Технология сварки латуни с использованием аргона, видео. Сварка полуавтоматом латуни
Сварка латуни - особенности и рекомендации к обработке
Сварка латуни является технологически сложным процессом, так как входящие в состав сплава медь и цинк обладают различными физико-химическими свойствами. Тем не менее производить соединение различных деталей, изготовленных из латуни, с помощью сварки можно несколькими вполне доступными способами, причем технологически этот процесс в большей степени похож на сваривание меди.
Определение
Труба латунная
Латунь является двойным или многокомпонентным сплавом меди и цинка, для чего дополнительно добавляют в состав в небольшом количестве олово, никель, свинец, марганец, железо и другие присадки. Металлургическая классификация разделяет латунь и бронзу как разные по физико-химическим свойствам сплавы.
В промышленности используют два основных вида латунных сплавов:
- однофазный или альфа, где цинк составляет не более 35% от общей массы. Изделия на основе такого состава легко деформируются в любом состоянии без необходимости в дополнительном нагреве.
- двухфазный или альфа-бета, в состав которого добавляют до 60% цинковой массы. Отличительной чертой данного сплава является хорошая прочность и износостойкость, а вот обработку приходится производить с помощью давления и высокой температуры.
Особенности при сварке латуни
Основная трудность, с которой сталкиваются при сварке латунных изделий, характеризуется большой разностью значений температур плавления меди и цинка. Так, плавление меди начинается при 1080⁰ C, а цинка всего от 420⁰ C, при этом точка кипения последнего составляет 905⁰ C. Поэтому процесс сварки происходит при интенсивном кипении цинка, что сопровождается его частичным выгоранием и частичным испарением в месте термического нагрева.
Сварочный шов
Сварка латуни также сопровождается образованием соединения кислорода и цинка или окислением последнего по формуле 2Zn+O2=2ZnO. Оксид цинка в виде пленки белого цвета образуется непосредственно в зоне термической обработки и покрывает участки металла в районе сварного шва, тем самым препятствуя свободному сплавлению латунных деталей.
Для термической обработки латуни также характерен процесс поглощения свободного водорода, который при попадании в расплавленный металл не успевает вовремя выделиться и застывает, тем самым способствуя образованию газовых пузырей и пор в структуре сварного шва, тем самым значительно снижая его прочность.
Таким образом, если обобщить трудности, с которыми придется столкнуться при сварке латуни, то можно выделить:
- испарение и выгорание цинка,
- окисления цинка с образованием оксидной пленки,
- образование пористости и трещин в месте сварки.
Методы сварки латуни
Сварка латуни очень похожа на сварку меди и происходит при температуре в 1100⁰ C, но при этом требуется учитывать все особенности свойственные сплаву меди и цинка, возникающие в процессе проведения сварочных работ.
На практике применяют три основных способа сварки латуни, а именно:
- электродуговую сварку,
- газопламенную сварку,
- аргоновую сварку.
В свою очередь электродуговая сварка делится на:
- сварку с помощью латунных электродов,
- сварку с помощью угольных электродов.
Для обычной электродуговой сварки латуни используют постоянный электрический ток прямой полярности. Сварка производится короткой дугой из нижнего положения, которую поддерживают силой тока в 250 ампер для пятимиллиметровых электродов, при этом скорость укладки сварочного шва составляет до 30 сантиметров в минуту.
По окончании работ сварочный шов необходимо проковырять и дополнительно отпустить путем разогрева до температуры в 600-650⁰ C. Изготовление электродов для электродуговой сварки производят из латунной проволоки на основе меди и 40% цинка с небольшими добавками до 5% марганца, алюминия, железа и прочих компонентов.
Выбор электродов
Сварочные электроды для электродуговой сварки латуни используют двух типов:
- графитированые, для изделий небольшой толщины не требуют дополнительной присадочной проволоки;
- толстопокрытые электроды, с многослойным покрытием.
Изготавливают электроды путем покрытия сварочной проволоки типа ЛК-80-3 слоем обмазки толщиной в треть миллиметра, приготовленной из смеси состоящей из одной трети жидкого стекла и двух третьих частей сухих веществ:
- марганцевая руда — 30%,
- концентрат титана — 30%,
- ферромарганцевых компонентов — 15%,
- меловая крошка — 20%,
- калий сернокислого — 5%.
После высыхания обмазки ее дополнительно покрывают миллиметровым слоем флюса, представляющего собой смесь жидкого стекла с борным шлаком.
Электроды угольные
Сварку латуни с помощью угольных электродов производят аналогично процессу сварки медных деталей, с той лишь разницей, что применяется в качестве припоя латунная проволока с содержанием цинка до 40% и пятипроцентной марганцевой присадкой, которая покрыта специальным флюсом.
