34. Технология сварки меди и ее сплавов.

Сплавы на медной основе в зависимости от со­става легирующих элементов относятся к латуням, бронзам, медно-никелевым сплавам.

Латунями называют сплавы меди с цинком, содержание цинка может достигать 42 %. Если кроме цинка сплав содержит и другие легирующие элементы (Al, Fe, Ni, Si), его отно­сят к сложным латуням. Латуни имеют повышенную прочность по сравнению с чистой медью (500МПа). Лату­ни широко применяют в качестве конструкционного материала, об­ладающего высокой коррозионной стойкостью и более прочного, чем медь.

Сплавы на медной основе, в которых цинк не является основ­ным легирующим элементом, называют бронзами. Оловянные бронзы имеют хорошую коррозионную стойкость и антифрикционные свойства, поэтому они широко применяются при изготовлении коррозионно-стойкой арматуры, для различных трубопроводов, вкладышей подшипников и т.д. Бронзы алюминиевые и кремнистые имеют высокие механические свойства и хорошую коррозионную стойкость. Они более дешевые. Если позволяют условия работы, их широко используют взамен оловянных. Мар­ганцовистые бронзы, помимо хорошей коррозионной стойкости, обладают повышенной жаропрочностью.

Необходимо учитывать следующие особенности меди и ее спла­вов, влияющие на технологию сварки.

1.В связи с высокой теплопроводностью, затрудняющей ло­кальный разогрев, требуются более концентрированные источники нагрева и повышенные режимы сварки.

2.Легкая окисляемость меди при высоких температурах приво­дит к засорению металла шва тугоплавкими окислами. В связи с этим необ­ходимо введение энергичных раскислителей - фосфора, марганца, кремния.

3.Наличие некоторых примесей может способствовать склонно­сти сварных соединений к образованию трещин (РЬ, Bi).

4. При сварке латуней возможно испарение цинка. Образующийся окисел цинка ядовит, поэтому при сварке требуется хорошая вентиля­ция. Испарение цинка может приве­сти к пористости металла шва. Это осложнение удается преодолеть предварительным подогревом ме­талла до температуры 200-300°С и повышением скорости сварки, уменьшающим растекание жидкого металла и испарение цинка.

5.Высокий коэффициент линейного расширения может вызвать при сварке повышенные темпера­турные и остаточные сварочные напряжения и деформации.

6.Повышенная жидкотекучесть расплавленной меди и ее спла­вов затрудняет сварку в вертикальном и пото­лочном положениях, поэтому чаще всего сварку ведут в нижнем по­ложении. Для формирования корня шва без дефектов необходимы подкладки.

Для меди и сплавов на ее основе могут быть использованы все основные способы сварки плавлением.

Сварка в защитных газах. Этот способ позволяет получать сварные соединения с наиболее высокими свойствами (механиче­скими, коррозионными и т.д.), так как металл шва содержит мини­мальное количество примесей. Сварку выполняют неплавящимся (вольфрамовым) и плавя­щимся электродами. Используют инертные по отношению к меди газы: аргон, гелий, азот. Среди других способов сварки меди и ее сплавов наиболее важное значение имеют ручная дуговая сварка плавящимся толстопокрытым электродом и механизированная ду­говая сварка под флюсом.