Сварка латуни – основные технологии, особенности, видео

Температура плавления меди 1083°С

Марка	Свариваемость	Технологические особенности сварки
Медь катодная	Электродная проволока Бр.КМц 3-1; МНЖКТ-5-1 -0,2-0,2; Бр.ОЦ 4-3; Бр.ОЦ 4-3; БР.Х 0,7 При толщине более 8-10 мм необходим предварительный подогрев до 200-300°С
М00к, М0к, М1к	Хорошая
Медь раскисленная
Mlp, М2р, МЗр	Хорошая
Медь рафинированная
М2, М3	Хорошая
Бронзы оловянные литейные	Электродная проволока той же марки, что и основной металл При толщине более 10-15 мм необходим предварительный подогрев до 500-600°С Защитные газы Ar, Не, N2
Бр03Ц12С5, Бр05Ц5С5, Бр08Ц4, Бр010Ф1, Бр010Ц2	Удовлетворительная
Бр03Ц7С5Н1, Бр04Ц7С5, Бр010С10	Плохая
Бронзы безоловянистые литейные
БрА9Ж3Л	Хорошая
БрА9Мц2Л, БрА10ЖЗМц2, БрА11Ж6Н6, БрА7Мц15Ж3Н2ц2	Удовлетворительная
Бронзы деформируемые
Бр0ф7-0,2, БрХ1, БрКМц3-1, БрБ2	Хорошая
БрАМц9-2, БрАЖН9-5-2, БрАЖ9-4, БрСр1	Удовлетворительная
БрА5, БрА7	Плохая
Латуни деформируемые	Электродная проволока Бр.ОЦ 4-3; Бр.КМц 3-1; ЛК62-0,5; ЛК80-3; ЛМц59-0,2 При толщине более 12 мм необходим предварительный подогрев до 300-350°С
JI96, ЛА77-2, ЛК80-2	Хорошая
ЛМцС58-2, ЛС3, Л062-1	Удовлетворительная
ЛС59-1, ЛС60-1	Плохая

Медь и сплавы на ее основе — бронзы, латуни, медно-никелевые сплавы качественно свариваются способом MIG/MAG в инертных газах.

Трудности при сварке

1. Высокая теплопроводность меди (в 6 раз выше, чем у железа) осложняет сварку соединений с несимметричным теплоотводом;
2. Большая жидкотекучесть (в 2—2,5 раза выше, чем у стали) затрудняет сварку вертикальных и потолочных швов;
3. Интенсивное окисление с образованием закиси меди (Cu2О), хорошо растворяемой в расплавленном металле, приводит к образованию трещин;
4. Активная способность меди поглощать газы (кислород и водород) при расплавлении приводит к пористости шва и горячим трешинам
5. Большой коэффициент линейного расширения меди (в 1,5 раза выше чем у стали) влечет та собой значительные деформации и напряжения

Подготовка к сварке

Разделку меди и ее сплавов на мерные заготовки можно выполнять шлифовальной машинкой, труборезом, на токарном или фрезерном станке, а также плазменно-дуговой резкой.

Кромки под сварку подготавливают механическим способом. Для меди толщиной 6-18 мм рекомендуются V- и X-образные разделки.

Свариваемые детали и присадочную проволоку очищают от окислов и загрязнений до металлического блеска и обезжиривают. Механическую зачистку кромок выполняют наждачной бумагой, металлическими щетками и т.д. Использовать наждачную бумагу и абразивный камень с крупным зерном не рекомендуется.

Главное при сварке меди — защита сварочной ванны от кислорода. Она достигается при помощи раскисления фосфором, алюминием и серебром. Поэтому следует использовать электродную проволоку, легированную этими раскислителями.

Свариваемые кромки и присадочную проволоку можно очищать травлением в растворе, состоящем из:

• 75 см3/л HNO2;
• 100см3/л H2SO4:
• 1 см3/л НСl

с последующей промывкой в воде и щелочи и сушкой горячим воздухом.

Предварительный подогрев конструкций с толщиной стенки 10-15 мм возможен газовым пламенем, рассредоточенной дугой или другими способами.

Сборку стыков под сварку ведут либо в приспособлениях, либо с помощью прихваток. Зазор в стыкуемых заготовках соблюдают одинаковым на всем протяжении.

При сварке в нижнем положении используют графитовые подкладки или медные пластины, охлаждаемые водой.

Выбор параметров режима сварки

Плавящимся электродом в защитных газах эффективнее всего сваривать медь толщиной не менее 6-8 мм. Сварку ведут на постоянном токе обратной полярности.