Латунь довольно плохо сваривается с помощью электродуговой сварки, для качественного соединения должны соблюдаться следующие условия:
- толщина свариваемых листов латуни на один проход не должна быть более 3 мм;
- объемные изделия необходимо заранее прогревать до температуры в 200-300⁰ C;
- тонкостенные материалы рекомендуется сваривать одним проходом, так как при многослойной сварке могут образовываться в большом количестве трещины и поры.
Для соединения тонкостенных деталей и труб, выполненных из латуни, в основном применяется газопламенная сварка. При ее использовании для снижения количества испарений молекул цинка, сварку латунных изделий производят пламенем с переизбытком кислорода. Вследствие чего образуется тонкая оксидная пленка ZnO, которая и позволяет в значительной мере уменьшить процесс испарения цинка. Причем кислородный избыток вдобавок позволяет связывать свободный водород, который образовывается в пламени горелки, из-за чего, в свою очередь, уменьшается его проникновение в расплавленный металл.
Флюс для газопламенной сварки изготавливают на основе прокаленной буры с добавлением борной кислоты. Эту сухую смесь предварительно разводят водой до состояния густой пасты, а перед началом работ пастообразную массу флюса просто наносят кисточкой на место будущей сварки.
Сварка латуни в среде аргона
Аргоновая сварка латуни — это процесс соединения металла с помощью электрической дуги в среде инертного газа. В основном используют аргоновую сварку для соединения деталей большой толщины в 5 мм и более.
Устройство аргоновой сварки представляет собой токопроводящий зажим, фиксирующий электрод в виде округлого сопла, при помощи которого на место сварного шва и поступает газ аргон. Формирование сварного шва производится с помощью проволочного припоя, который для качественного соединения должен быть полностью идентичен по составу с латунным сплавом свариваемых деталей.
Обязательным условием качества сварки аргоном является необходимость тщательной подготовки места будущей сварки, как в принципе и для других способ сварки. Для этого на краях заготовок необходимо вырезать специальную сварочную кромку, а место сварки тщательно зачистить до идеального блеска с помощью напильника или наждачной бумаги. Для очистки латунных поверхностей от окислов используют метод травления разбавленным раствором азотной или соляной кислоты, причем кислотную очистку надо проводить непосредственно перед началом сварочных работ.
Пару советов напоследок
В домашних условиях детали из латуни можно достаточно легко спаивать при помощи паяльной лампы и оловянного припоя, используя в качестве флюса вполне доступную буру.
Стоит знать и помнить, что во время сварки латунных изделий образуется оксид цинка в виде белого порошка или белесых паров, который является токсичным веществом и противопоказан для попадания внутрь человеческого организма. Поэтому необходимо производить сварочные работы либо на открытом воздухе, либо при хорошей вытяжной вентиляции, а также в обязательном порядке воспользоваться такими средствами индивидуальной защиты, как защитная маска или защитные очки и респиратор.
wikimetall.ru
Сварка латуни в гаражных условиях. Сведения о сварке латуни
Латунь – это сплав меди с цинком, в незначительном количестве могут присутствовать другие легирующие элементы. И поскольку цинк металл легкоплавкий, температура его плавления в чистом виде 400 оС с «хвостиком», поэтому сварка латуни – занятие неприятное и небезвредное.
Цинк сгорает с выделением гари и неприятного запаха. Для проведения работ нужно обязательно обзавестись респиратором, который вряд ли защитит вас от вредных выделений полностью, но это все-таки лучше, чем совсем без него. Как бы то ни было, для разовой работы респиратора будет вполне достаточно. Цинк находится с медью в связанном на молекулярном уровне состоянии, что приводит к снижению температуры плавления латуни в два раза, если сравнивать с чистой медью. Латунь плавится при температуре около 900 оС.
В связи с вышесказанным, резонно сделать вывод, что латунь все же лучше паять. Пайка лучше всего протекает, когда в руке твердосплавный припой, но с температурой плавления все же более низкой, чем у латуни. Лучше всего подходят медно-фосфорные припои. Оксидная пленка на поверхности цветного металла препятствует смачиванию, растеканию и схватыванию припоя с поверхностью детали, поэтому применяют флюсы, которые окислы снимают. Наиболее известный флюс, о котором все слышали, кто занимается сварочными или паяльными работами, это бура. Ее всегда можно приобрести в ближайшем магазине, и она будет полезна не только для пайки латуни, но и вообще всех медных сплавов, а также стали, чугуна. Есть и специальный флюс, который поможет при работе с латунными изделиями – ПВ209, его чаще используют на производстве.
По некоторым причинам пайка меди все же заменяется сваркой. Какие это могут быть причины?
