой подкладке.
Пламя для сварки меди выбирают строго нормальным, так как окислительное
пламя вызывает сильное окисление, а при науглероживающем пламени
появляются поры и трещины. Пламя должно быть мягким и направлять его
следует под большим, чем при сварке стали, углом. Сварка проводится
восстановительной зоной, расстояние от конца ядра до свариваемого
металла 3—6 мм. В процессе сварки нагретый металл должен быть все время
защищен пламенем. Сварку выполняют как левым, так и правым способом,
однако наиболее предпочтителен при сварке меди правый способ. Сварка
меди ведется с максимальной скоростью без перерывов.
При сварке меди рекомендуется свариваемые изделия устанавливать под
углом 10° к горизонтальной плоскости. Сварка меди ведется на подъем.
Угол наклона мундштука горелки к свариваемому изделию составляет 40—50°,
а присадочной проволоки — 30—40°. При выполнении вертикальных швов угол
наклона мундштука горелки составляет 30° и сварку ведут снизу вверх. При
сварке меди не рекомендуется скреплять детали прихватками. Длинные швы
сваривают в свободном состоянии обратноступенчатым способом. Газовую
сварку меди выполняют только за один проход.
На процесс газовой сварки меди оказывает большое влияние состав
присадочной проволоки. Для сварки в качестве присадка применяют прутки и
проволоку согласно ГОСТ 16130—72 следующих марок: Ml, MCpl, МНЖ5-1,
МНЖКТ5-1-0,2-0,2. Сварочная проволока MCpl содержит 0,8—1,2% серебра.
Сварочная проволока должна плавиться спокойно, без разбрызгивания.
Желательно, чтобы температура плавления присадочной проволоки была ниже
температуры плавления основного металла. Для предохранения Си от
окисления, а также для раскисления и удаления в шлак образующихся
оксидов сварку осуществляют с флюсом. Флюсы изготовляют из оксидов и
солей бора и натрия. Флюсы для сварки Си применяют в виде порошка, пасты
и в газообразной форме. Составы флюсов, применяемых для сварки меди,
приведены в таблице.
Составляющие компоненты |
Номер флюса |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
Бура прокаленная |
10 |
25 |
50 |
30 |
50 |
50 |
70 |
Борная кислота |
- |
75 |
50 |
50 |
36 |
- |
10 |
Поваренная соль |
- |
- |
- |
10 |
- |
- |
20 |
Кислый фосфорно-кислый натрий |
- |
- |
- |
10 |
15 |
15 |
- |
Кварцевый песок |
- |
- |
- |
- |
- |
15 |
- |
Древесный уголь |
- |
- |
- |
- |
- |
20 |
- |
№ 5 и 6, содержащие соли фосфорной кислоты,
необходимо применять при сварке проволокой, не содержащей раскислителей
фосфора и кремния. Сварку Си можно выполнять и с применением
газообразного флюса БМ-1, в этом случае наконечник горелки надо
увеличить на один номер, чтобы снизить скорость нагрева и увеличить
мощность сварочного пламени. При использовании газообразного флюса
применяют установку КГФ-2-66. Порошкообразный флюс посыпают на место
сварки на 40—50 мм по обе стороны от оси шва. Флюс в виде пасты наносят
на кромки свариваемого металла и на присадочный пруток. Остатки флюса
удаляют промывкой шва 2%-ным раствором азотной или серной кислоты.
Для улучшения механических свойств наплавленного металла и повышения
плотности и пластичности шва после сварки металл шва рекомендуется
проковывать. Детали толщиной до 4 мм проковывают в холодном состоянии, а
при большей толщине — при нагреве до температуры 550— 600°С.
Дополнительное улучшение шва после проковки дает термическая обработка —
нагрев до 550—600°С и охлаждение в воде. Свариваемые изделия нагревают
сварочной горелкой или в печи. После отжига металл шва становится
вязким.
|