Медь хорошо сваривается плавящимся электродом в аргоне, азоте, в смеси аргона с азотом и в гелии. Из-за высокой теплопроводности меди для получения надежного провара в начале сварки и хорошего сплавления кромок детали подогревают до 200-500°С. При сварке в аргоне подогрев необходим при толщине металла более 4,5 мм, а в азоте — более 8 мм

Одним из важнейших параметров режима сварки меди плавящимся электродом является длина дуги. Шов качественно формируется при длине дуги 4-5 мм.

Стыковые соединения сваривают на подкладных элементах. Импульсно-дуговая сварка (ИДС) в аргоне дает возможность выполнять вертикальные и потолочные швы, позволяет сваривать тонкий металл. При сварке в азоте процесс идет с короткими замыканиями (КЗ) с повышенным разбрызгиванием или крупнокапельным переносом (КР)

Техника сварки

Для повышения стойкости металла шва к образованию горячих трещин рекомендуются проволоки Бр.АЖНМц 8,5-4-5-1,5; Бр.МцФЖН 12-8-3-3; ММц40, Механические свойства сварных соединений в этом случае соответствуют свойствам основного металла.

Ориентировочные режимы сварки меди в нижнем положении

Вид соединения	Размеры, мм	Процесс сварки	Газ	Сварочный ток, А	Напряжение на дуге, В	Скорость сварки, м/ч	Диаметр электрода, мм	Вылет электрода, мм	Расход газа, л/мин
S	b
	0,8-1	0+0,5	ИДС КЗ	Ar N2	80-110 80-110	18-20 18-20	30-45	0,8-1,2 0,8	10-14 10-12	7-9
	2-3	1-1,5	ИДС КЗ КЗ	Ar N2 Ar	140-210 140-200 140-200	19-23 20-25 19-23	25-35 25-35 25-30	0,8-1,6 0,8-1,2 0,8-1,2	10-18 10-14 10-14	8-10 8-9 8-10
	5-6	2-3	КЗ СТР ИДС	N2 Ar Ar	250-320 250-320 250-320	24-27 23-26 23-28	22-28 20-25 20-25	1-1,4 1-1,6 1,2-3	10-16 10-18 12-30	10-12
8-10	3-3,5	СТР СТР КР	Ar He N2	350-550 300-500 300-500	32-37 33-38 34-39	18-20 20-22 20-28	2-3 1,6-3 1,6-3	20-35 18-35 18-35	14-16 30-40 14-16
	12-14	1,5-2,5	СТР СТР КР	Ar He N2	300-500 270-500 280-500	28-36 32-38 32-39	16-18 18-22 18-22	2-4 1,5-3 1,5-3	20-40 18-35 18-35	14-18 30-40 14-16
16-20	3-4	СТР СТР КР	Ar He N2	350-680 350-650 350-650	32-39 34-42 35-42	16-18 16-20 16-20	2-4 2-4 2-4	20-40	14-18 30-50 14-18

Медь сваривают с минимальным числом проходов.

Сварку ведут «углом вперед» справа налево. Для формирования обратной стороны шва стыковых соединений используют графитовые или медные водоохлаждаемые подкладки. Двухсторонние соединения выполняют с формированием шва на весу или по подварочному шву наложенному ручной аргонодуговой сваркой W-электродом.

Бронзы

Бронзы — сплавы меди с алюминием. Их обозначают двумя буквами «Бр» начальными буквами русских названий легирующих элементов и рядом чисел, указывающих содержание этих элементов в %.

Так, марка БрАЖМц 10-3-1,5 означает, что бронза содержит 10% алюминия, 3% железа, 1,5% марганца. В конце некоторых марок литейных бронз ставится буква «Л».

Ориентировочные режимы сварки бронз Бр.АМц 9-2, Бр.АЖМц 9-5-2 и латуни ЛМНЖ 55-3-1 в аргоне в нижнем положении (постоянный ток, обратная полярность, проволока Бр. АМц 9-2)

Вид соединения	Размер, мм	Процесс сварки	Сварочный ток, А	Напряжение на дуге, В	Скорость сварки м/ч	Диаметр электрода, мм	Вылет электрода, мм	Расход газа, л/мин
S	b
	3	0+1	ИДС КЗ	150-190 160-190	23-26 22-25	20-25 20-25	1-1,5 1-1,5	10-16 10-16	8-10 9-11
	4-5	0+1,5	ИДС КЗ	140-220 160-220	23-26 22-26	20-22 20-22	1-1,5 1-1,5	10-16 10-16	10-12 10-12
	8-10	0+1,5 0+2	СТР СТР	300-400 375-450	29-33 31-36	25-32 30-35	2-4 2-4	20-35 20-35	12-16 14-16
	14-16	0+2	СТР	400-650	33-38	20-25	2-5	20-40	16-20
24-26	0+2	СТР	400-800	33-42	18-30	2-5	20-40	16-20

Трудность сваривания бронз объясняется их повышенной жидкотекучестью. При сварке бронз возникают трудности, вызванные образованием окиси алюминия, поэтому способ и технологию сварки выбирают такими, как и при сварке алюминия, а режимы — характерные для медных сплавов.