- Первая, встречаются люди, которые с недоверием относятся к пайке. В некоторых случаях они могут оказаться действительно правы, особенно если деталь будет в работе испытывать какие-то серьезные нагрузки, которые будут ее крутить, изгибать и всячески испытывать эту деталь на прочность. Пайка медно-фосфорными припоями дает отличную прочность паяного соединения, более дорогостоящие серебряные припои – еще более высокую (соответствующие значения «сигмы временного» — временного сопротивления разрыву и других характеристик вы можете найти в интернете), однако пайка никогда по прочности не сравнится со сваркой. Последняя дает наиболее высокие прочностные характеристики.
- Вторая причина – возможные требования заказчика к однородности основного металла и шовного по цвету. При пайке определенно будут более выражены цветовые различия, так как не образуется сварочная ванна и не происходит перемешивания металлов. Возможны отличия и при сварке, но все же они минимальны, либо же вообще отсутствует (зависит от технологии сварки и применяемых присадочных материалов).
- Третья причина и вовсе прозвучит банально – варят, потому что нет возможности паять, так как из оборудования есть в наличие только сварочный аппарат.
Нужно еще отметить, что латунь варится большинством из известных способов сварки:
Из специальных способов сварки можно отметить лазерную и ультразвуковую.
Если говорить об основных сварочных методах, которые используются не только на производстве, но и в гараже нашими кулибиными… Проще всего латунь варится ацетилено-кислородным пламенем. При работе с ТИГом латунь сильно шипит, так как стремительно разогревается до температуры своего кипения, а сам процесс описывают, как достаточно сложный. Не всем удается с помощью ТИГа получить какой-то приемлемый результат, но при соблюдении технологии и приобретении необходимых навыков, освоить ТИГ латуни все же возможно. При этом качество швов получается высоким. И самый интересный случай – это, конечно, сварка с помощью электродов. Рекомендуют использовать электроды со стержнем из латуни ЛК80-3, ЛМц59-02 или бронзы КМц3-1 (международное наименование CuSi3). Только забыли написать, где взять такие электроды? Вряд ли они продаются в ближайшем магазине! Выход видится в сварке графитовым электродом.
Во всех случаях, теория гласит, что чем больше в присадочном прутке легирующих элементов, которые являются раскислителями, тем лучше. Раскислителями являются, например, такие элементы, как кремний или марганец. Они связывают свободный кислород в расплаве и выводят его на его поверхность в виде шлака. Таким образом, вредная составляющая выводится из металла и в результате снижается количество дефектов – отсутствует пористость или же она сведена к минимум – единичные поры, раковины. Насколько раскислители, которые находятся в сварочной проволоке, влияют на качество шва (латунь) в плане его бездефектности на практике – трудно сказать. Например, при наплавке меди М1 прутком М1 на электротехническую сталь типа 10895 или 10864,10865 ацетилено-кислородной или кислородно-пропановой горелкой наблюдается серьезная пористость наплавленного слоя – частные цепочки пор. Причем тем больше пористость, чем выше интенсивность пламени, его скорость. Дефекты наплавки (или шва) скорее появляются из-за того, что расплавленный металл «обдувается» скоростным пламенем и наличие или отсутствие раскислителей в составе присадки здесь вряд ли что-то может изменить в лучшую сторону. Кардинально ситуацию меняет, например, сварка в аргоне – здесь аргон подается с меньшей скоростью и образует как бы облако газа вокруг сварочной ванны. В результате наплавленный слой практически не имеет пор.
Латунь – это не медь, а сплав на ее основе. Однако, как нам кажется, здесь можно провести определенные параллели. Часто принимается за абсолютную действительность теоретические сведения, которые были выведены в свое время высоколобыми учеными, но имеют к реальности отдаленное отношение. Но вернемся к сварке латуни…
Так как ацетилен наиболее подходящий для сварки латуни метод, остановимся на нем более подробно.
Сварка латуни ацетиленом в домашних условиях
Понадобится флюс бура – белый порошок, который выглядит как соль. Продается он по килограммам в полиэтиленовых пакетах. Проволока латунная, реализуется в прутках. Стоимость проволоки высокая, но если варить время от времени по хозяйственным нуждам, небольшой связки прутков хватит на долгое время.
Технология сварки
Если нужно проварить толстостенные детали, нужно делать разделку. Она может быть У-образная; Х- образная, или самая обычная с углом раскрытия 45 оС. Если детали тонкостенные, разделка не требуется, необходимый провар и так будет обеспечен. Для сварки можно использовать как ацетилен, так и пропан, так как для плавления латуни большой температуры не требуется. Единственное что, массивные латунные изделия, если такие найдутся в хозяйстве, пропаном греть придется дольше.
Мундштук – насадка на горелку выбирается самый маленький (№1). Пламя должно быть небольшим. Пламя настраивается так же, как на сварку черного металла, только немного мягче.
Для начала нагревается латунное изделие. Если детали имеют тонкие стенки, нужно контролировать процесс так, чтобы металл не провалился, это может произойти, если его сильно прогреть. Нагреваем деталь не докрасна (хотя она и не греется до такого цвета). Затем пруток окунается в флюс и подается к соединению. Капля «падает» с прутка, попадает на соединение и эту каплю необходимо «размазать» небольшими колебательными движениями горелки. И так постепенно продвигаетесь вперед.
Контролируйте визуально отсутствие пор. Если появились – значит мало флюса. Добавили флюс – и пора заплавляется. Процесс сварки латуни ацетиленом сильно не отличается от сварки углеродистых сталей.
Читайте статью «Выбор присадочного прутка и особенности аргонодуговой сварки (TIG) черной стали, нержавейки, алюминия, меди и ее сплавов, магния»
svarka-master.ru
Сварка латуни аргоном: технология для домашней мастерской
У вас в руках треснувшее изделие из латуни с которым тяжело расстаться (даже выступили слезы). Выход есть: полюбившеюся вещь можно не выкидывать, а взять и отремонтировать.
Латунь — это сплав меди с цинком (бывают ещё включения — олова, никеля и свинца), температура плавления 880 — 950° С.
Сварка латуни аргоном не простая технология, но вполне осуществимая в домашней мастерской.
Как отличить материал от других сплавов? Латунь в сфере аргонодуговой сварки начинает шипеть и плеваться. Обычно тонкие вещи спаиваются, а изделия толщиной свыше 3 мм свариваются.
Трудности при стыковке материала
- все цветные металлы в процессе нагрева и охлаждения меняют свои физические свойства;
- находящийся в латуни цинк испаряясь уменьшает пластичность металла и образует пары вредные для здоровья;
- водород присутствуя в оксидной пленке вспениваясь нарушает сварочный шов.
Вывод: сваривая латунь, тяжело получить качественный шов и можно наглотаться вредных паров цинка.
Аргонодуговая технология
Чтобы соединить латунное изделие, нужно выполнить, при необходимости — разделку кромок. Фаски снимают под углом 20-35 градусов, избегая остроты кромок.
Далее материал защищается и обезжиривается от окислов (например, азотной кислотой). Сварка латуни в домашних условиях требует наличия респиратора для защиты от паров цинка. Потому что будет много дыма, вони — нужна хорошая вытяжка и изоляция дыхания.
Реставрация изделия производится с помощью TIG аппарата с вольфрамовым электродом и присадочного прута, который подается рукой сварщика.
Присадки:
- латунная кремнистая проволока в составе 0,5% кремния;
- медная проволока;
- прутки из бронзы БрКМц-3-1;
- офлюсованный латунный пруток фирмы Radnor (цвет получается интендичный изделию).
Если для присадки берется аналогичный по составу кусок материала, то после сварки требуется тщательная очистка нагара и шлифовка шва для придания одинакового цвета всему изделию.
Сварочный шов выполняется в один слой. Соединение лучше производить отдельными точками (валиками), с перехлестом.
Настройки аппарата зависят от инструкции каждой модели и подбираются опытным путем. Ток нужно выставлять небольшой для хорошего проплавления.
Лучше сначала потренироваться на подходящем ненужном куске материала. И только потом, набив руку и выставив правильные настройки аппарата браться за изделие предназначенное для сварки.
Может случится так, что все попытки пристыковать детали окажутся тщетными. Расстраиваться не стоит, просто вам достался самый дешевый металл, с большим содержанием цинка.
Видео: соединение латуни аргоном.
P.S. После сварки, изделие можно покрыть дорогим лаком, чтобы латунь не окислялась.
Загрузка... plavitmetall.ru
Сварка латуни в домашних условиях
При обработке цветных металлов часто возникают трудности, так как при высоких температурах их физические свойства изменяются. Особого внимания заслуживает сварка латуни, при которой происходит активное испарение цинка. Несмотря на имеющиеся сложности, с данным сплавом вполне реально работать и в бытовых условиях.
Основные свойства материала и получение
Прежде чем будет подробно рассмотрена сварка латуни, необходимо ознакомиться с характеристиками самого материала. В состав сплава входят два базовых металла – медь и цинк. Содержание последнего из них может варьироваться в пределах 5-45 процентов. Его вводят не только для улучшения физических свойств, но и для удешевления конечного продукта.
Из латуни изготавливается большое количество изделий. К таковым относятся всевозможные втулки, переходники, трубы и различные элементы декора. При их производстве могут добавляться легирующие элементы, влияющие на качественные характеристики:
- олово позволяет повысить показатели устойчивости к коррозии:
- алюминий в какой-то мере уменьшает летучесть цинка;
- кремний улучшает свариваемость при небольшой потере прочности;
- свинец дает возможность получать менее твердые изделия для удобной обработки методом разрезания.
В качестве исходного сырья для изготовления сплава выступают цинковые и медные заготовки, а также некоторые виды других металлов. В отдельных случаях могут применяться отходы собственного производства. Плавка осуществляется в помещениях с вытяжной вентиляцией посредством индукционных печей.
Сложности при создании неразъемных соединений
Чтобы сварка латуни в домашних условиях была выполнена качественно и безопасно, необходимо знать о проблемных моментах. Неразъемные соединения, полученные путем местного нагрева, будут надежными только при соблюдении особых требований. В ходе работ нельзя забывать о мерах безопасности, так как при термическом воздействии выделяются опасные испарения.
Основная проблема кроется в активном выгорании цинка, что связано с его невысокой температурой плавления (всего 419 градусов). Большая часть вещества при выполнении работ улетучивается. Некоторая часть при этом вступает во взаимодействие с кислородом, образуя белый порошок, который впоследствии покрывает участки рядом со швом.
Меры предосторожности при осуществлении работ
Самостоятельная сварка латуни не должна привести к формированию опасных условий для человеческого организма. В связи с повышенной активностью выделения летучих соединений следует при работах применять респираторы. Даже при использовании специальных технологических приемов выгорание цинка колеблется в диапазоне от 25 до 30 процентов.
Не допускается осуществлять сварочные мероприятия рядом с материалами и веществами, воспламеняющимися очень быстро. В непосредственной близости от рабочего места не должно быть бензина, деревянной стружки, пакли или газовых баллонов. Обязательным условием является наличие вентиляции в помещении.
Мероприятия по подготовке элементов
Когда осуществляется сварка латуни небольшой толщины, выполнять предварительный подогрев нет необходимости. При соединении массивных элементов рекомендуется производить местную термическую обработку. Подготовка кромок может не выполняться для изделий толщиной 1,5-6 мм.
Если элементы имеют большее сечение, то в любом случае потребуется V-образная разделка швов. Она отличается простотой, но не является оптимальной. Лучше всего осуществлять X-образную разделку, при которой угол раскрытия составит 30-45 градусов с каждой стороны.
Виды и сравнение применяемых технологий
Во многих случаях производится сварка латуни аргоном. Технология соединения частей в инертной среде считается наиболее перспективной, так как позволяет добиться высокой скорости проведения работ. Из других преимуществ данного варианта следует выделить:
- возможность получения швов с четкой геометрией и чистотой;
- однородность структуры в местах неразъемных соединений;
- надежность стыков;
- экономичность из-за применения недорогих вольфрамовых электродов.
Другой технологией является газовая сварка. Она не предполагает использование источника электрической энергии, что в некоторых случаях очень оправдано. При ее применении можно в достаточно широких пределах регулировать мощность выходящего пламени. При правильном подборе присадочных материалов образуются высококачественные швы.
Сварка латуни аргоном: описание процесса
Среда из защитных газов предоставляет возможность несколько сгладить негативные эффекты. Сварка бронзы и латуни при таком варианте проходит с использованием постоянного тока, имеющего прямую полярность. В связи с большой долей вероятности прожога рекомендуется обрабатывать место стыковки посредством длинной дуги.
Электрод вставляется в горелку, представляющую собой токопроводящий механизм. После этого осуществляется включение агрегата. Сама операция сопровождается повышенным треском, который появляется из-за выделения цинковых паров. Присадочная проволока внедряется внутрь шва вручную.
Части совмещаются отдельными валиками, а не по технологии сплошной варки. При заделывании кратера желательно немного снизить напряжение дуги. На завершающей стадии ее нужно убрать в сторону. Рабочее напряжение должно уменьшаться не сразу, а постепенно.
Использование газового оборудования
В зонах с отсутствием электрического источника электродуговая технология не может быть применена. Однако в этом случае вполне допустима газовая сварка латуни. При ее использовании получаются прочные соединения, однако для работ требуются довольно опасные вещества, которые совместно с кислородом образуют взрывные смеси.
При работах избежать чрезмерного испарения цинка удается путем применения окислительного пламени в рабочей горелке. Кислорода должно быть гораздо больше, чем водорода. При обработке стыка на поверхности появляется оксидная пленка, позволяющая в некоторой степени защитить окружающее пространство от выделений цинка.
При сварке присадочную проволоку рекомендуется размещать под углом от 15 до 30 градусов к боковым кромкам. Следует избегать поперечных колебаний при осуществлении операции. Горелка должна находиться под углом от 70 до 80 градусов к заготовке.
