Газовая и дуговая сварка меди

Содержание:

Использование газовой сварки для меди предусматривает, что в нем используются:

  • ацетилен,
  • природный газ,
  • водород,
  • пары бензина.

При выходе газа на воздух происходить его воспламенение, однако температура горения данных газов недостаточна для обработки. Из-за этого сжигаются они в кислородной струе, который доводит их температуру до нужного уровня.

Наибольшей популярностью пользуется газовое оборудование, работающее на ацетилене, образующемся вследствие соединения карбида кальция и Н2О, так как оно очень удобно для сварки меди в домашних условиях. Температура его сгорания в кислородной струе в среднем поднимается до 3200-3400°С. Диаметр наконечников в газовых аппаратах меняется в зависимости от, толщины свариваемых металлов.

газовая сварка меди

Прежде чем начинать сварку необходимо провести подготовительные работы: очистить обрабатываемый металл, отбортовать края, если толщина металла превышает 1.5 мм. При сварке соединенные кромки деталей расплавляют и постепенно вводят прутик (проволоку), который плавиться и заполняет собой зазор между деталями (при обработке деталей, толщина которых не превышает 1.5 мм). Для более толстых отбортованных деталей из меди проволока для сварки не нужна, так как при сварке плавят отбортованные края, соединяющие детали. При обработке длинных изделий вначале делают несколько небольших швов через приблизительно равные промежутки и только потом полностью проваривают детали. Делается это, чтобы предотвратить при сварке коробление изделия.

Кроме прочих, данная сварка может работать и с легированными сталями. Но при этом важно знать особенности технологического процесса такой сварки. А при работе с углеродистыми сталями их свариваемость зависит от количества входящего в состав углерода, чем его больше, тем хуже будет проходить обработка.


Ролик о сварке меди аргоном

Обработка цветных металлов и сплавов газовым аппаратом

Газовая сварка меди может вызвать определенные сложности, так как металл окисляется, обладает чрезвычайно высоким уровнем теплопроводности и коэффициентом расширения при нагреве. Именно поэтому во время работы с данным металлом используются особые присадки и флюсы. Они необходимы для предотвращения появления деформаций металла и очистки его от образующихся во время обработки оксидов. Кроме того, сварка меди требует увеличенной скорости работы. Разрушение оксидного налета проводится путем проковки горячего сварного шва.

Сварные швы, используемые при сварке меди, накладываются исключительно в один слой в виде угловых и стыковых соединений, а при ремонте допустимо использование таврового шва. Важно помнить, что внахлест данный металл не обрабатывается никогда.

Работа с латунью, как и сварка меди специфична из-за трудносвариваемости данного сплава. Основными сложностями при работе с данным металлом становятся: выгорание входящего в состав латуни цинка и поглощение горючих газов обрабатываемым металлом. Чтобы устранить недостатки, появившиеся во время обработки, по окончании процесса сварочные швы проковываются. Холодная проковка возможна для латуни, содержание цинка в которой составляет менее 40%, для металла с более высоким содержанием цинка необходима проковка при температуре шва не менее 650°С. Так же нельзя забывать, что пары выделяемые латунью во время обработки ядовиты, из-за чего нужно обязательно использовать средства для защиты органов дыхания.

Газовая сварка при работе с бронзой применяется только для одной разновидности данного металла – оловянной бронзы. Для работы с другими разновидностями данного сплава применяется дуговая сварка.

Работа с таким материалом как алюминий затрудняется в первую очередь тем, что при плавлении на металле образуется тугоплавкая пленка, мешающая качественному свариванию деталей. Чтобы устранить образовавшуюся пленку применяют присадочную проволоку и флюсы. Важно помнить, что алюминиевые сплавы бывают различных видов в зависимости от того, какой элемент входит в состав металла. Сплавы делятся на три вида: литейные, деформируемые и термостойкие. Для сварки газосварочным аппаратом используются зачастую детали из литейных сплавов алюминия.

Для того чтобы избежать деформации деталей и пористости материала следует перед началом обработки подогреть обрабатываемый материал и уменьшить интенсивность сварки, так чтобы сварочное пламя стало ровным и мягким. Сварка алюминия, в отличие от меди, проводиться исключительно стыковым соединением, так как при использовании тавровых и нахлесточных швов последующая их обработка и очистки будет сильно осложнена.

Электродуговой аппарат

В быту ручной вид данной сварки приобрел наибольшую популярность и распространение. Для сварки меди часто используют инвертор, как один из наиболее удобных и современных способов. Дуговая сварка меди производится путем плавления электрода, который представляет собой металлический стержень, имеющий особое покрытие. Обработка данным аппаратом использует переменный и постоянный ток. Электродуговая сварка – аппарат, который осуществляет обработку путем плавления, при котором непосредственный нагрев металла осуществляется электрической дугой. Дуга является стабильным длительным электрическим разрядом, появляющимся между двумя электродами, расположенными ионизированной атмосфере паров и газов металла. Одним из наиболее распространенных способов сварки меди стала аргонно-дуговая сварка. Она актуальна и для сварки нержавейки с медью, ведь данное сочетание является хорошо сочетаемым и легкоплавким.

