143. Технология сварки меди и её сплавов.

Свариваемость меди затруднена по следующим причинам: высокая теплопроводность; высокий коэффициент теплового расширения; медь склонна к росту зерна.

Сварой шов рекомендуется проковывать (600-800 С). Сварные швы меди могут содержать большое кол-во пор, это связано с выделением газа. Высокая теплопров-ть затрудняет дегазацию св. ванны. Устранение пор достигается предв. подогревом.

Образованию горячих трещин способствуют сера, свинец, висмут, оксиды которых дают легкоплавкие эвтектики. В сварном шве и околошовной зоне меди может развиваться водородная болезнь, для ее предупреждения следует уменьшать количество водорода в зоне сварки путем прокалки электродов и флюсов, кромки и электродная проволока должны быть тщательно зачищены до металлического блеска, применением осушенных защитных газов. Сварка медных стыков в различных пространственных положениях вызывает особые трудности, связанные с высокой теплопроводностью и жидкотекучестью меди.

Для меди и ее сплавов возможно применение практически всех основных способов сварки плавлением: ручной дуговой сварки покрытыми электродами, под слоем флюса, в среде защитных газов, электрошлаковой сварки, газовой сварки.

Медь толщиной до 4 мм сваривают без разделки кромок; до 10 мм – с односторонней разделкой при угле скоса кромок до 60-70 и притуплением 1,5-3 мм. Использование электродов серии АНЦ позволяет выполнять стыковые соединения на меди толщиной до 20 мм без разделки кромок одно- или двусторонними швами.

Сварка покрытыми электродами выполняется на постоянном токе обратной полярности. Сварку ведут короткой дугой без поперечных колебаний электрода. Удлинение дуги ухудшает формирование шва, увеличивает разбрызгивание, ухудшает механические свойства сварных соединений. При сварке стыковых соединений используют металлические (стальные или медные) или асбестовые подкладки. Сварку производят в нижнем положении или слегка наклонном положении (на подъем).

Сварка под флюсом. Основным преимуществом автоматической сварки меди под флюсом металлическим электродом является возможность получения стабильных высоких механических свойств соединений без предварительного подогрева. Под флюсом медь сваривают нагартованными электродными проволоками из бескислородной или раскисленной меди. Для сварки меди могут применяться стандартные плавленые флюсы АН-348А, ОСЦ-45, АН-20С, АН-26С, предназначенные для сварки сталей. При сварке под этими флюсами меди толщиной 4-10 мм затруднений не возникает. Но в процессе сварки в металл шва переходят кремний и марганец, восстановленные из шлака. В результате ухудшаются теплофизические свойства и повышается удельное электросопротивление швов по сравнению с основным металлом. Применение бескислородных фторидных флюсов, например марки АН-М1, позволяет устранить этот недостаток.

Сварка в среде защитных газов. В качестве защитных газов при сварке меди можно использовать аргон, гелий, азот. При сварке в аргоне и гелии неплавящимся электродом длина дуги должна быть как можно меньше (обычно около 3 мм). Сварке в среде защитных газов может осуществляться неплавящимся (вольфрамовым) и плавящимся электродами. Неплавящимся электродом сваривают в аргоне без предварительного подогрева медь толщиной до 4-6 мм, в гелии и азоте – толщиной до 6-8 мм. Плавящимся электродом можно сваривать без подогрева металл большой толщины: в аргоне – до 6-8 мм, в гелии и азоте – до 10-12 мм. Сварка вольфрамовым электродом осуществляется на постоянном токе прямой полярности. Медь толщиной до 5…6 мм можно сваривать без разделки кромок. Для металла больших толщин применяют V–образную и Х–образную разделку с углом раскрытия 60-70⁰. Применение флюс-паст позволяет увеличить проплавляющую способность дуги.

Газовая сварка меди осуществляется ацетилено-кислородным пламенем, а также пламенем газов-заменителей ацетилена (например, МАФ). Пламя должно быть строго нормальным. Мощность пламени горелки выбирают из расчёта 155-175 дм³/час ацетилена на 1 мм толщины свариваемого металла при толщине до 4 мм. Для газовой сварки меди применяют флюсы на основе буры.