Дуговая сварка меди и его сплавов — реферат

2. Специфика дуговой сварки меди и ее сплавов

Газовую сварку можно применять как для чистой меди, так и для ее сплавов. Медь можно сваривать в воздушной атмосфере без защиты. В этом случае используют проволоку с раскислителем высокой концентраций. Но металл шва, имея удовлетворительные механические свойства, будет отличаться от основного металла по тепло- и электропроводности.
Ручная дуговая сварка покрытыми электродами «приводит к загрязнению металла шва легирующими компонентами, что нарушает физические свойства металла шва по сравнению с чистой медью. Дуговую сварку в защитных газах широко используют для сварки меди и ее сплавов» [3; с. 237]. Чаще всего используют сварку неплавящимся вольфрамовым электродом в среде аргона, гелия или азота. Защитные газы должны быть особо чистыми.
Дуговая сварка в защитных газах позволяет получать сварные соединения с наиболее высокими механическими, коррозионными и другими свойствами, так как металл шва получает минимальное количество примесей.
Дуговую сварку меди и ее сплавов в среде защитных газов выполняют неплавящимся (вольфрамовым) и плавящимся электродами. Обычно для чистой меди применяют сварку вольфрамовым электродом с подачей присадочной проволоки в зону дуги. Сварка плавящимся электродом применяется реже.
Используют вольфрамовые лантанированные или иттрированные электроды диаметром до 6 мм. В качестве присадочного металла при сварке плавящимся и неплавящимся электродом применяют проволоку из меди и ее сплавов, идентичную по составу основному металлу, но с содержанием раскислителей (медь марок М0, Ml, M2; бронзы марок БрКМц 3-1, БрХ 0,7).
В качестве защитных используют инертные по отношению к меди газы: аргон высшего сорта по ГОСТ 10157-73, гелий особой чистоты по МРТУ 6-02-274-66, азот особой чистоты по МРТУ 6-02-375-66 (с дополнительным осушением и очисткой селикагелем), а также их смеси в соотношении по объему 50-75% аргона. Например газовая смесь типа 70-80% Аг + 20-30% N2 дает экономию аргона и увеличение производительности (повышается глубина проплавления) [1; с. 149].
При использовании азота высокой чистоты глубина проплавления, эффективный и термический КПД дугового разряда выше, чем для аргона и гелия. Но наличие мощных плазменных потоков в дуге, горящей в азоте приводит к пониженной устойчивости дугового разряда в этом случае. Поэтому при сварке в труднодоступных местах или при сварке меди малой толщины (< 1 мм) предпочтение следует отдать аргону, в котором наблюдается наибольшая устойчивость дугового разряда.
Не смотря на использование защитных газов медь при сварке окисляется, что может привести к пористости, что вызывает необходимость применения легированных присадочных и электродных проволок. При введении в состав присадочных проволок раскислителей и легирующих компонентов механические свойства сварного шва возрастают, но при этом у металла шва снижаются тепло- и электропроводность.
Присадочные проволоки из меди марок М0, М1 при сварке дают металл шва, по составу и физическим свойствам близкий к основному металлу. Механические свойства сварного соединения по сравнению с металлом изделия понижены, а наличие пористости может уменьшать плотность металла шва.
В этих случаях используются присадочные проволоки, легированные раскислителями. После сварки раскислители переходят в шлак и не остаются в составе твердых растворов в металле шва. При этом не происходит снижения физико-химических свойства металла соединения.
Составы присадочных проволок позволяет получить металл шва с физическими и механическими свойствами на уровне основного металла, например М1. Соответственно коррозионная стойкость сварных соединений такая же, как у основного металла.
Аргоно-дуговая и азотно-дуговая сварки будут различаться по составу присадочных проволок, так как в азоте возможно образование нитридов некоторыми легирующими компонентами. В ряде случаев (сварка в азоте) для улучшения качества применяют флюс на борной основе, который наносят на присадочный металл, либо закладывают в канавку подкладки.
Сварочный ток при сварке вольфрамовым электродом выбирают в зависимости от диаметра электрода, рода тока и защитного газа. При сварке в азоте или смеси азота с гелием силу тока уменьшают на 10-15%, а напряжение повышают на 15-20%. Расход защитного газа зависит от его плотности и теплофизических свойств.
При сварке латуней, бронз и медно-никелевых сплавов наиболее широко используют вольфрамовый электрод, так как при сварке плавящимся электродом происходит более интенсивное испарение цинка, олова и др. Дуговую сварку латуней и других сплавов содержащих цинк, рекомендуется вести с низкоопущенным соплом.
При использовании плавящегося электрода небольшого диаметра (0,8-1,4 мм) достаточно хорошо свариваются латуни и медно-никелевые сплавы. В связи с меньшей теплопроводностью этих сплавов небольшой предварительный подогрев (до 100-150°С) требуется при толщине металла свыше 12 мм.
Ручная дуговая сварка покрытыми электродами позволяет получить швы с хорошими прочностными свойствами, но легирование металла шва раскислителями ухудшает его теплофизические и электрические свойства (до 20-25% электропроводности основного металла).

Комментарии: