Яндекс.Метрика

Главная>>Сварка цветных металлов>>Сварка меди и её сплавов>>Газовая сварка меди

Газовая сварка меди. Как варить медь с помощью газовых горелок?

Содержание

  1. Подготовка медных деталей при газовой сварке
  2. Присадочная проволока для газовой сварки меди
  3. Мощность газовой горелки при сварке меди
  4. Технология и техника газовой сварки меди
  5. Качество сварки при сваривании меди газовыми горелками

Газовая сварка медиПри газовой сварке меди наибольшее применение получили смеси газов из кислорода и горючих газов. Среди горючих газов наибольшее распространение получил ацетилен С2Н2. Другие горючие газы используются, в основном, при сварке деталей малой толщины.

Ацетиленокислородная газовая смесь предотвращает окислительные процессы при сварке, т.к. в металле сварного шва не происходит растворение таких газов, как водород, приводящий к образованию холодных трещин, углекислый газ, азот и др.

Подготовка медных деталей при газовой сварке

Перед началом газовой сварки, медные изделия очищают от масел, грязи и оксидных плёнок. При этом, ширина очищаемого участка должна составлять не менее 30мм от места соединения. Очистку выполняют либо вручную, либо на специальных машинах, оснащённых стальными щётками для чистки.

Последующая очистка свариваемых деталей производится непосредственно, в ходе сварки, химическим путём, при воздействии флюса.

При сварке меди чаще всего применяются стыковые соединения. Тавровые и соединения внахлёст распространены меньше, т.к. в тавровых соединениях образуются подрезы, а в соединениях внахлёст существует большая вероятность непровара.

Газовая сварка медиПо возможности, лучше заменять соединения внахлёст на торцовые соединения. Например, при вваривании днища в цилиндрический сосуд, см. рисунок:

На рис. а показано не рекомендуемое соединение, выполняемое внахлёстку, а на рис. б) представлено торцевое соединение, которое выполнить гораздо легче.

Если необходимо выполнить соединение внахлёст, то выполнять сварной шов нужно по толстому листу, со стороны тонкого листа. Если выполнить шов по тонкому листу, это приведёт к его прожигу, см рисунок:

Тавровых соединений при газовой сварке меди необходимо избегать, т.к. качество сварки у них плохое.

Подготовка сварных кромок при сварке

При сварке медных листов с толщиной 1,5-2мм рекомендуется выполнять отбортовку свариваемых деталей по всей толщине металла.

При сварке листов, толщина которых не превышает 3мм, разделка под сварку не производится. Детали собираются встык, с зазором 1,5-2мм для обеспечения провара. Чтобы ещё улучшить провар, сварку можно выполнять на подкладках с жёлобом. Также без разделки кромок можно выполнять сварку деталей, толщиной до 8мм, если сварку производить с двух сторон. В этом случае зазор при сборке составляет 3мм.

При сварке медных листов толщиной 3-10мм, рекомендуется выполнять скос кромок под углом 45° и с притуплением углов кромок радиусом 1,5-2мм. Зазор при сборке деталей составляет 2-3мм.

При сварке листов, толщиной больше 10мм, лучше всего выполнить V-образную разделку сварных кромок с суммарным углом 90° и притуплением углов кромок до 5мм. Сварка деталей большой толщины достаточно сложная и выполняться должна сразу двумя горелками, при вертикальном расположении стыка.

Присадочная проволока для газовой сварки меди

Состав присадочной проволоки

При сварке малоответственных изделий, в качестве присадочной проволоки может быть использована медная проволока того же состава, что и свариваемые детали. Но, если необходимо обеспечить высокое качество шва, необходимо применять проволоку, в состав которой входит раскислитель. Поэтому, для сварки медных листов толщиной до 10мм, в присадочную проволоку вводится фосфор, а при толщине более 10мм, дополнительно вводится кремний. Фосфор способствует восстановлению меди из окислов. Восстановление протекает по реакции:

5Cu2O + 2P = P2O + 10Cu

Другие примеси должны находиться в незначительном количестве и температура плавления присадочной проволоки не должна быть ниже температуры плавления основного металла больше, чем на 100°C.

Не рекомендуется применение присадочной проволоки из оловянистых бронз, т.к. их температура плавления на 150°C ниже, чем у меди. Из-за этого практически невозможно обеспечить хороший провар.

