Сварка меди и ее сплавов

Медь имеет высокую тепло- и электропроводность, плот­ность 8, 94 г/см³, температуру плавления 1083°С. Наряду с медью получили распространение сплавы на ее основе: латуни и бронзы, которые имеют лучшие прочностные и некоторые специальные < технологические характеристики.

Латуни — сплавы меди с цинком. Температура плавления латуней 800" 950°С.

Бронзы — сплавы меди с оловом или другими элементами (алюминием, марганцем, железом и пр.). Принципиальная пригодность бронз к дуговой сварке весьма различна и зависит от их состава. Температура плавления бронз 900~1050°С.

При сварке меди необходимо учитывать специфические свой­ства этого металла, из которых главными являются: высокая теп­лопроводность, большая жидкотекучесть и значительная актив­ность при взаимодействии с газами, особенно с кислородом и во­дородом.

Высокая теплопроводность меди (в пять раз больше, чем же­леза) предопределяет необходимость применения концентрирован­ных источников нагрева и во многих случаях предварительного и сопутствующего подогревов при сварке. Значительный коэффици­ент линейного расширения требует жесткого закрепления деталей при сварке или постановки прихваток соответствующего сечения.

Повышенная жидкотекучесть металла затрудняет сварку меди в вертикальном, горизонтальном и особенно потолочномположениях шва и не позволяет производить одностороннюю сварку на весу с полным проплавлением.Активная окисляемость меди в жидком состоянии приводит к образованию при сварке оксида Си₂0, что снижает пластич­ность сварного соединения и повышает склонность к образова­нию горячих трещин.Высокая растворимость в меди водорода, особенно в жидком состоянии, приводит к образованию пор и микротрещин.При сварке латуней и бронз возникают дополнительные за­труднения. Сварка латуни усложняется испарением цинка (тем­пература его кипения всего 907°С), что способствует образова­нию пор и заметному изменению химического состава сварного шва. Сварка бронз характеризуется состоя­нием высокой хрупкости и малой прочности металла в нагретом состоянии. Выгорание ее примесей также может приводить к по­явлению пор и изменению химического состава шва. Бронзу сваривают главным образом при исправлении дефектов в литых изделиях.

Ручная дуговая сварка-н аходит применение в основном для соединения изделий из меди. Сварка латуни и бронзы ограниче­на, что обусловлено наличием других, более технологичных спог собов сварки (например, сварки в защитном газе)

Сварку стыковых соединений из меди толщиной до 4-5 мм производят без разделки кромок при зазоре между кромками 1—3 мм. При толщине металла 4-10 мм делают V-образную раз­делку кромок с углом скоса кромки 30-35°, притуплением 1, 5-2 мм и зазором 2-3 мм. Сварку ведут в нижнем положении шва на графитовых или медных подкладках. При толщине метал­ла свыше 10—12 мм осуществляют Х-образиую разделку кромок при зазоре 0-2 мм.

Сварку ведут постоянным током об­ратной полярности короткой дугой. Удлинение дуги ухудшает формирование шва, повышает разбрызгивание, снижает механиче­ские свойства сварных соединений. Скорость сварки принимают макси­мально возможную.

После сварки рекомен­дуют быстрое охлаждение сварного соединения.

Для сварки и наплавки бронз и заварки дефектов бронзового литья, а также для сварки латуней могут быть использованы эле­ктроды марки ОЗБ-2М диаметром 3, 0 и 4, 0 мм. Сварку этими электродами производят постоянным током обратной полярности в нижнем, вертикальном и горизонтальном положениях шва. Электроды ОЗБ-2М можно также применять для наплавки бронзы на сталь и заварки дефектов чугунного литья. При этом обеспечивается высокая износостойкость наплавленного металла. Перед сваркой электроды должны быть прокалены при темпера­туре 340-360°С в течение 1 ч.