§19.3. Сварка меди, алюминия, титана и их сплавов.

Сварку меди и ее сплавов отличает ряд трудностей. Медь в расплавленном состоянии легко окисляется, при кристаллизации сварного шва может выделяться водяной пар или водород, что обусловливает порообразование в металле шва. Медь теплопроводна, поэтому нужны концентрированные источники теплоты, а также предварительный и сопутствующий сварке подогрев. Сварные конструкции могут коробиться вследствие большого коэффициента линейного расширения меди. Медь обладает повышенной жидкотекучестью, что затрудняет оформление потолочных, вертикальных и кольцевых швов.

Для меди и ее сплавов широко применяются газовая сварка и следующие способы электрической сварки: электродуговая угольным электродом; плавящимся металлическим электродом с покрытием; под флюсом и в среде защитных газов. Для изделий из тонколистовой меди применяют также электронно – лучевую, а для листов больших толщин – плазменную сварку.

При сварке латуней важно не допустить испарения цинка, что дает снижение свойств сварочного шва. Для получения изделий из латуней применяют газовую сварку, электродуговую угольным электродом и автоматическую медной проволокой под флюсом. Латуни хорошо свариваются контактной сваркой.

Бронзы свариваются газовой, дуговой и аргонодуговой сваркой. Во избежание перегрева и испарения легкоплавких составляющих бронз сварку проводят быстро, часто для отвода теплоты применяют подкладки.

При сварке алюминия и его сплавов пленка оксида алюминия, температура плавления которого 2050 ° С, мешает сплавлению металла ванны с основным. Удаление пленки осуществляется действием сварочного тока, флюсов или специальных покрытий электродов. При сварке постоянным током обратной полярности и переменным током в те полупериоды, когда изделие становится катодом, происходит очистка оксидной пленки. Считают, что перемещающиеся с большой скоростью положительные ионы разрушают пленку и за счет катодного распыления удаляют ее. Флюсы и покрытия смачивают пленку разрыхляя ее, а затем смывают и уносят в шлак.

Алюминиевые сплавы как результат действия хорошо растворяемого в жидком алюминии водорода проявляют склонность к образованию пор в сварных швах.

Сопутствующим фактором сварки алюминия и его сплавов является образование кристаллизационных трещин.

Алюминий и его сплавы свариваются различными способами газовой и дуговой сварки. Технологическими особенностями располагают плазменная и электронно – лучевая сварка.

Наиболее широко применяют сварку алюминиевых сплавов в среде защитных газов. Она обеспечивает лучшее качество сварных швов.

Алюминий и его сплавы по сравнению со сталями подвергают контактной сварке большими токами в силу их большей электро – и теплопроводности.

Сварка титана и его сплавов отличается рядом особенностей. Химическая активность их при высоких температурах к газам (кислороду, азоту, водороду) отрицательно сказывается на процессе сварки. Поэтому необходима надежная защита места сварки, околошовной зоны при охлаждении до 400 °С и корня шва. При высоких температурах зерна титана характеризуются склонностью к росту. Большое влияние оказывает состояние поверхности кромок и присадочного материала.

Оксиднонитридная пленка, возникающая после обработки давлением на воздухе, удаляется механической или пескоструйной обработкой и последующим травлением металла в смеси солей с кислотами или щелочами. После сварки в швах могут возникать поры или трещины. Главные средства борьбы с этим – достаточная чистота материалов и строгое соблюдение технологического режима сварки.

Широко используется дуговая сварка титана и его сплавов в атмосфере инертного газа и автоматическая дуговая сварка под флюсом. Применяют также и аргонодуговую автоматическую сварку на переменном или постоянном токе прямой полярности. Толстые титановые элементы соединяют электрошлаковой сваркой.

Контактная сварка титана и его сплавов проводится при обеспечении чистых поверхностей соединяемых элементов.