Сварка латуни электродом. Ч.1 Ручная дуговая сварка латуни металлическим электродом

Сварка латуни электродами из металла получает всё большую популярность и распространение, т.к. обеспечивается достаточно высокое качество сварки.

Подготовка латунных изделий под сварку металлическими электродами

При подготовке латунных листов под сварку, сварные кромки необходимо тщательно зачистить не только по торцу, но и на расстоянии 15-20мм от будущего сварного шва.

Подготовка сварных кромок должна обеспечивать провар по все толщине при минимальном раскрытии сварных кромок. В случае если свариваемая толщина составляет меньше 3мм, ручную дуговую сварку не применяют. При сваривании латунных изделий большей толщины, сварку выполняют с технологическими зазорами, величина которых составляет 0,5-3,5 мм.

Зазор между свариваемыми деталями зависит от толщины свариваемых кромок, от характера сварного шва и от наличия подкладок. Например, при стыковом соединении латуни, толщиной 3-4мм, разделка сварных кромок не требуется и для провара достаточная величина зазора составляет 0,5мм, как для односторонней сварки, так и для двухсторонней. Двухсторонний шов рекомендуется выполнять в случае, когда сварка производится "на весу", для обеспечения полного провара по всей толщине свариваемых кромок.

При толщине свариваемого металла s=5мм, рекомендуемый зазор составляет 1мм при сварке "на весу". Если же сварка металла выполняется на специальных подкладках с формирующими канавками, то допускается зазор до 2мм.

При сварке латуни с толщиной, превышающей 5мм, рекомендуется выполнять V-образную разделку сварных кромок с суммарным углом раскрытия 60°. Сварку необходимо вести на подкладках. Допустимые зазоры составляют 2мм при s=6-7мм, 2,5мм при s=8-10мм и 3мм при s=11-20мм. По возможности, сварку латуни электродами рекомендуется выполнять в зажимных приспособлениях. Такой приём позволяет избежать больших деформаций свариваемой конструкции.

Марки металлических электродов для сварки латуни и защитные покрытия для них

При сварке обычных марок латуни рекомендуется выбирать электроды со стержнями, состоящими из легированных марок латуни ЛК80-3, ЛМц59-02, или из бронзы Бр. КМц-3-1. Возможно применения стержней из латуни ЛМцЖ59-1-1, если не требуется высокой коррозионной стойкости.

Для сварки латуни легированных марок применяют электроды с таким же составом, как и свариваемые детали. Допускается, также, применять медные электроды марок М2, М3 и аналогичные им. Однако при их использовании повышается вязкость сварного соединения, а механическая прочность уменьшается.

При содержании свинца в составе латуни, процесс сварки затрудняется. Свинец не растворяется в меди и скапливается вокруг зёрен сплава и способствует образованию дефектов в сварном шве (имеется ввиду образование холодных трещин, или же горячих трещин при сварке).
Для сварки латуни, содержащей в своём составе свинец, рекомендуется применять проволоку или электроды со стержнями из бронзы Бр.ОС5-25 или Бр.ОНФ8-1,5-0,3

Диаметр электродов выбирается равный толщине свариваемого металла, если эта толщина не превышает 8мм. При свариваемой толщине s больше 8мм, диаметр электрода определяется по формуле: d=s-1, мм. При этом, диаметр электрода не может превышать 10мм.

Рекомендуемые покрытия для электродов при сварке латунных изделий

При сварке латуни электродами без покрытий электрическая дуга нестабильна, как при переменном, так и при постоянном токе любой полярности. Для устранения этой проблемы применяют специальные покрытия, которые кроме всего прочего, способствуют стабилизации сварочной дуги. Наиболее распространённые марки электродов и составы покрытия для них приведены в таблице:

Данные покрытия показывают, примерно, одинаковое качество сварки латуни обычных марок. Электроды с покрытием №1 рекомендованы для заварки латунных отливок марок ЛМцС58-2-2 или ЛМц58-2. Разработано и впервые применено это покрытие на заводах Урала.