Присадочный материал укладывается над расплавленной ванной непосредственно в пламя горелки. Нельзя погружать используемый пруток во внутреннюю часть шва. При проходке желательно придерживаться определенной скорости. Обычно она составляет 15-25 см в минуту.
Если соединяются заготовки большой толщины, то их следует располагать под углом от 10 до 15 градусов к горизонту. Сварка при этом осуществляется на подъем. Как правило, потолочные швы в таком случае не выполняются, так как материал является жидкотекучим.
Сварка с другими металлами и сплавами
Иногда требуется соединить латунь с другими разнородными материалами. В этом случае необходимо знать об особенностях проведения подобных работ. При совмещении со сталью могут возникать некоторые трудности, что связано с различными физико-химическими характеристиками двух сплавов.
Распространенным дефектом при сварке считается появление трещин на стальной поверхности непосредственно под слоем латуни. Для снижения риска образования подобных изъянов рекомендуется использовать никелевый сплав. Лучше всего подходит аргонодуговая технология, выполняемая при помощи вольфрамовых электродов.
Совмещение титана с медными сплавами может приводить к образованию хрупких химических связей. Лучший эффект достигается при применении промежуточных вставок. Они изготавливаются из титанового сплава, легированного ниобием или молибденом. В отдельных случаях допускается использование комбинированных сплавов.
По физическим свойствам ниобий во многом схож с титаном, поэтому он удовлетворительно сваривается с латунью. Однако операция должна проводиться в инертной среде. Часто используются специальные камеры, в которой атмосфера полностью контролируется.
Завершающая часть
Следует отметить, что технология сварки латуни имеет свои особенности, которые должны учитываться при создании неразъемных соединений в домашних условиях без привлечения специалистов. При изучении всех тонкостей процесса вполне реально добиться качественного соединения заготовок. Что касается выбора методики, то она в большей степени зависит от наличия конкретного оборудования и условий проведения работ.
fb.ru
Сварка латуни аргоном — технология
Июнь 27, 2017
Сварка латуни с помощью аргона — достаточно сложная процедура. Главная проблема в том, что в состав данного материала входит цинк, который при нагревании плавится, далее испаряется. Данное явление значительно сказывается на прочности будущей конструкции. Кроме этого, цинковые пары очень вредны для человеческого здоровья. Выход из данной ситуации специалисты нашли относительно недавно, придумав новую технологию сварки образцов из латуни с применением аргона. Это стало огромным прорывом в сварочной деятельности.
Большинство молодых сварщиков при необходимости соединения двух деталей из латуни, конечно же, выберут традиционную технику сваривания данного материала, предполагая, что так намного эффективнее и проще. Но это абсолютно не так. В итоге они только испортят заготовку, добьются занижения самооценки.
Особенности технологии
Сущность процесса — в образовании шва в один слой. После его завершения соединение проковывается.Повторное прохождение по шву не допускается, так как при выполнении сварочных работ на соединительном участке откладываются шлаки, образуя корочку, которую просто невозможно пробить.
- Если толщина металла свариваемых элементов конструкции более 5 мм, тогда данную технологию применять не рекомендуется.
- Края соединяемых заготовок лучше обрабатывать перед сваркой специализированным флюсом, который предотвратит испарение цинка.
- Сварные работы рекомендуется осуществлять при помощи латунной многокомпонентной проволоки.
- Рекомендуемые режимы температур при отжиге: 750 градусов — предварительный нагрев соединяемых частей изделия; 625 градусов — температура самого отжига; 100 град./час — скорость смены нагрева охлаждением.
- Рекомендуемая мощность горелки — 120 л/ч горючего состава на 1 мм материала.
Чтобы отличить латунь от прочих сплавов, нужно в процессе сваривания обратить внимание на поведение расплавляемого материала. При аргонодуговой сварке латунь будет плеваться, шипеть.
Некоторые рекомендации специалистов
- Сваривать латунные детали рекомендуется небольшими участками, так как она имеет свойство прогорать, в результате чего от основания отлетают металлические кусочки.
- Пайка латунных образцов обязательно производится индивидуальными валиками с применением 12-го перехлеста. При сплошном соединении прожигается отверстие, латунь начинает «стрелять».
- Варить кратер необходимо, медленно снижая напряжение, при этом длину дуги увеличивать, после отвести в сторону.
- Сварочный шов должен заполняться сразу в полном объеме, так как, если его потом «подваривать», цинк начнет интенсивно испаряться, соответственно, будут формироваться различные дефекты.
- Чтобы минимизировать цинковые испарения, пламя можно делать с большей подачей кислорода или задействовать специализированные присадки, легированные алюминием, кремнием. Присадочный материал будет создавать шлаковый покров, который не будет давать испаряться цинку.
Преимущества методики
Сварка латуни аргоном выполняется с применением неплавящихся электродов и является достаточно востребованной, благодаря следующим достоинствам.
