Тема 4:Ручне дугове і газове зварювання кольорових металів і їх сплавів.

1.     Теплопровідність міді при кімнатній температурі в 6 разів більше теплопровідності технічного заліза, тому зварювання міді і її сплавів повинна вироблятися зі збільшеною погонной тепловою енергією, а в багатьох випадках з попередніми і супутнім підігрівом основного металу.

2.     При переході з твердого стану в рідке мідь виділяє велику кількість тепла (прихована теплота плавлення), тому зварювальна ванна підтримується в рідкому стані більш тривалий час, ніж при зварюванні стали. Підвищена вологотекучість міді утрудняє її зварювання у вертикальному, горизонтальному і особливо в стельовому положеннях.

3.   Водень у присутності кисню чинить негативний вплив на властивості міді. Водень, що проникає в мідь при підвищених температурах зварювання, реагує з киснем закису міді, утворює водяну пару, який, прагнучи розширитися, приводить до появи дрібних тріщин. Це явище при зварюванні міді називають «водневою хворобою». Якщо зварювати мідь покритими мідними електродами без підігріву виробу, що зварюється (з швидким охолодженням), то виникають гарячі тріщини.

 Види зварювання міді.

При виготовленні зварних конструкцій з міді найбільшого поширення набули такі види зварювання плавленням: дугова зварка вугільним електродом, що плавиться, під флюсом і в захисних газах; газове зварювання.

Дугова зварка міді проводиться при підвищеній силі зварювального струму, що обумовлено значною теплопровідністю міді. Кромки зварювальних деталей з'єднуються з мінімальним зазором через високу жидкотекучести міді. Іноді застосовують зварювання на сталевий підкладці.

Мідні листи завтовшки більше 6 мм слід зварювати з попереднім підігрівом до 150-250 ° С. Тонкі листи (менше 5 мм) після зварювання проковують в холодному стані, а товсті (5-20 мм) -при температурі 200-400 ° С. Нагрівати мідь для проковки вище 400 ° С не рекомендується, так як при високих температурах вона стає крихкою. кування виконується молотком зі сферичним бойком. Кування повинна проводитися з двох сторін зварного з'єднання нанесенням ударів перпендикулярно шву спочатку по зонам сплаву, потім по середній частині шва і в кінці по зоні термічного впливу. Повторювати удари по одному місцю не можна, щоб уникнути утворення тріщин від наклепу.

Для додання металу зварного з'єднання в'язкості і пластичності після проковки рекомендується нагріти його до температури 550-600 ° С і швидко охолодити у воді. Ця термообробка гарантує дрібнозернисту будову металу.

Листи більшої товщини потрібно підготувати зі скосом кромок під кутом 60-90 °.

Зварювання ведуть довгою дугою (10-15 мм), при цьому зручніше маніпулювати електродом і присадочной дротом. Кінець присадочного дроту, повинен знаходитися між кінцем електрода і розплавленої ванній, не занурюючись в неї. Відстань між присадним металом і виробом повинно бути постійним і мінімальним за величиною. При збільшенні відстані  відбувається посилене розбризкування металу і погіршується формування шва.

Для зварювання застосовують постійний струм прямої полярності при напрузі дуги 40-50 В. На зворотній полярності дуга між вугільним (графітовим) електродом і виробом нестійка і може підтримуватися тільки при малій її задовільну якість у випадках, якщо зварювана мідь містить кисню не більше 001%. При утриманні в міді кисню в кількостях більш 003% зварні з'єднання мають низькі механічні властивості.

Для зварювання міді застосовують електроди марки «Комсомолець-100». Склад покриття електрода «Комсомолець-100» наступний: плавиковий шпат-125%, польовий шпат-15%, феромарганець Mnl, Мп2 -475%, кремниста мідь (73-75% міді, 23-25% кремнію, що не більше 15% домішок) - 25%.

Зварювання ведуть у нижньому положенні на постійному струмі зворотної полярності. При зварюванні листів завтовшки більше 6 мм потрібно попередній підігрів основного металу до 300-400 ° С.

Газове зварювання мідних листів товщиною до 10 мм виконується полум'ям потужністю 150 дм3 ацетилену /год на 1 мм товщини металу. Листи більшої товщини зварюють полум'ям з розрахунку 200 дм3 /год на 1 мм товщини металу. Зварювання краще проводити одночасно двома пальниками з двох сторін відновлювальних полум'ям, з тим щоб не допускати утворення в зварювальній ванні оксидів міді. Зварювання міді науглероживается полум'ям не допускається, так як при цьому утворюються пори і тріщини в шві внаслідок утворення газів С02 і Н20 по реакціях: C0 + Cu20- * C02 + 2Cu і H2-fCu20-> H20 + 2Cu.

Шов заповнюється за один шар. Багатошарова газове зварювання викликає перегрів металу і тріщини в швах. Щоб уникнути перегріву міді, зварювання слід вести з високими швидкостями нагрівання й охолодження зварних з'єднань.

Метал товщиною до 2 мм зварюють встик без присадочного матеріалу, при товщині 3 мм і більше застосовують V-подібний скіс кромок з кутом розкриття 90 ° і притуплюванням 15-2 мм. Товсті мідні листи зварюють встик з Х-подібною обробленням кромок у вертикальному положенні одночасно з двох сторін двома пальниками. Присадочной дротом служить чиста мідь або мідь з вмістом розкислювачів: фосфору до 02% і кремнію до 015-030%. Дріт підбирають діаметрами від 15 до 8 м в залежності від товщини зварювальних листів; дріт діаметром 8 мм вживається для листів товщиною 15 мм і більше.

Газове зварювання міді проводиться з флюсами, якими користуються при дугового зварювання вугільним електродом