Материал: Сварка и свариваемые материалы. Свариваемость материалов

ротких или криволинейных швов в различных пространственных положениях, труднодоступных мест), а также числом изготав­ ливаемых изделий (серия) и требованиями, предъявляемыми к их качеству.

27.4.2. Газовая сварка

При единичном производстве и ремонтных работах рекоменду­ ется использовать газовую сварку, в процессе которой осуще­ ствляется подогрев и начальная термическая обработка изде­ лия. Невысокие температурные градиенты уменьшают воздей­ ствие сварочного термического цикла на металл в зоне сварки (шов, зона термического влияния). Возможно раскисление и легирование металла через присадочную проволоку. Газовую сварку можно применять как для чистой меди, так и для ее сплавов.

Газовая горелка — тепловой источник малой сосредоточен­ ности, поэтому для сварки меди желательно использовать аце­ тилено-кислородную сварку, обеспечивающую наибольшую тем­ пературу ядра пламени. Для сварки толщин более 10 мм ре­ комендуется применять две горелки, из которых одна исполь­ зуется для подогрева, а вторая для образования сварочной ванны.

Раскисление металла сварочной ванны, несмотря на защиту от окружающей среды продуктами сгорания, производится из­ влечением закиси меди флюсами или введением раскислителей через присадочную проволоку.

Сварочные флюсы для меди содержат соединения бора (борная кислота, борный ангидрид, бура), которые растворяют закись меди, образуя легкоплавкую эвтектику, и выводят ее в шлак. Кроме соединений бора, флюсы могут содержать фос­

Флюсы наносят на зачищенные и обезжиренные сваривае­ мые кромки по 10—12 мм на сторону. Дополнительно их можно вносить с помощью присадочного металла, на который наносят покрытие из компонентов флюса и жидкого стекла с добавками древесного угля [10—20 % (по массе)). При сварке алюминие­ вых бронз в состав флюса надо вводить фториды и хлориды, растворяющие АЬОз, который получайся при окислении алю­ миния в составе бронзы.

При сварке Си т о л щ и н о й д о 3 мм разделку кромок не про­ изводят, в качестве присадочной проволоки используют медь Ml или М2, так как медь не успевает существенно окислиться. При больших толщинах применяют присадочную проволоку, ле­ гированную раскислителями. При сварке медных сплавов со­ став присадочной проволоки должен совпадать с составом основного металла. При сварке латуней следует применять кремнистую латунь ЛК80-3. Медь больших толщин сваривают в вертикальном положении. После сварки осуществляют про­ ковку в подогретом состоянии (до 300—400 °С) с последующим отжигом. При проковке получается мелкозернистая структура шва и повышаются его пластические свойства.

При правильно выполненной сварке и последующей про­ ковке сварные швы имеют прочность ов=166-ь215 МПа и угол загиба 120—180°.

27.4.3. Ручная сварка

Выполняется на постоянном токе обратной полярности. Ориен­ тировочные режимы приведены в табл. 27.2.

Медь толщиной до 4 см сваривают без разделки кромок, до 10 мм — с односторонней разделкой при угле скоса кромок до 60—70° и притуплении 1,5—3 мм. При большей толщине реко­ мендуется Х-образная разделка.

Для сварки латуней, бронз и медноникелевых сплавов при­

«Комсомолец-100», в состав покрытия входят следующие ком­ поненты, % (по массе): плавиковый шпат 10, полевой шпат 12, ферросилиций 8, ферромарганец 50, жидкое стекло 20. Подо­ грев свариваемых кромок необходим при толщине более 4 мм, при толщине 5—8 мм металл подогревают до 200—300 °С, при толщине 24 мм 750—800 °С.

Теплопроводность и электропроводность металла шва при сварке покрытыми электродами значительно снижаются. В про­ цессе плавления электрода с покрытием в металл шва перехо­ дит часть легирующих компонентов и электропроводность шва составляет порядка 20 % от электропроводности меди Ml. Ме­ ханические свойства швов, выполненных дуговой сваркой по­ крытыми электродами, вполне удовлетворительны: a„=176-s- 4-196 МПа, угол загиба 180°.

Ручная дуговая сварка латуни применяется редко, так как интенсивное испарение Zn затрудняет работу сварщика. При сварке латуни применяют предварительный подогрев, понижен­ ные токи и повышенные скорости. Сварные соединения из ла­ туни Л62 имеют (Хв 243—340 МПа, угол загиба 126—180°.

Сварку бронз покрытыми электродами выполняют постоян­ ным током обратной полярности как с подогревом, так и без предварительного подогрева, применяемые токи 160—280 А, диаметр электродов 6—8 мм.

27.4-4. Автоматическая сварка под флюсом

Основным преимуществом автоматической сварки Си под флю­ сом является возможность получения стабильных высоких ме­ ханических свойств без предварительного подогрева. Поэтому прН изготовлении крупногабаритных сварных конструкций из Си больших толщин технологический процесс достаточно прост й почти не отличается от процесса сварки сталей.

электрофизические свойства соединений по сравнению с основ: ныМ металлом. Применение бескислородных фторидных флю­ сов, например марки АН-Ml, который содержит, % (по массе), 55 MgF2, 40 NaF, 5 BaF2, позволяет получать швы, удельное сопротивление которых в 1,5 раза ниже, а теплопроводность в 2 раза выше по сравнению со швами, выполненными под кис­

лым флюсом АН-348А.

Для электродуговой сварки меди используются керамические флкхсы: ЖМ-1 для сварки меди и К-13МВТУ для сварки меди со сталью.

Сварку ведут на постоянном токе обратной полярности при жестком закреплении на подкладках из охлаждаемой меди (толщиной до 2,5 мм) или на графите (толщиной 5—6 мм). Со­ став флюса К-13МВТУ, % (по массе): глинозем 20, плавиковый шпат 20, кварцевый песок 8—10, магнезит 15, мел 15, бура без­ водная 15—19, порошок алюминия 3—5. Применение керамиче­ ского флюса позволяет раскислить и легировать металл шва, электро- и теплопроводность металла шва получаются на уровне

исходного металла.

С увеличением толщины металла керамические флюсы ста­ новятся ограниченно пригодными, так как не обеспечивают тре­ буемой плотности и необходимой пластичности соединения. Сни­ зить пористость при сварке Си и хромистой бронзы позволила смесь, состоящая из 80 % (по массе ) флюса АН-26С и 20 % флюса АН-20С. Лучшие результаты по плотности швов обеспе­ чивает флюс сухой грануляции АН-М13 (ВТУ ИЭС 56Ф 72).

Для сварки латуни применяют плавленые флюсы (АН-20, ФН-10), а также специально разработанный для латуней флюс МАТИ-53 Ориентировочный режим сварки латуни толщиной 12 ммток дуги /д= 450-^470 А, напряжение £/д = 30-т-32 В, ско­ рость сварки цс» = 25 м/ч, используется односторонняя сварка без разделки кромок в один проход [3]. Предел прочности свар­ ного соединения из латуни марок Л62, ЛМц58-2, Л062-1, вы­ полненного проволокой БрОЦ4-3 под флюсом АН-20, без уси