Латуни

Сплавы меди с цинком — это латуни, или медноцинковые латуни. Для улучшения свойств в сплав добавляют Al, Mn, Ni, Fe, Sn, Si и др. Такие латуни называются специальными.

Латуни обозначают буквой «Л», справа от которой пишут буквенное обозначение специально вводимых элементов (кроме Zn).

затем цифру, указывающую процент меди, и наконец, проценты специально вводимых добавок в той же последовательности, в какой записаны сами элементы.

1. ЛТ 96 — (томпак) означает медно-цинковую латунь с содержанием 96% меди и 4% цинка.
2. Л 68 — медноцинковая латунь с содержанием 68% меди и 32% цинка.
3. ЛАЖМц 70-6-3-1 — это специальная латунь с содержанием 70% меди, 6% алюминия, 3% железа, 1% марганца, 20% цинка.

Особенность сварки латуней — интенсивное испарение цинка при температуре 907°С. При этом ухудшаются механические свойства сварного соединения. Для уменьшения выгорания цинка эффективны сварка на пониженной мощности дуги, применение присадочной проволоки с кремнием, который создает на поверхности сварочной ванны окисную пленку (SiO2), препятствующую испарению цинка.

Источник: https://weldering.com/tehnologiya-svarki-medi-splavov

Сварка латуни

Такой металл как латунь благодаря своим отличным эксплуатационным характеристикам получил сегодня широкое распространение и используется в различных отраслях народного хозяйства. Достаточно часто возникает необходимость сварки латуни, что выполняется с использованием различного оборудования и по строго определенной технологии. Необходимо сказать, что латунь относится к легкоплавким металлам, что необходимо учитывать при выполнении таких работ. Расскажем  вам поподробнее как проводиться сварка такого металла.

Особенности сварки латуни

Если же говорить об особенностях работы с этим металлом необходимо сказать, что в отдельных случаях возникают определенные трудности, обусловленные наличием в сплаве цинка, который расплавляется и выгорает при низких температурах.

Если у самой латуни температура плавления составляет порядка 700 градусов, то цинк становится жидким и начинает выгорать уже при 420 градусах.

Все это существенно усложняет сварку латуни, которая при термической обработке в месте соединительного шва начинает интенсивно кипеть, что в свою очередь не позволяет сформировать правильный шов.

Во время термического воздействия при сварке латуни образуется большое количество белого осадка. Такой остаток представляет собой окись цинка, который выгорает и соединяется с кислородом.

Следует также учитывать тот факт, что испарения цинка в соединении с кислородом представляют опасность для человека.

Именно поэтому при выполнении таких сварочных работ следует в обязательном порядке использовать следующие  средства индивидуальной защиты:

• Респираторы.
• Защитные маски.
• Перчатки.
• Очки.
• Спецодежду. 

Используемые сегодня технологии сварки латуни позволяют снизить выгорание цинка, и при этом обеспечивается отсутствие в сварном шве пор, наличие которых отрицательно сказывается на качестве соединения.

Сварка латуни аргоном

Необходимость предварительного прогрева деталей перед выполнением сварочных работ зависит в большей степени от толщины таких элементов. При соединении  тонких и средних по своей толщине латунных изделий выполнять их предварительный нагрев не требуется. А вот если соединяются элементы большой толщины, рекомендуется предварительно выполнить местный прогрев.

Также исходя из толщины материала, выполняется разделка кромок под их сварку встык.

В том случае, если выполняется работа с латунными листами, толщина которых не превышает полутора миллиметров, рекомендуется выполнять предварительную отбортовку листов.

При этом высота такой отбортовки должна равняться двойной толщине свариваемых металлических изделий. В том же случае, если соединяются элементы толщиной более полутора миллиметров, то дополнительно обрабатывать их кромки не требуется.

При сварном соединении металлических латунных изделий следует помнить, что допустимый зазор составляет не более 2 миллиметров. В том случае, если используются дополнительные подкладки, размер допустимого зазора увеличивается до 4 миллиметров. Необходимо учитывать тот факт, что от правильности соблюдения зазора между соединяемыми деталями зависит качество выполненной сварки.

Сварка латуни полуавтоматом   

Необходимо сказать, что на выбор используемых электродов непосредственно влияют особенности тех или иных латунных изделий. Наибольшую популярность получили справочные электроды марок Л62 и Л68. Использование проволочных электродов этих марок позволяет существенно уменьшить выгорание цинка,  а, следственно, сварные швы отличаются прочностью и имеют правильно сформированную структуру.

Появление при выполнении сварки большого количества дефектов и разнообразных пор в сварных швах существенно усложняет выполняемые работы.

Для минимизации таких пор и обеспечения максимальной плотности шва рекомендуется использовать в качестве электродов латунную проволоку, которая легирована различными раскислителями. В качестве раскислителей можно использовать серебро, марганец и алюминий.

При выполнении сварочных работ рекомендуется использовать дополнительный флюс, который позволяет улучшить качество соединения и эффективно удаляет из сварного шва появляющийся оксид цинка.

При использовании кислородной сварки этого металла рекомендуем использовать электроды, содержащие в своем составе кремний и олово.

В данном случае обеспечивается максимально высокая коррозийная устойчивость, а само соединение получается прочным и устойчивым к воздействию различных агрессивных сред.

Распространение также получили кремнистые электроды, которые в процессе сварки уменьшают количество дыма, соответственно снижается показатель угара цинка. Такие кремнийсодержащие электроды широко используются при сварке латуни и стали.

Профессиональные специалисты при выполнении сварочных работ в обязательном порядке используют различные виды флюса. Применение таких составов препятствует окислению в расплавленной ванне и очищает сварные кромки. Все это позволяет существенно улучшить качество проведенных работ.

Наилучшие результаты достигаются при использовании флюсов, изготовленных из буры и борной кислоты. Также можем порекомендовать вам использовать флюс БМ1 , который состоит из метилового спирта и метилбората.

Использование такой марки флюса позволяет предотвратить выгорание цинка, соответственно сварщик будет полностью защищен от воздействия опасных для здоровья паров цинка.

Газовая сварка латуни

Следует сказать, что такие работы следует выполнять с максимально возможной в конкретном случае скоростью, что объясняется особенностями плавления этого материала. При уменьшении скорости сварки существенно увеличивается количество образующихся в шве пор. Оптимальные показатели скорости сварки составляют приблизительно 0,25 метров в минуту.

Если выполняются работы с латунными изделиями большой толщины, соединяемые детали следует устанавливать к горизонту под углом в 10-15 градусов. При этом сварка ведется снизу вверх. Предварительно необходимо разогреть соединяемые элементы, что позволит ускорить их сварку.

Присадочную проволоку при выполнении сварки латуни необходимо располагать под углом в 30 градусов к  свариваемым кромкам. При этом горелка держится под углом близким к 90 градусам к поверхности изделия.

Сварку нужно выполнять без поперечных колебаний, что может привести к ненужному расплавлению латунных изделий. Учтите, что проволока или электрод не должны погружаться в расплавленную ванну. Проволока  должна быть в пламени горелки над расплавленной ванной.

Наплавляемый металл должен располагаться в пламени горелки и каплями стекать в ванну.

Показатели прочности выполненных соединений

Следует сказать, что качество и прочность выполненной сварки латуни зависит от различных факторов. Это и толщина соединяемых элементов, разновидность используемого присадочного материала, характеристики соединяемых латунных изделий.

Отметим, что применение той или иной технологии сварки позволяет обеспечить максимально возможную прочность соединения.

Необходимо соответствующим образом проводить подготовку материала к работе, правильно выбирать используемый наплавляемый материал, что и станет залогом отсутствие горячих и холодных трещин в сварном шве.

Источник: https://svarkagid.com/svarka-latuni/

Как выполняется сварка латуни, какие существуют технологии

Латунь не является чистым химическим элементом, это сплав, состоящий из цинка и меди. Нормы по количественному содержанию металлов в сплаве не существует, поэтому их процентное соотношение варьируется от 20% до 30% для каждого элемента.

Зачастую в латуни можно обнаружить и некоторые другие элементы. Многокомпонентный состав подразумевает наличие олова, свинца, никеля, марганца или железа. Многие отождествляют понятия латуни и бронзы.

С точки зрения металлургии это два разных сплава, у которых наблюдаются отличия как по физическим, так и по химическим свойствам.

В промышленном отношении все сплавы латуни подразделяются на два вида:

1. Однофазный сплав – сплав, в котором цинк присутствует в количестве, не превышающем 35%. Его еще называют сплавом «альфа». По физическим свойствам альфа отличается пластичностью. Изделия можно деформировать, не нагревая их предварительно.
2. Двухфазный сплав содержит гораздо больше цинка. Его доля может достигать 60%. Этот сплав называется «альфа-бета», он имеет прочную структуру. Изделия из двухфазной латуни отличаются своей прочностью. Чтобы изменить форму, необходимо повышать температуру изделия или увеличивать внешнее давление.

• Особенности
• Подготовка
• Электродуговая сварка
• Аргоновая
• Газовая

Особенности

Латунь поддается сварке, однако этот процесс считается технологически сложным.

Входящие в ее состав компоненты в виде цинка и меди отличаются по физико-химическим свойствам, следовательно, по-разному себя ведут в одинаковых условиях. Несмотря на это сварка, в принципе, возможна.