Электроды с покрытием №2 разработаны и предложены заводом "Большевик". Данный состав хорошо подходит в качестве флюса при сварке латуни угольными электродами. Кроме того, эти электроды можно применять для заварки латунных отливок, имеющих такой же состав.

Электроды №3, кроме заварки аналогичных по составу отливок, могут использоваться для электродных стержней марок ЛК80-3 или Бр.КМц3-1 для сварки обычных марок латуни.

Покрытия с электродов №4 могут применяться на стержнях из различных материалов для заварки отливок. При этом, для связки компонентов не рекомендуется применять нитролак вместо жидкого стекла.

Электроды №5 и 6 используют при сварке листовой латуни различных марок. Данное покрытие, также, рекомендуют применять для стержней марок ЛК80-3 и Бр.КМц3-1.

Электроды №7 появились раньше, чем электроды других приведённых марок и использовались для сварки обычных латунных листов и отливок из латуни ЛМцЖ55-3-1.

Компоненты покрытия размельчают в дробилке, просеивают через сито 900-1200 отв/см2 и замешивают на жидком стекле наподобие электродов для сварки стали. Толщину покрытия выбирают, в зависимости от диаметра электрода:

После нанесения покрытия электроды сушат на воздухе при комнатной температуре, а после прокаливают при температуре 180-220°C.

Технология сварки латуни металлическими электродами

Режимы сварки латуни

Для сварки латуни вышеуказанными электродами, выбирается постоянный ток обратной полярности, кроме электрода №3 (3Т). Для данного электрода лучшим вариантом будет применение постоянного тока прямой полярности.

Величину сварочного тока определяют из расчёта 27-40А на миллиметр диаметра электрода. Для электродов диаметром 7-8мм выбирают нижний предел этого значения.

Напряжение электрической дуги зависит от диаметра используемого электрода. Обычно его величина составляет 26-30В при пульсирующей дуге. При этом угар цинка из латунных изделий будет минимальным. Скорость сварки, при вышеуказанных режимах, составляет не менее, чем 0,25м/мин.

Техника сварки

Дуговую сварку латуни, чаще всего, выполняют стыковыми однослойными швами. В зависимости от толщины латуни, эти швы выполняются при наклоне изделия на угол 10-30° относительно горизонта. Возможно сваривание многослойными швами. При этом, каждый слой тщательно зачищают перед нанесением последующего слоя.

Сварку рекомендуют выполнять на подкладках. Тавровые и угловые соединения выполняют с поворотом соединения на 45° ("в лодочку"). Это позволяет равномерно и качественно проварить оба катета шва.

При сварке, электродом совершают возвратно-поступательные движения. При обрыве дуги зажигать её необходимо на наложенном шве за кратером обрыва. Это необходимо сделать для хорошего провара кратера. В случае, когда свариваются длинные конструкции, применяют обратно-ступенчатый способ выполнения шва или сварка "на выход", т.е. сварной шов выполняют, начиная с середины соединения, в разные стороны. Заварка латунных отливок выполняется так же, как и сварка отливок из бронзы.

Качество сварки латунных изделий металлическими электродами

Ручная сварка латуни используется в судостроении и изготовлении приборов для химической промышленности, а также, для листовых конструкций различного назначения. Но, в случае серийного производства, ручная сварка вытесняется более производительными видами сварки: полуавтоматической и автоматической сваркой латуни.

Прочность сварного соединения латунных изделий зависит от свариваемой толщины. Наибольшая прочность получается при свариваемой толщине 4-6мм. При этом, прочность сварного соединения может быть равна прочности основного металла в том случае, если сварка выполнялась проволокой, легированной кремнием.

При большой толщине свариваемой латуни прочность шва снижена на 10-20% относительно прочности основного металла. Связано это с уменьшением скорости сварки.

Рекомендуем ознакомиться с продолжением данной статьи: Сварка латуни электродами. Ч.2 Сварка латуни угольным электродом.

Дополнительные материалы по теме: