Технологія зварювання міді в домашніх умовах полуавтоматом

Коли розмова заходить про зварювання міді, то необхідно розуміти, що цей метал має унікальні властивості. А саме: відмінною пластичністю, високою теплопровідністю і електропровідністю, високою корозійною стійкістю. Плюс чудові естетичні якості. Тому мідь сьогодні використовується в самих різних сферах. А так як з нею всім доводиться зустрічатися часто, то велика ймовірність, що і процесом зварювання цього металу буде цікавитися велике коло людей. Тому питання, а чи може проводитися зварювання міді в домашніх умовах, сьогодні цікавить багатьох.

Особливості зварювання міді

Необхідно відзначити той факт, що чим чистіше мідь, тим краще вона зварюється. Але крім цього на якість процесу впливають і нижче наступні чинники.

• Як і багато кольорових металів, при зіткненні з киснем мідь починає окислюватися. Оксид - це тонка жароміцний плівка, яка заважає проводити зварювання мідних заготовок. Тому на стадії підготовки оксидну плівку обов'язково видаляють різними способами.
• Мідь володіє дуже великим коефіцієнтом лінійного розширення. Він в півтора рази більше, ніж у сталі. Тому при охолодженні відбувається сильна усадка. Саме цей фактор негативно впливає на якість шва, в якому під час усадки з'являються тріщини.
• У нагрітому стані мідь поглинає водень і кисень. Перший всередині металу після охолодження утворює пори. Другий окисел на поверхні.
• При різкому нагріві і охолодженні структура металу змінюється. З дрібнозернистої він перетворюється в грубозернисту. А це збільшення крихкості в зоні зварювання.
• Коефіцієнт теплопровідності у міді в сім разів більше, ніж у сталі. Тобто, при нагріванні метал швидко розплавляється, при зниженні температури швидко стає твердим. Різкий перехід від однієї стадії в іншу стає причиною утворення всередині дефектів.
• Плинність міді. Цей показник в 2,5 рази більше, ніж у сталі. При високому нагріванні, а це іноді потрібно для зварювання товстих заготовок, повна проплавку з одного боку практично неможлива. Тому зварювання міді і її сплавів проводиться по двосторонньої технології. Коли з одного боку проводиться повна зварювання шва, а з задньої сторони остаточно формується зварювальний шов. До речі, саме плинність міді ускладнює зварювання у вертикальному і стельовому положенні.
• Перед тим як варити мідь, необхідно зрозуміти, що міцність і пластичність матеріалу знижується з підвищенням температури. До +200 ці показники знаходяться ще в нормі, а ось з підвищенням їх значення різко знижується. Наприклад, при нагріванні в межах 500-550С пластичність практично падає до нуля. Тому висока ймовірність появи всередині зварювального шва тріщин. При високому значенні струму не варто проводити двошарове заповнення зазору між зварюються заготовками, навіть якщо деталі будуть мати велику товщину. Треба постаратися все зробити за один прохід.

Як вже було сказано вище, найпростіше зварювати чисту мідь без домішок або розкислення, в якій кисню всього 0,01%. А так як така мідь зустрічається рідко, в основному в промисловості використовуються її сплави, то рекомендується зварювання проводити в захисних газах або флюсах з присадних матеріалів, в які входять раскислители. А саме: кремній, марганець, алюміній та інші добавки. До речі, зварювання міді електродами (розплавляється) також можна проводити. Єдине - це, щоб в стрижень входили раскислители, про які було згадано вище.

Ручна дугова зварка мідних сплавів

Взагалі, дугова електрозварювання міді використовується часто, особливо в домашніх умовах. Доцільність застосування залежить від швидкості процесу. При цьому може використовуватися зварювання міді полуавтоматом або автоматом.

Технологія зварювання міді полягає в наступному.

• Проводиться очищення кромок з'єднувальних заготовок від забруднень, для чого використовується будь-який розчинник.
• Потім счищается оксидна плівка з допомогою залізних щіток, наждачки або іншим абразивним інструментом.
• Далі проводиться сам процес зварювання електродом.

Але так як товщина мідних деталей може варіюватися в великих межах, то і сам режим зварювання буде відрізнятися. Наприклад, для з'єднання заготовок завтовшки 6-12 мм, необхідно обробити кромки так, щоб утворився V-подібний зазор. При цьому кут між крайками повинен бути в межах 60-70 °. Якщо використовується двостороння зварювання, то кут можна зменшити до 50 °. Зазор між деталями створюється шляхом зсуву заготовок, щоб між ними утворилася щілина шириною 2,5% від довжини самого зварювального шва.

