11 января 2013 

Сварка меди

Медь — тяжелый цветной металл, обладающий очень высокой электро- и теплопроводностью. Кроме того, медь является металлом, имеющим завидную стойкость к коррозии. В силу всех перечисленных достоинств медь находит широкое применение в электропромышленности, изготовлении разнообразной аппаратуры, а также химической индустрии. Медь в чистом виде прекрасно поддается обработке высоким давлением как в холодном, так и в горячем состоянии. При увеличении температуры прочностные характеристики металла изменяются в широких пределах.

Как уже было замечено в предыдущем абзаце, медь обладает высокой теплопроводностью. По этой причине при сварке красного металла появляются определенные сложности. Трудности сварки меди связаны в том числе и с наличием примесей, который всегда имеются в ее составе. Также меди свойственно сильное окисление в расплавленном состоянии. Еще одной немаловажной особенностью сварки меди является наличие сильного поглощения кислорода в процессе сварки, что неминуемо приводит к образованию пузырьков воды внутри свариваемого участка. В результате данного процесса создаются напряжения, которые могут явиться причиной появления микротрещин. С целью предотвращения описанного явления обязательно следует снижать количество водорода в зоне сварки. Снижение обеспечивается прокалкой электродов и флюсов, а также применением защитных газов.    

Наиболее распространенными способами сварки меди являются ручная дуговая сварка покрытыми электродами, автоматическая сварка под флюсом, а также сварка в защитных газах плавящимися и неплавящимися электродами. Сварку осуществляют в нижнем положении на подкладках из меди, графита или флюсовой подушке. В качестве присадочного металла применяют прессованные прутки или проволоку диаметром 3-10 мм. Химический состав присадки выбирают исходя из требований к сварным швам, а также учитывая способ сварки. Конструкции из меди сваривают с присадочной проволокой аналогичного состава или легированной фосфором и кремнием до 0,2-0,3%. При введении в сварочную ванну раскислителей происходит восстановление Cu2О и металл шва очищается от кислорода. Для повышения прочности шва используют присадку, легированную другими элементами.

Дуговую сварку покрытыми электродами выполняют на постоянном токе обратной полярности, стремясь поддерживать короткую дугу без колебаний конца электрода. Силу тока выбирают в зависимости от диаметра электрода. Физические и механические свойства швов обеспечивают подбором химического состава электродного стержня и покрытия. Сварка подобным методом позволяет достичь неплохих механических свойств сварных соединений, однако стоит помнить, что при дуговой сварке покрытыми электродами, состав металла шва будет значительно отличаться от состава основного металла из-за легирования раскислителями при сварке.  

Автоматическую сварку под флюсом выполняют на постоянном токе обратной полярности. Сварку меди и ее сплавов под флюсом можно осуществляют под слоем плавленого флюса неплавящимся угольным или графитовым электродом, плавящимся электродом и плавящимся электродом под слоем керамического флюса.

Дуговая сварка в защитных газах (ручная или автоматическая) может быть выполнена в среде аргона, гелия и их смесей вольфрамовым электродом или плавящейся электродной проволокой. Защитным газом для меди может служить и азот, но требуется его предварительная тщательная очистка от паров влаги.