Если узнать все особенности поведения металлов, то можно осуществить сварку тривиальными способами, причем в домашних условиях. По своей технологии процесс похож на сварку меди.

Можно выделить несколько традиционных препятствий, с которыми сталкивается каждый сварщик при проведении сварочного процесса. Основной проблемой является большой разрыв между температурами плавления металлов, входящих в состав сплава латуни.

Если для меди температура плавления составляет 1080°C градусов, то цинк плавится уже при 420°C, а при 905°C градусах цинк начинает кипеть (при нормальном давлении).

В результате действия электрической дуги цинк плавится и закипает. Из места формирования шва он постепенно испаряется и выгорает.

Цинк в процессе сварки реагирует с кислородом. Образовавшийся оксид в виде пленки покрывает деталь. Она образуется именно в зоне шва, но именно эта пленка препятствует нормальному сплавлению.

Помимо этого, в латуни при нагревании быстро начинают появляться поры и трещины. Они обусловлены тем, что при повышении температуры начинается процесс поглощения водорода. В расплавленном металле он образует пузыри.

В итоге пористая структура шва негативно сказывается на его прочности.

Если подытожить представленную теорию, можно выделить три основные проблемы, характерные для сварки латуни:

1. испарение и выгорание металла (цинка);
2. образование пор и трещин;
3. образование оксида цинка (белой пленки).

Подготовка

Теплопроводность сплава меди и цинка гораздо ниже, нежели у составляющих элементов, поэтому для сварки нет необходимости предварительно разогревать заготовки. Если же толщина материала внушительная, то можно ограничиться локальным нагревом.

Стыки заготовок обрабатываются несколькими способами, исходя из толщины листа металла. При толщине до 1,5 мм делают по кромке отбортовку. Высота бортика должна достигать удвоенной толщины листа.

При толщине заготовки от 1,5 мм до 6 мм поверхности не обрабатывают, а при сварке между кромками обеспечивают зазор 1-2 мм. Применение подкладок требует увеличения зазора до 3 мм.

Кромки большей толщины разделывают под углом 30-45°C градусов.

Для того, чтобы провести качественную сварку любого сплава, необходимо учитывать свойства каждого составляющего элемента. Сварка латуни напоминает сварку меди, однако наличие цинка вносит в алгоритм некоторые коррективы. Принято выделять три способа сварки латуни:

1. электродуговая сварка;
2. аргонодуговая сварка;
3. газовая (газопламенная) сварка.

Электродуговая сварка

Электродуговую сварку осуществляют инверторными аппаратами, работающими в режиме MMA. Для этого используют специальные электроды. От их типа зависит способ сварки. Различают сварку латунными или угольными электродами.

Сварка латунными электродами ведется постоянным током прямой полярности. Для работы характерна короткая дуга при силе тока в 250 А, этот параметр приведен для электродов диаметром 5 мм. С такими показателями скорость наложения шва достигает 30 см в минуту.

После наложения шва его подвергают ковке и разогреву до 600°C градусов.

Сварка угольными электродами предполагает использование графитированного расходного материала (толстопокрытых электродов).

К наиболее популярным относят марганцевую руду, ферромарганец, меловую крошку, алюминий и графит.

При пользовании угольными электродами применяют присадку, покрытую специальными флюсами. Такая сварка ведется при вышеуказанных параметрах, однако они уже подходят для электродов сечением 10 мм. Можно выделить ряд обязательных условий, необходимых для получения прочного шва при ведении электродуговой сварки:

• Заготовки толщиной от 6 мм следует локально нагревать перед наложением шва.
• Тонкие листы свариваются за одни проход. при наложении нескольких слоев на заготовке в области шва начнут появляться трещины.
• Ограничение по толщине для одного прохода составляет 3 мм.
• Снизу или с внутренней стороны шва помещают подкладку из асбеста. Она нужно, чтобы предотвратить вытекание металла.

Аргоновая

Аргоновая или аргонодуговая сварка – это разновидность дуговой сварки, которая обладает определенными особенностями. Сварка ведется неплавящимся вольфрамовым электродом в среде защитного газа, роль которого выполняет аргон.

Если бы инверторы, работающие в режиме TIG, были так же распространены, как и инверторы MMA, то аргонодуговую сварку латуни можно было бы назвать самым популярным способом соединения.

Тем более, что именно такой способ сварки обеспечивает высокое качество.

Прибегают к аргонно-дуговому способу при сварке достаточно массивных заготовок. Сначала выполняется подготовка поверхностей. Она сводится к зачистке кромок до характерного блеска. Латунь быстро окисляется, поэтому нередко приходится бороться со слоем окисла. Для этого кромки обрабатывают азотной кислотой, после чего заготовку следует промыть и высушить.

При сварке необходимо получить длинную дугу. Сплошной шов исключается, так как в процессе его наложения может произойти сквозное прогорание металла. Шов формируется из отдельных валиков.