Якщо розсування деталей не проводиться, то необхідно провести їх прихватку. Прихвачує проводиться неповним проваром шва завдовжки по 30 мм через кожні 300 мм. При цьому повинен зберігатися зазор розміром 2-4 мм. При самій зварюванні міді інвертором, доходячи до прихватки, її необхідно видалити, збивши будь-яким ударним інструментом. Тому що подвійний проварена міді призведе до зміни її структури і порушення нормальної роботи всередині зварювального шва.

Якщо зварюваний метал має товщину більше 12 мм, то краще використовувати Х-образну оброблення крайок, а відповідно і двосторонню обварка. Якщо з якихось причин використовувати дану оброблення неможливо, то можна використовувати V-подібну. Правда, доведеться повністю заповнювати зазор, на що піде більше електродів і часу.

Корисні поради

• Стикові з'єднання варити краще на підкладках, які будуть знижувати температуру в зоні зварювання і не давати металу витікати крізь зазор. Тут можна використовувати підкладки сталеві, мідні, графітові і інші. Ширина підкладки 40-50 мм.
• Перед зварюванням міді електродом необхідно кромки підігріти до 300-400С.
• Стрижень електродів, що використовуються для зварювання мідних сплавів, повинен виготовлятися з міді або бронзи з легуючими добавками (кремній, марганець і так далі).

Ручна аргонодуговая зварювання

Сварка міді аргоном - це ще один варіант з'єднання мідних заготовок. Для цього використовується постійний струм прямої полярності, вольфрамовий не плавиться і присадний матеріал з міді, бронзи або мідно-нікелевого сплаву марки МНЖКТ.

Перед початком робіт кромки стику прогрівають до 800С. Зварювання ведуть справа наліво, присадочний пруток попереду пальника. Дуга коротка.

Зварювання вугільними і графітовими електродами

Цей різновид зварювання мідних сплавів застосовується рідко. Вугільні електроди використовуються при з'єднанні заготовок товщиною до 15 мм, графітові більше цієї величини. Режим зварювання:

• Струм постійний.
• Полярність пряма.
• Присадний стрижень в зварювальну ванну не занурюють. Відстань 5-6 мм.
• Процес проводиться в захисному флюсі. Його наносять на присадний стрижень, який попередньо мачає в рідке скло.
• Зазор - 0,5 мм.
• Використовується підкладка азбестова або графітовий.
• Мідь товщиною до 5 мм вариться без попереднього підігріву.
• Зварювання необхідно проводити за один прохід.

Сварка міді і алюмінію

Два цих металу можна зварити двома способами: контактним зварюванням і замковим з'єднанням. У першому випадку необхідно враховувати, що алюмінієвий матеріал володіє нижчою температурою плавлення, ніж мідь. Тому при стикуванні потрібно алюмінієву заготовку брати завдовжки більше, на поправку плавлення.

При зварюванні рекомендується проводити обдув зони зварювання, використовуючи для цього азот. Повітря тут не піде, він тут же буде утворювати оксидну плівку. Якщо зварюються мідні і алюмінієві трубки, то їх необхідно надіти на стрижень, зістикувавши в одній точці.

Замкове з'єднання - це коли на пластину з алюмінію накладається плоска деталь з міді. При цьому проводиться зварювання мідної заготовки по периметру. При цьому ширина шва повинна дорівнювати товщині мідної накладки. Процес проводиться з використанням графітових вставок, які і будуть формувати шов з'єднання.

Сварка міді зі сталлю

Варити мідь зі сталлю складно, але можна. Для цього використовуються всі ті ж методи, що і при зварюванні двох сталевих заготовок. Єдине, на що необхідно звернути увагу, це різна температура плавлення металів. Тому при формуванні крайок потрібно кромку сталеву робити більш довжиною (в 3,5 рази) і тонкою, щоб в процесі зварювання тонкий метал починав швидше плавитися.

Якщо зварювання виробляється вугільними електродами, то процес проводиться на постійному струмі прямої полярності. Довжина дуги 14-20 мм, її напруга 40-55 вольт, а сила струму 300-550 ампер. Сварка проводиться в захисному флюсі, який має точно такий же склад, як і при зварюванні мідних сплавів. Сам флюс засипається в зазор між заготовками.

Іноді зустрічаються ситуації, коли треба приварити мідну шпильку до сталевої деталі. Для цього потрібно застосовувати зворотну полярність, сам процес проводиться під флюсом без попереднього прогріву крайок. Сталеві шпильки до мідних деталей привариваются погано, тому на шпильку надягають в натяг мідне кільце, яке і приварюється до мідної заготівлі.

Поділися з друзями