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

Зварювання кольорових металів і сплавів часто утруднена через утворення тугоплавких оксидів, здатності до поглинання значної кількості газів (кисню, азоту, водню та ін), зменшення міцності і різкого зростання крихкості при нагріванні та ін.

Зварювання міді і її сплавів застосовується газове і дугове.

Теплопровідність міді в шість разів більше теплопровідності заліза. Мідь при підвищених температурах з'єднується з киснем, утворюючи закис Cu₂O і окис міді CuO, а також насичується воднем; при нагріванні в середньому діапазоні температур пластичність і міцність її різко знижуються.

При нагріванні міді в окисному полум'ї утворюється закис міді Cu₂O, закис міді відновлюється воднем Cu₂O + Н₂ =- 2Cu + H₂O з утворенням водяної пари, який створює внутрішній тиск в металі, що приводить до утворення в ньому пор і тріщин (воднева хвороба).

Для газового зварювання застосовують присадочний матеріал з міді з вмістом фосфору до 0,25% або кремнію 0,15% або чисту електролітичну дріт, вводячи до складу флюсу розкислювач - фосфорну мідь.

Зазвичай застосовуваний флюс має в своєму складі прогартовану буру або суміш, що містить 70% бури; 10% борної кислоти, 20% кухонної солі.

Щоб уникнути окислення і перегріву міді, зварювання проводять нейтральним полум'ям з підвищеною швидкістю, при витраті ацетилену майже в два рази більшому, ніж при зварюванні стали.

Для підвищення міцності зварний шов зазвичай піддають куванні при температурі 400 - 500' с З подальшим відпалом і охолодженням у воді.

Задовільні результати виходять при зварюванні дугою на постійному струмі з застосуванням вугільних електродів при прямій полярності.Поверхня основного металу в зоні зварювання покривають порошком того ж складу, що і для газового зварювання міді.

Зварювання міді металевим електродом виконують короткою дугою на постійному струмі зворотної полярності. Зварювальний струм застосовують 50 - 100 а на 1 мм діаметра електрода; електроди, присадні прутки виготовляються з оловянистой або кременистої бронзи. Рекомендується проводити попереднє нагрівання виробів при товщині стінки більше 5 - 6 мм.

Зварне з'єднання доброї якості виходить при зварюванні в атмосфері захисного газу (аргон, азот або їх суміші) вольфрамовим електродом на постійному струмі прямої полярності.

Зварювання латуні проводиться газове і електродугове вугільними електродами. Зварювання латуні утруднена через значний випаровування цинку; температура кипіння цинку 907'С близька до температурі плавлення латуні 920 - 950 С. Газова зварка здійснюється окислювальним ацетилено-кисневим полум'ям для створення на поверхні ванни тугоплавкої плівки окису кремнію і цинку, що захищає метал від подальшого випаровування і вигоряння цинку. Присадний пруток зазвичай виготовляють з латунного дроту ЛК 62-0,5.Присадні прутки при електродугової зварюванні вугільним електродом застосовують з фосфористої або кременистої бронзи. При зварюванні дугу направляють на кінець присадочного прутка, що стосується ванни. Флюс уживають той же, що й при зварюванні міді.

Зварювання оловянистой бронзи зазвичай проводиться електродуговим металевим електродом. Застосовується також електродугова зварювання з використанням вугільних електродів. Електрод застосовують литий з фосфористої бронзи. Попередній нагрів деталі виробляють до 300 - 400' Пн.

При газовій зварці застосовують прутки з фосфористої бронзи або латуні; флюс використовують того ж складу, що й при зварюванні міді. Ацетилено-кисневе полум'я застосовують нейтральне.

Зварювання алюмінію і його сплавів здійснюють різними способами: газовим зварюванням, електродугового (металевим електродами і вугільним), аргоно-дугового, дифузійної у вакуумі і на контактних машинах. Для зниження температури плавлення тугоплавкої окису алюмінію Al₂O₃ (температура плавлення 2050'С) і захисту розплавленого металу від окислення застосовують спеціальні флюси і обмазки.Для газової та електродугового зварювання вугільним електродом використовують флюс наступного складу: 45% хлористого калію, 15% хлористого літію, 30% хлористого натрію, 7% фтористого калію і 3% сірчанокислого натрію кислого.Обмазка металевих електродів складається з 35% кріоліту, 50% хлористого калію, 15% натрію. Газове зварювання виробляють полум'ям з невеликим надлишком ацетилену.

Присадний матеріал застосовують того ж складу, що і алюмінієвий сплав. Товстостінні вироби перед зварюванням підігрівають до температури 300 - 400' Пн. Поверхню зварюваних кромок ретельно очищається, знежирюється бензином або каустичною содою.Оброблення крайок деталі виробляють при зварюванні алюмінію товщиною більше 5 - 6 мм.

Електродугове зварювання алюмінію і його сплавів виконується на постійному струмі зворотної полярності. Високої якості шва досягають при зварюванні в захисних середовищах.

Для контактного зварювання алюмінію застосовується струм великої сили при незначному часу його протікання.

Зварювання магнієвих сплавів здійснюється газовим полум'ям, електродугова-вугільним електродом, аргонодуговая, дифузійна у вакуумі, контактна та ін. Зварювання газовим полум'ям і електродугова проводиться із застосуванням спеціальних флюсів, що знижують температуру плавлення тугоплавкої окису магнію. Хороша якість досягається при аргонодугового зварюванні, яка проводиться без флюсу при зварюванні ультразвуком і електронним променем.