дуговая сварка

Электроды возбужденные постоянным током, излучают неравномерное количество тепла. При этом, отрицательный электрод имеет температуру 3500°С, а положительный - 4000°С. Во время работы сварочный аппарат, пропуская постоянный ток, присоединяет анод (положительный электрод) непосредственно к обрабатываемой детали, а катод (отрицательный электрод) – к электроду.

Ручная сварка обрела популярность потому, что не требует использования какого-либо дополнительно оборудования. Сварщик самостоятельно производить зажигание дуги, контролирует стабильность ее длины, перемещает электрод, по мере сваривания деталей, и создает ровный сварочный шов. Однако многие используют для сварки меди полуавтоматические электродуговые аппараты, так как они более просты в эксплуатации.

Зажигание дуги сварочного аппарата происходит благодаря замыканию электрической цепи, происходящему при соприкосновении электрода и детали, вследствие чего между ними начинает проходить постоянный ток. В местах, где происходит электрический контакт, нагревание металла более интенсивное и вследствие повышения температуры начинается плавление детали. Дальнейшее повышение температуры приводит к появлению эмиссии и, соответственно, движению электронов на которых воздействует тепло. Плотность тока при этом возрастает, как и проводимость дугового промежутка. Для проведения сварочных работ будет необходим источник электропитания (трансформатор, инвертор или выпрямитель), электроды для сварки меди и других металлов, защитную одежду из брезента, щиток для лица, инструменты (струбцины, молоток и т.п.), инвентарь для пожарной защиты, лист асбеста, в качестве настила в месте проведения сварочных работ. Сам электродуговой аппарат состоит из трансформатора, держателя электрода и сварочных проводов.

Важно помнить, что при работе электродуговой сваркой производится ультрафиолетовое и инфракрасное излучение, вызывающее заболевание глаз. Для того чтобы защитить глаза следует в обязательном порядке использовать защитные очки или маски с темно-зеленым стеклом и установленными светофильтрами. Простое защитное стекло, применяемое во время сварки, усложняет процесс работы, делает его более неудобным, в особенности в момент розжига электродуги. При использовании современных сварочных масок таких проблем не возникает, так как они не только имеют защитное стекло - «хамелеон», но и обладают сенсорным эффектом. Благодаря этому в момент зажигания электродуги степень светового пропускания стекла уменьшается, кроме того, этот эффект может регулироваться сварщиком самостоятельно.

Еще один опасный момент – сварочная пыль. Он оказывает негативное воздействие на человека, именно поэтому работы рекомендуется проводить в плотной защитной одежде, изготовленной из брезента, а в некоторых случаях даже с респиратором.

Электроды

Как уже указывалось выше, для получения качественного и ровного сварочного соединения используются покрытые особым составом электроды. Назначение этого покрытие простое – продуцирование шлака, появляющегося с металлическими окислами. Кроме того, оно препятствует соприкосновения сварного шва с воздухом при сварке. Сама обмазка так же заполняет убыль, образовывающуюся при сварке, вследствие выгорания элементов и соответственно вводит в шов новые элементы. Обмазка так же увеличивает устойчивость электродуги. Шлаковый покров, продуцируемый данным покрытием, замедляет остывание расплавленного металла, благодаря чему из шва выделяется больше газов, что делает его более прочным.

Электроды, используемые во время электродуговой обработки, разделяются на два вида:

  • плавящиеся, изготавливаемые для сварки из проволок меди, стали, чугуна, алюминия и др.
  • неплавящиеся, изготавливаемые из электротехнического угля, вольфрама, синтетического графита (более устойчивые к высоким температурам и окислению).

Для того чтобы определить для чего предназначены те или иные электроды достаточно взглянуть на их верхние торцы. Они специально окрашиваются в разные цвета в зависимости от их назначения:

  • красные отметки ставятся на электроды общего назначения, используемые для электродуговой сварки меди и деталей из низколегированных и углеродистых сталей (в среднем 90% выпускаемых электродов относится к данной группе);
  • синие отметки ставятся на электроды, предназначенные для обработки сталей относящихся к теплоустойчивой группе;
  • желтые ставятся на электроды, предназначенные для деталей из жаропрочных и коррозийностойких сталей;
  • сиреневые отметки ставятся на электроды, которые используют для высокопрочных сталей, относящихся к среднелегированной группе;
  • оранжевые отметки можно увидеть на электродах, используемых для наплавки на детали металла;
  • зеленые отметки ставятся на электроды, предназначенные для наплавки и сварки деталей из чугуна;
  • серые отметки делаются на электродах, используемых для обработки цветных металлов.