Ручная дуговая сварка меди угольным или графитовым электродом.

Медь толщиной до 4 мм сваривается без скоса кромок, а при большей толщине необходима разделка с углом раскрытия 70—90°. Угольные или графитовые стержни имеют диаметр 4—20 мм, в качестве присадочного металла используют прутки из проволоки диаметром 3—5 мм из меди МО или М1 и бронзы Бр КМц-3-1. Для улучшения условий протекания процесса сварки и качества шва применяют защитные флюсы, как например борный шлак. Флюс в виде пудры наносят на поверхность прутков или свариваемых кромок, смоченных раствором жидкого стекла, после чего производят сушку на воздухе. Перед началом сварки необходим подогрев начальных участков до температуры 250—300 °С. Сварку ведут на постоянном токе прямой полярности в нижнем положении длинной дугой (U>40 В), что необходимо для предотвращения науглероживания металла при образовании СО и пористости.

Ручная дуговая сварка меди металлическим электродом

Медь толщиной до 4 мм сваривается без скоса кромок, а при большей толщине необходима разделка с углом раскрытия 70—90°.

Электродные стержни диаметром 3—6 мм подбирают идентичными основному металлу, но в некоторых случаях электроды марки ЗТ и Комсомолец-100 выполняются со стержнем из бронзы БрКМц-З-1. При сварке электродами ЗТ, Комсомолец-100 и ММЗ-2 питание дуги осуществляется постоянным током обратной полярности. Наличие в покрытии электрода ММЗ-2 поташа позволяет применять их и для сварки на переменном токе, но при этом увеличивается разбрызгивание металла. Ток подбирается из расчета 50 А на 1 мм диаметра электрода. Сварка выполняется короткой дугой без колебания конца электрода. После сварки рекомендуется производить про ковку и быстрое охлаждение в воде.

Дуговая сварка меди под флюсом.

При сварке под флюсом угольным электродом, заточенным в виде плоской лопатки, детали собираются на графитовой подкладке и поверх стыка размещают полоску латуни, которая служит присадочным материалом и раскислителем металла шва. Засыпают прокаленный флюс ОСЦ-45 и сварку ведут на постоянном токе обратной полярности. Предварительный подогрев осуществляется закорачиванием электрода на изделие перед началом сварки.

Сварка меди под флюсом плавящимся электродом не значительно изменяет состав и физические свойства металла. Для сварки могут быть использованы плавленые флюсы АН-20, ОСЦ-45, АН-348А или керамический флюс ЖМ-1. В качестве электродного металла используют проволоки из меди М1 или М0.

Для повышения механических свойств сварного соединения применяют проволоки из медных сплавов ВрКМцЗ-1, но в этом случае снижаются тепло- и электропроводность металла шва. Сварку выполняют на постоянном токе обратной полярности.

Сварку стыковых соединений толщиной от 2 до 6 мм выполняют без разделки кромок за один проход со сквозным проваром на графитовой подкладке или флюсовой подушке, с применением выводных планок, в какой-то мере обеспечивающих предварительный подогрев. При большей толщине с У-образным раскрытием кромок под углом 90° без притупления.

Сварка меди в среде защитных газов

Этот способ сварки позволяет получать сварные соединения с высокими свойствами, так как содержание примесей в металле шва минимально. Сварку меди в среде защитных газов выполняют неплавящимся (вольфрамовым) и плавящимся электродами. Применяют аргон высшего сорта, гелий особой чистоты, азот высокой чистоты (с дополнительным его осушением и очисткой силикагелем). Целесообразно использование газовых смесей типа 70—80 % Аг + 20—30 %N₂ для экономии аргона и увеличения производительности (повышается глубина про плавления). Для сварки используют лантанированные или иттрированные вольфрамовые электроды диаметром до 6 мм.

В качестве присадочного металла при сварке неплавящимся и плавящимся электродом применяют проволоку из меди и ее сплавов, как например проволока марок М0, М1, М2 или БрКМЦЗ-1, БрХО-7. Свариваемые кромки и проволоку тщательно очищают от окислов и загрязнений: кромки — механическим путем, проволоку — травлением. Для металла толщиной до 5 мм кромки не подготавливают; при толщине металла 6—12 мм производится V-образная и при большей толщине Х-образная разделка с углом раскрытия 70—90° для неплавящегося электрода и 60-70° — для плавящегося без притупления.