Выбор диаметра присадочной проволоки

Согласно многочисленным опытам, проведённым на практике, установлено, что при газовой сварке меди не рекомендуется применять присадочную проволоку, диаметром менее 1,5мм и более 8мм. Диаметры проволоки можно выбрать по таблице, в зависимости от толщины свариваемых деталей:

Диаметр проволоки, мм
Толщина свариваемых медных деталей, мм
1,5
до 1,5
2,0
1,5-2,5
3,0
2,5-4,0
4,0
4,0-6,0
5,0
6,0-8,0
6,0
8,0-15,0
8,0
свыше 15

Мощность газовой горелки при сварке меди

Мощность газовой горелки при сварке цветных металлов и сплавов на основе меди, существенно отличается от мощности при сварке чёрных металлов. Связано это с тем, что теплопроводность у меди значительно выше, чем у стали. Если сварка выполняется без предварительного подогрева, то мощность горелки определяется по формуле:

W=(190…225)s, л/ч

Если сварка происходит с предварительным подогревом, то мощность будет меньше:

W=(125…150)s, л/ч

При сварке медных листов большой толщины рекомендуется общий предварительный подогрев до температуры 400-500°C и мощность горелки находится по формуле:

W=(100…150)s, л/ч

В этих формулах W - мощность горелки, приведённая к расходу ацетилена в час
s - толщина свариваемых листов, мм.

Технология и техника газовой сварки меди

При газовой сварке медных листов, толщиной до 5мм, их рекомендуют устанавливать под углом наклона 7-10° к горизонту для лучшего заполнения разделки. Сварку ведут по направлению подъёма листов. Угол наклона газовой горелки при всех видах сварки (за исключением вертикальной сварки) выбирают 40-50°. Угол наклона сварочной проволоки 30-40° по отношению к листам.

Сварку больших толщин (более 15мм) рекомендуется выполнять при вертикальном расположении сварного шва. Сваривание металла выполняют с двух сторон, двумя горелками одновременно. Угол наклона горелки равен, в этом случае, 90°.

При сварке медных листов толщиной свыше 20мм, сварку вертикальных швов рекомендуется выполнять участками, длиной 80-150 мм. При этом, процесс сварки прерывают для проковки выполненных швов.

Для уменьшения коробления листов и предотвращения образования горячих трещин при сварке без прихватки, листы рекомендуется раздвигать по углом друг к другу. При этом, получившийся зазор не должен превышать 2% от длины сварного шва, см. рисунок справа.

Если сварка выполняется с прихватками, то сварку начинают выполнять не с начала стыка, а отступив от него на расстояние, примерно 1/3 длины сварного шва. При этом, сварку 2/3 длины ведут ступенчатым швом в одном направлении, а сварка оставшейся 1/3 длины - в другом направлении.

Схема такого способа показана на рисунке слева. Такая техника выполнения швов рекомендуется не только при газовой сварке, но и при других способах сварки медных листов в стык.

Газовая сварка меди всегда выполняется за один проход, с одним сварочным слоем. Многослойные сварные швы не допускаются, т.к. это приводит к образованию дефектов в сварных швах (пор в металле).

Качество сварки при сваривании меди газовыми горелками

Качество сварки медных изделий с помощью газовых горелок зависит от режимов сварки, состава флюса и присадочной проволоки, и вида сварного соединении.

Газовая сварка меди в химическом приборостроении уступает другим способам сварки из-за их низкой производительности. При тавровом соединении газовая сварка меди не обеспечивает хорошего качества и даже у опытных сварщиков часто получается брак. При перегреве расплавленной ванны образуется сварной шов с большой пористостью, поэтому, не следует доводить расплавленный металл до излишней подвижности.

Проковка сварного шва при газовой сварке меди, увеличивает его качество. Однако, при сварке листов, толщиной менее 4мм, проковка пользы не принесёт, т.к. сварной шов получается хрупким, с большими внутренними напряжениями. При сварке листов больших толщин проковка тоже не приносит заметной пользы, т.к. уплотняется лишь верхняя часть сварного шва.

Дополнительные материалы по теме:

(c) taina-svarki.ru
Публикация материалов сайта в интеренете возможна только при указании активной ссылки на сайт taina-svarki.ru Использовать картинки возможно только при сохранении на них доменного имени taina-svarki.ru. Автор в