- Такая методика соединения образцов из латуни считается наиболее экологически безопасной процедурой.
- Это универсальный метод сваривания, который можно применять для тонких изделий, достаточно объемных конструкций, а также производить наплавление.
- При сваривании латунных изделий в защитной аргоновой среде нет необходимости в использовании электродов, имеющих специализированное покрытие, флюсов.
- Данная технология характеризуется высокой производительностью.
- Сварочные швы не требуют дополнительной обработки, так как на них не остаются шлаковые отложения, при этом имеют довольно эстетичный внешний вид.
- Подаваемая в сварочную зону струя аргона полностью выдувает отходы, образующиеся в процессе работы.
- Благодаря применению инертного газа края свариваемых латунных заготовок надежно защищаются от возможного формирования нитридных, оксидных слоев.
Важно помнить!Выполнять аргоновую сварку в бытовых условиях при необходимости соединения конструкций из отдельных латунных деталей необходимо со строгим соблюдением требований техники безопасности, так как в состав материала входит цинк, который при испарении представляет значительную опасность для человеческого здоровья.
Поэтому рабочее место обязательно должно быть оборудовано эффективной вентиляционной системой, вытяжкой или стоит проводить сварочные работы исключительно под открытым небом. Но в любом случае, чтобы заварить какую-либо конструкцию, не стоит забывать про индивидуальные средства защиты, в первую очередь про респиратор.
electrod.biz
Сварка латуни аргоном – описание технологии и видео
Общая проблема обработки при высоких температурах цветных металлов (и сплавов из них) связана с тем, что в таких условиях они легко деформируются. Специфика сварки латуни (медь + цинк) состоит еще и в том, что, во-первых, входящий в ее состав элемент «Zn» (30-я позиция в таблице Менделеева) начинает испаряться уже при нагреве до +420 ºС. Во-вторых, этот процесс сопровождается выделением ядовитой компоненты – окиси этого металла.
Технология сварки латуни с использованием аргона является наиболее перспективной методикой, так как устраняет многие сложности и обеспечивает высокую скорость операций. В чем она заключается, каковы особенности этой работы – тема предлагаемой статьи.
Преимущества сварки аргоном
- Получение швов с правильной геометрией, их предельная чистота. Отходы сразу же удаляются из рабочей зоны газовой струей.
- Однородность структуры и прочность места неразъемного соединения.
- Технология аргонной сварки латуни считается самой экономичной. В первую очередь, из-за невысокой стоимости вольфрамовых электродов.
- Высокая скорость работы.
Требуемые условия для безопасной сварки
- Надежная принудительная вытяжка. При аргонной сварке латуни естественной циркуляции воздушных потоков явно недостаточно.
- Обязательное использование работником защитных средств.
Особенности технологии сварки латуни аргоном
Суть работы заключается в формировании однослойного шва. По окончании операции он подвергается проковке. Почему недопустим «повтор»? В процессе сварки интенсивно образуются шлаковые отложения. Если шов проходить дважды, то как потом пробить «корку», которая появится после первой обработки свариваемого участка?
Сварка латуни аргоном не рекомендуется, если толщина образцов не превышает 5 мм.
- Предварительная обработка кромок особым флюсом. Образующаяся пленка резко снижает интенсивность испарения цинка. Рекомендуемые составы: №1 – бура (100%), №2 – бура (20%) + кислота борная (80%).
- Использование при сварке специальной (многокомпонентной) латунной проволоки. В ее составе Al, Fe и ряд других элементов периодической таблицы.
- Температурные режимы (ºС) отжига: нагрев кромок перед сваркой – 750 (±50), в процессе отжига – 625 (±25). Скорость изменения температуры (нагрев/охлаждение) – 100 ºС/час.
- Мощность горелки. Она выбирается, как и для сварки стальных образцов – на 1 мм сплава примерно 120 л/ч горючей смеси.
Латунь бывает разных марок. Чем больше в ней содержание Zn, тем меньше выбирается мощность струи.
Подготовительные мероприятия
- Осмотр респиратора с целью выявления повреждений.
- Проверка вытяжки на эффективность функционирования.
- Для снятия оксидной пленки и обезжиривания рабочего участка понадобятся раствор (10%) кислоты азотной и металлическая щетка.
- Обработка мест стыков свариваемых образцов. Кромки стесываются под углом 65 (±5) 0. Понятно, что зазор должен иметь расширение вверх.
- Зачистка свариваемых поверхностей до появления блеска и обезжиривание.
- Установка электрода в горелку.
Методика сварки
-
Так как работа ведется электродом вольфрамовым (неплавящимся), то используется инвертор (TIG-аппарат). Проволока в ванночку вводится вручную, а роль сварочного флюса играет аргон с небольшой долей кислорода. - Заполнение «разделки» (стыка скошенных кромок) производится с «перехлестом», отдельными валиками.
- Впадины, образующиеся на стыке, устраняются отведением электрода от рабочей зоны и снижением силы тока. Длина дуги увеличивается, и в какой-то момент она разрывается.
Встречается много описаний создания неразъемных соединений деталей из латуни. В них указываются различные методики. Например, с использованием электродов плавящихся, специальных флюсов при сварке эл/контактной. Описанная технология сварки аргоном привлекательна тем, что ее несложно реализовать на бытовом уровне даже при отсутствии достаточного опыта.
ismith.ru
Сварка латуни аргоном – решаем трудности вместе
Иногда приходиться стыкаться с такими задачами как сварка латуни аргоном в том или ином масштабе. Сама латунь, как и большинство других цветных металлов достаточно сложная в сварке. Поэтому если вы этим не занимаетесь или впервые нужно сварить поврежденную деталь, выполнить специфический заказ – придется предварительно ознакомиться с проблематикой и особенностями техники сварки этого металла.
Проблематика
Латунь — металл, представляющий собой бинарный или многокомпонентный сплав на основе меди, в котором главным легирующим компонентом служит цинк, частично могут добавляться свинец, олово, марганец, никель, железо.Из-за своих свойств латунь трудно сваривается, так как она меняет свои физические свойства при быстром нагреве и последующем охлаждении. К примеру, на прочность сварного соединения сильно влияют такие факторы как— наличие цинка;— присутствие в оксидной пленке водорода.В первом случае Zn испаряется под воздействием высоких температур (известно, что цинк испаряется уже при 420-и, а закипает при 907-и градусах, что совпадает с температурой плавления латуни), из-за чего выделяются опасные пары, а латунь приобретает плохую пластичность. Во втором из-за водорода происходит насыщение пузырьками сварочного шва и как последствие – его слабая прочность.
Сварка латуни аргоном — технология
Сразу нужно обозначить важный момент. Сварке подлежат латунные изделия толщиной более 3 мм. Все что тоньше нужно паять.
Итак, вам все–таки приходиться делать сварку. Сначала нужно подготовить кромки свариваемого изделия. При толщине латуни до 4 мм сварку проводит без разделывания кромок, при толщине 4—10 мм необходимо сделать одностороннюю разделку с углом 60—70°. Если толщина металла большая, фаски снимают с двух краев (20 -35°). Для латуни толщиной от 15 до 25 миллиметров делают Х-образную разделку. Не забывайте также притупить кромки.
После этого можно приступать к обезжириванию и зачистке, предварительно одев респиратор. Чаще всего латунные окислы, жирные следы удаляют посредством азотной кислоты. Также возможно применения специальных флюсов для снижения испарений цинка- буры.
Следующий этап – сварка латуни аргоном. Включите вытяжку, оденьте респиратор для защиты от испарений цинка.
Под свариваемым стыком подлаживается прокаленная асбестовая подкладка. Настройки параметров вашего аппарата (инвертора) напрямую зависят от рекомендуемых инструкций для каждой отдельной модели и подбираются путем тестирования. Ток необходимо ставить небольшой чтобы обеспечить хорошее проплавление.Если есть возможность предварительно протестируйте весь процесс на опытном образце или сделайте несколько пробных швов чтобы посмотреть что получается. Важный момент, при толщине свариваемого металла более 10 мм может применяться предварительный подогрев до 750 (±50)С°.
Саму сварку производят короткой дугой без колебаний конца электрода постоянным током обратной полярности. Для сварки используется технология с «перехлестом» или отдельными валиками.
Сварной шов налаживается посредством вольфрамового электрода в один слой. Для присадки можно использовать аналогичный кусок металла, но потом нужно будет провести хорошую зачистку шва и шлифовку всего изделия. В другом случае в качестве присадочного прутка может быть медная проволока, бронзовые прутки из безоловянной бронзы марок БрАМц9-2, БрАЖМц10-3-1,5, БрАЖН10-4-4, БрАЖ9-4 и БрКМц3-1. Также можно использовать кремнистую (0,5% кремния) латунную проволоку.
Во время сварочных операций нужно быть внимательным и аккуратным, не только в связи с испарениями цинка, но и ввиду высокой вероятности к трещинообразованию латунного шва при температурах от 300 до 600 градусов по Цельсию.
Итог
Сварка латуни аргоном позволяет получать прочные и геометрически однородные швы, которые способные выдерживать существенные нагрузки при давлении и сжатии, растяжение или изгибах. Главное при этом не забывайте про меры безопасности, соблюдайте технологию и вы сможете получить требуемый результат.
blog.svarcom.net
