Газовая сварка меди. Первое, что надо помнить — медь сильно
окисляется. Образующийся оксид снижает пластичность и механическую
прочность сварного шва. Помимо всего, появляются мелкие трещины в
расплавленном металле («водородная болезнь»). Это и объясняет
необходимость обязательного использования флюсов при работах с медью. Роль
флюсов заключается в растворении образующихся оксидов. Оксиды
трансформируются в легкоплавкие шлаки. А чтобы закиси меди (Си2О) не
образовывались в металле шва, необходимы присадки (марганец, кремний). Для
указанных целей рекомендуется и использование меди с пониженным
содержанием кислорода (до 0,01%).
Флюсы и присадочные металлы даны в таблицах.
табл 1 флюсы для газовой сварки меди
состав
номер флюса
бура прокаленная
борная кислота
калий фосфорнокислый
кварцевый песок
древесный уголь
поваренная соль
углекислый калий (поташ)
1
100
-
-
-
-
-
-
2
-
100
-
-
-
-
-
3
50
50
-
-
-
-
-
4
75
25
-
-
-
-
-
5
50
35
15
-
-
-
-
6
50
-
15
15
20
-
-
7
70
10
-
-
-
20
-
8
56
-
-
-
-
22
22
табл2 металлы присадочные
Назначение
Марка меди
Состав
Для ответственных конструкций небольшой толщины
М-1
Медь чистая электролитическая
Для ответственных конструкций
МСр-1
Медь с 0,8—1,2% серебра
Тоже
МНЖ-5-1
Медь с раскислителем — 0,2% фосфора
Тоже
МНЖКТ-5-1-0,2-0,2
Медь с раскислителем — 0,2% фосфора и 0,3% кремния,
0,2% марганца
Для слабонагруженных конструкций
М-0
Медь для раскислителей
Дополнительные трудности возникают при газовой сварке меди из-за ее
уникальных теплофизических . свойств. Медь обладает высокой теплоемкостью
и теплопроводностью (в 6—7 раз выше, чем у стали), повышенным
коэффициентом линейного расширения при нагревании (в 1,5 раза выше, чем у
стали).
Эти свойства обусловливают большую, чем при
сварке стали, зону термического влияния и приводят к появлению
значительных тепловых деформаций, которое могут вызывать при охлаждении
сварного шва значительные напряжения.
Некоторыми
технологическими приемами можно устранить нежелательные последствия при
сварке меди.
К примеру, сварку можно вести на
увеличенных скоростях. Это уменьшит время соприкосновения пламени с жидким
металлом. Для этого надо предварительно подогреть свариваемые кромки.
Наконечник для сварки меди всегда будет на 1—2 номера больше, чем
наконечник для сварки стали. Это общее правило, и его надо знать без
обращения к специальным источникам. Разрушить оксидные прослойки после
сварки можно путем проковки шва в горячем состоянии. Обычно медь
сваривается в виде стыковых и угловых соединений. Сварка впритык (тавровое
соединение) и сварка в кромку применяется только при ремонте. Внахлестку
медь не сваривается. И последнее — медь сваривается только в один слой.
При накладывании второго слоя большая вероятность появления трещин. При
сварке меди надо соблюдать технологическую последовательность операций. В
противном случае полученный сварной шов не будет соответствовать
предъявляемым требованиям. Опишем все стадии процесса сварки.
Первое — подготовка свариваемых деталей. Для этого надо
зачистить как кромки свариваемых изделий (деталей) , так и прилегающую к
ним поверхность металла. Очищать можно как механическим, так и химическим
путем. Затем надо собрать свариваемые детали, закрепить их (лучше всего в
кондукторе) и сделать прихватки. Прихватки — это короткие швы (не более 5
мм) с интервалом между ними в 70—100 мм. Если свариваются детали, имеющие
значительную толщину, то длина прихваток составит не менее 20 мм при
интервале между ними в 400—500 мм.
Второе
— установка свариваемой детали (свариваемых деталей). Свариваемые детали
надо располагать под углом 7—10° к горизонтальной плоскости, чтобы лучше
заполнялись зазоры кромок (разделка кромок).
Третье — установка режима сварки. Мощность горелки регулируется,
исходя из следующего расчета — 155— 175 л/ч ацетилена на 1мм свариваемой
толщины (при толщине 3—4 мм). Если толщина больше, порядка 8— 10 мм —
175—225 л/ч на 1 мм толщины. Пламя должно быть нормальным, мягким.
Четвертое — сам процесс сварки. Свариваемые кромки
нагреваются, на них в виде пасты наносится флюс. Флюсом покрывается и
присадочный пруток.
Расплавить присадочный пруток,
расположив его над местом сварки близко от сварочной ванны для уменьшения
ее оксидирования.
Установить горелку под углом наклона к
свариваемому изделию 30—40°, присадочной проволоки — 30— 40°, расположить
ядро пламени на расстоянии 6—10 мм от расплавленного металла и выполнить
сварку восстановительной зоной пламени в один проход снизу вверх: левым
способом при толщине листов до 5 мм, а при большей толщине — правым
способом.
Во время сварки периодически добавлять флюс
непосредственно в зону сварки на кончике присадочной проволоки, непрерывно
перемешивая жидкий металл присадкой, извлекая ее возможно реже из
ванночки.
Пятое — завершение процесса
сварки.
После сварки шов проковать: при толщине листов
до 4 мм — в холодном состоянии, при больших толщинах — при температуре до
500°С; принять меры предосторожности против резкого охлаждения сварного
соединения под воздействием сквозняков или притока холодного воздуха.
Очистить шов 2% раствором серной или азотной кислоты и промыть водой для
удаления остатков флюса.