Азотнодуговая сварка меди возможна благодаря тому, что азот по отношению к меди является инертным газом.

Сварка латуни.

Латунями называют сплавы меди с цинком.

Основной трудностью при сварке латуни является то, что в процессе сварки цинк испаряется и сгорает, в результате чего происходит снижение содержания цинка в металле шва и ухудшение его качества (пористость металла, понижение прочности). Кроме того, имеет место насыщение окружающего пространства вредными для здоровья человека парами цинка.

Сварка латуни малой толщины угольным электродом ведется с погружением конца электрода в расплавленный металл. При этом дуга не гаснет, так как между погруженном концом электрода и поверхностью расплавленного металла образуется полость, заполненная парами цинка. Такой концентрированный нагрев и способ ведения сварки значительно уменьшают выгорание цинка. В качестве присадочного металла применяют прутки из латуни ЛК62-0,5, ЛМц4О-4,5, ЛК8О-3.

Ручная дуговая сварка латуни плавящимся электродом выполняется различными электродами в зависимости от марки свариваемых латуней. Электродные стержни по химическому составу обычно берут близкими к свариваемому металлу. На стержни наносятся покрытия основного типа с большим содержанием активных раскислителей: алюминиевый порошок, графит, содержащий ферросилиций, и др. Сварка в большинстве случаев производится на постоянном токе обратной полярности возможно более короткой дугой без колебаний конца электрода.

Сварка стыковых соединений из латуни производится на прокаленной асбестовой подкладке при толщине металла до 4 мм без скоса кромок. При толщине металла от 4 до 10 мм производится V-образная, а при толщине выше 10 мм Х-образная подготовка кромок с раскрытием 60 —70°.

Автоматическая сварка латуни под флюсом производится на обычных сварочных автоматах. Сварку ведут на постоянном токе прямой полярности. Электродную проволоку можно применить из латуни марки ЛК80-3, из бронзы марки БрКМцЗ-1 или из меди марки М1, М2, М3 диаметром 1—З мм, флюса марок ОСЦ-45, АН-348А и АН-20. До сварки проволоку следует нагартовать.

Сварка латуни в среде аргона или гелия выполняется вольфрамовым электродом постоянным током прямой полярности на режимах, аналогичных аргонодуговой сварке меди.

Сварка бронзы.

Сплавы меди с оловом, алюминием, никелем, бериллием и некоторыми другими элементами называют бронзами.

В зависимости от содержания легирующих элементов бронзы разделяют на деформируемые и литейные. К деформируемым, в частности, относятся сплавы с содержанием до 7—8 % олова — это оловянистые деформируемые бронзы, если в них содержится до 5—7 % алюминия — алюминиевые деформируемые бронзы. К литейным относятся сплавы с большим содержанием легирующего элемента.

Деформируемые бронзы в изделиях толщиной до 4 мм сваривают всеми способами дуговой сварки без предварительного подогрева. Деформируемые бронзы больших толщин и литейные бронзы сваривают с подогревом. Чрез мерный подогрев вреден, в особенности при сварке оловянистых бронз, так как при их подогреве избыточное олово, не вошедшее в твердый раствор в располагающееся по границам зерен, расплавляется, что может явиться причиной разрушения детали даже под действием собственного веса.

При сварке угольным электродом в качестве присадочного металла применяют литые бронзовые стержни диаметром 5—10 мм того же состава, что и свариваемый металл. Сварку выполняют постоянным током прямой полярности.

Сварку бронзы металлическим электродом производят электродами, имеющими стержень, близкий по составу к основному металлу, и различные толстые покрытия. Сварка производится постоянным током обратной полярности. Ток подбирается из расчета 30—40 А на 1 мм диаметра металлического стержня электрода.

Автоматическая сварка бронз плавящимся электродом под флюсом дает вполне удовлетворительные результаты. Сварка алюминиевых бронз БрАМц9-2, АЖМц10-3-1,5 производится сварочной проволокой того же состава под флюсом АН-20, односторонним или двусторонним швом без скоса кромок при толщине металла до 10 мм; при большей толщине — со скосом кромок.