Сварка латуни характерна постепенным понижением напряжения. При использовании вольфрамового неплавящегося электрода применяется присадка. Оптимальным вариантом для материала присадки служит бронза или фосфор.

Из этих элементов делается специальный прутик, который одним концом вносится в зону формирования шва. Но при ведении аргоновой сварки допускается еще применение плавящихся электродов.

Так или иначе, процесс сопровождается характерным потрескиванием, которое возникает при испарении цинка.

Достоинства аргонно-дуговой сварки можно сформулировать подробнее.

• Данный метод считается наименее затратным. На приобретение угольных или латунных электродов, к которым еще полагается флюс, потребуются немалые средства.
• Высокие показатели качества в сочетании с относительной безопасностью переносит данный способ в разряд передовых.
• Высокая скорость формирования шва.
• Внешний вид шва получается эстетичным. Не стоит забывать, что множество изделий из латуни являются элементами декора, поэтому аккуратный шов – залог качественной работы мастера.
• Выделяющиеся газы, в том числе и соединения цинка, считаются ядовитыми. В процессе сварки они выдуваются аргоном и не могут причинить сварщику большого вреда.
• Отсутствие шлаковой корки, которую впоследствии приходилось бы сбивать или счищать.
• Аргон препятствует быстрому окислению на обработанных кромках.

Газовая

Газовая сварка латуни применяется в исключительных случаях. В основном ее ведут при отсутствии электричества или при невозможности вести электродуговую сварку.

Сформированный шов получается достаточно прочным и качественным, но такой метод сопровождается интенсивным испарением цинка. Препятствием этого процесса может служить лишь окислительное пламя.

В результате реакции соединения с кислородом образуется пленка на поверхности, которая предотвращает выход газа наружу.

При газовой сварке происходит сгорание в специальной горелке горючего газа. Его роль выполняет ацетилен, водород, природный газ, пары бензина или керосина. Наибольшей популярностью пользуется смесь ацетилена и кислорода, так как она имеет высокий показатель теплоты сгорания.

Мощность пламени напрямую влияет на качество шва, поэтому перед выполнением работ необходимо настроить параметры сварки. Технология газовой сварки подразумевает разогрев в пламени присадочного материала.

Прутик с присадкой всегда должен находиться в зоне высокой температуры, а сам шов накладывается с максимальной скоростью.

Проволока, играющая роль присадочного материала, не требует применения дополнительного флюса. Обычно используется кремнистая латунная проволока, она дает плотный и прочный шов. Избыточные шлаки необходимо смыть водой. Затем шов подлежит проковке, отжигу и медленному охлаждению. При ведении работ на вертикальной поверхности следует помнить о текучести металла.

Источник: https://svarkoy.ru/teoriya/svarka-latuni.html

Четыре способа сварки латуни

Латунью называют сплавы, основой которых является цинк и медь. Процент содержания этих основных металлов в каждом конкретном сплаве может различаться. Например, цинка может быть от 20 до 60%. Кроме того, в сплав могут быть добавлены в небольших количествах и другие элементы.

Особенности сварочных работ со сплавами меди

Латунь часто сравнивают с бронзами. Ведь бронзы – это тоже сплавы, в которых присутствует медь, а в качестве второго основного компонента может выступать алюминий, кремний, свинец, бериллий и так далее.

Теплопроводность меди в 6 раз больше, чем железа. И поэтому технология сварки сплавов из меди имеет серьёзные отличия от технологии сварки стальных и железных изделий

Важно также отметить, что вещи из латуни или бронзы зачастую имеют декоративную ценность. А значит, при сварке нужно использовать тот режим, который позволит получить идеально гладкий шов и придать долговечность соединению.

Все сплавы с медью имеют определённые общие черты, но при этом у каждого из них есть и свои уникальные свойства. Например, особое значение для работы с латунью имеет тот факт, что в ней присутствует цинк.

Именно этот элемент из таблицы Менделеева делает сварку латуни столь непростой. Есть несколько трудностей, с которыми мастера сталкиваются при этом процессе:

• газы поглощаются расплавленным металлом (происходит окисление цинка и возникновение водородных пузырьков в сварном шве);
• на латуни при перегреве легко образуются поры и трещинки;
• из сплава начинает выгорать цинк, так как он имеет меньшую точку кипения, чем медь.

Чтобы бороться со всеми трудностями при сварке, используют защитную среду аргона. Применяют и другие виды сварок, не забывая о подготовке материала и строгом соблюдении технологии процесса.

Подготовка

Сегодня на практике при работе с бронзой и латунью применяют электродуговую, газопламенную и аргоновую сварку. Но вне зависимости от того, какая именно технология была выбрана, необходимо тщательно подготовить металлические поверхности, которые предполагается сваривать.

Для этого по краям заготовок следует вырезать специальные сварочные кромки, а будущее место шва отполировать до появления блеска с помощью наждачки и напильника.

На латунных поверхностях нередко образуются окислы, от которых тоже нужно избавиться. Это можно сделать, воспользовавшись раствором соляной или азотной кислоты. Причём такую очистку следует осуществлять строго перед началом сварочных работ.

Электродуговая

Для стандартной электродуговой сварки лучше всего использовать электроды из латунной проволоки (причём доля цинка в этой проволоке должна составлять 40%) с включениями алюминия, железа, свинца, марганца.

Через эти электроды при включении аппарата должен проходить постоянный электроток, обладающий прямой полярностью. В данном случае сварка проводится короткой дугой из положения снизу.

Дуга должна поддерживаться силой тока в 250 ампер для электродов длиною в 5 мм. В таком случае быстрота укладки шва может достигать 30 см в минуту.

По окончании основной операции сварочный шов следует дополнительно проковать и разогреть до температуры в диапазоне от 600 до 650 °C. Это придаст соединению большую прочность.

Газовая

Безусловно, варить поверхности изделий из латуни можно и газовым аппаратом. Но в этом случае работу надо осуществлять с максимальной скоростью. Если горелка будет двигаться медленно, то в шве будут образовываться поры – это опять же связано с особенностями плавления цинка. В конечном счёте, скорость работы должна быть равна примерно 25 см в минуту.

Сварку газовым аппаратом нужно выполнять без поперечных колебаний, иначе изделие из латуни начнёт расплавляться. Горелку специалисты советуют держать под прямым углом к поверхности изделия. А присадочную проволоку необходимо во время процесса располагать под углом примерно в 30 градусов к свариваемым кромкам.

В среде аргона

Сварка латуни аргоном – самый качественный и популярный вариант на сегодня. Причём это справедливо не только для латуни, но и для иных медных сплавов.

Данный метод представляет собой ту же дуговую сварку, но в среде инертного газа аргона. И здесь возможно применение как плавящихся, так и неплавящихся электродов.

В качестве материала для неплавящихся электродов, как правило, используется вольфрам. А хорошим присадочным материалом в большинстве случаев могут стать бронзовые прутки марки БрКМц-3-1.

Однако если сплав латуни очень сложен, то следует использовать присадочную проволоку из того же материала, что и само обрабатываемое металлическое изделие.

Сварка бронзы или латуни аргоновым аппаратом выполняется в один слой. И при этом варить нужно не цельным швом, а небольшими отдельными участками (валиками).

Здесь нужна точность и аккуратность, потому что достаточно велика вероятность прожога. В частности, из-за этого сварка латуни аргоном проводится посредством длинной дуги. И мастер должен постепенно снижать силу тока в зонах сваривания, чтобы добиться нормального результата.

В связи с описанными выше особенностями технологии применять аргоновую сварку лучше всего на изделиях толщиной более 5 миллиметров.

В домашних условиях

Дома проще всего воспользоваться имеющейся в наличии или позаимствованной у кого-то паяльной лампой и оловянным припоем. А в качестве флюса, то есть материала, отделяющего зону сварки от атмосферного воздуха, можно использовать дешёвый и доступный борат натрия. Иногда для пайки латуни готовят специальные припои из меди и серебра.

Если предстоит сварка латуни в бытовых домашних условиях электродуговым методом, нужно подумать о средствах защиты и строгих мерах предосторожности. Пары цинка представляют действительно серьёзную опасность для здоровья людей – они ядовиты.

Следовательно, производить сваривание латуни обязательно нужно в защитной маске, перчатках и респираторе. По этой же причине данный процесс лучше выполнять на улице или в помещениях с достаточно мощными вытяжками.

Не слишком опытным мастерам будет полезен дополнительный совет. Сначала желательно потренироваться на ненужном куске латуни подходящих размеров. Только набив руку и установив правильные настройки аппарата, можно браться за настоящую работу.

Тем, кто хочет быстро соединить два металлических объекта, стоит знать о том, что такое холодная сварка. Хотя это название не совсем корректное. Условно говоря, удар кувалдой по двум металлическим пластинам, в результате которого можно получить единое изделие (и именно так поступали в древности) тоже можно считать холодной сваркой.

Но в наши дни так называют соединение двух металлических частей благодаря специальным составам, а также сами эти составы. Их можно купить практически в любом специализированном магазине, они позволяют соединять, ремонтировать и герметизировать изделия из латуни и бронзы.

Способ применения крайне прост: нужно размешать состав холодной сварки, пока не получится однородная масса. Потом следует нанести эту смесь на обе поверхности, которые необходимо соединить, и плотно прижать их друг к другу на несколько секунд.

Источник: https://svaring.com/welding/soedinenie/svarka-latuni

Как сварить латунь в домашних условиях

17.04.2019

Многие медьсодержащие сплавы поддаются термической обработке. Сварка латуни связана с некоторыми свойствами из-за высокого содержания легкоплавкого цинка. Металл также легируют другими элементами.

Приступая к самостоятельному ремонту деталей из латунных сплавов, важно установить марку металла, от этого зависит выбор присадки. Чем светлей металл, тем меньше в нем меди. Цинк дает зеленоватый оттенок.

Для ответственных соединений выбирают сварку латуни аргоном, под защитной атмосферой образуется прочный шов.

Особенности сваривания латуни

Тем, кто решил заняться сваркой латуни в домашних условиях, необходимо учитывать особенности цветного сплава.

Хотя по физическим свойствам латунные сплавы схожи с медью, из-за высокого содержания цинка (его бывает 40%) латунь намного капризнее. Температура плавления меди – 1080°С, цинка всего 420°С.

Он начинает выгорать в процессе работы, вскипает при 950°С. В рабочей зоне образуются ядовитые пары и белый налет на металле, он мешает разогревать заготовки.

Расплавленный цветной металл способен насыщаться водородом, шов становится рыхлым, пористым, начинает трещать. Прочность у такого соединения небольшая. Для получения полноценного шва необходимо предусмотреть:

• защиту свариваемых деталей от перегрева, с этой задачей справляется флюс или шлаковая обмазка;
• локализовать водород, чтобы он не соприкасался с ванной расплава – необходимо увеличить приток кислорода или прикрыть рабочую зону инертным аргоном, препятствующим окислению.

Учитывая особенности латунных сплавов, нетрудно предположить, что варить их можно электродуговой, газовой или аргонодуговой сваркой.

Подготовка деталей к сварке

Для любого вида сварки свариваемый металл предварительно необходимо подготовить. У латунных заготовок необходимо тщательно зачищать кромки, на них содержатся плотный слой окислов. Для работы применяют новые стальные щетки, на которых нет частичек стали, наждачную бумагу или шлифовальную машинку. Некоторые предпочитают работать напильником.

Разделку заготовок проводят, ориентируясь на их толщину:

• детали толщиной от 1,6 до 6 мм предварительно не разделывают;
• тонкостенную латунь (до 1,5 мм) отбортовывают, чтоб улучшить качество соединения;
• кромки заготовок, толще 6 мм, предварительно притупляют: делают Х-образную разделку под двухсторонний провар стыка.

Необходимо придерживаться нескольких правил укладки заготовок:

• детали толще 1,5 мм укладывают с зазором 2 мм, когда расстояние между деталями небольшое, а шов длинный, металл неравномерно прогревается, в нем возникают внутренние напряжения, они становятся причиной трещин;
• используя специальные подкладки, зазор между деталями можно увеличить, толщина диффузного слоя станет больше.

  Инструкция по применению холодной сварки для пластмассы

Важно правильно установить детали относительно друг друга, от этого напрямую зависит качество шва. Тонкие заготовки предварительно не прогревают, металл быстро нагревается.

Сварка аргоном

Заготовки, толще 5 мм, можно проварить, используя сварку латуни аргоном. Аппарат подает в рабочую зону защитный газ по соплу, в котором крепится токопроводящий электрод. Валик образуется за счет присадочной проволоки, она должна соответствовать марке латуни.

Под аргоновую сварку окалину с деталей снимают непосредственно перед работой, чтобы поверхность не успела сильно окислиться. Защитный газ включают до разогрева электрода, выключают через 20 секунд после образования валика.

Сварку латуни и бронзы выполняют за один проход, однослойно, прерывистым швом.

Работать нужно аккуратно, чтоб не было прожогов, поддерживая длинную дугу, сила тока при этом автоматически снижается, металл не так сильно перегревается во время наплавки присадки.

Электродуговая сварка

Варить латунь можно электродуговой сваркой. Условия получения качественного шва:

• за один проход проваривается латунь толщиной не более 3 мм, толстые заготовки сначала проходят короткими стежками, затем хорошо прогревают, чтобы не возникали трещины и поры, после этого быстро делают финишный слой;
• внутренние напряжения в шве снимают прогревом готового соединения до 600–650°С, структура металла после такого отжига становится мелкозернистой;
• для уплотнения валика швы обязательно проковывают молотком, толстые соединения – в разогретом виде;
• желательно предварительно прогревать заготовки до 200-300°С;
• тонкостенный металл проходят одним швом, чтобы избежать прожогов.

Для сварки латуни нужен постоянный ток, прямой полярности, короткая дуга. Варят металл из нижнего положения. Стандартная скорость образования валика – 30 см за минуту, максимальный ампераж рабочего тока – 250 А (для толстых заготовок).

  Радиографический контроль сварных швов и соединений

Сварить латунь можно двумя видами электродов:

• Графитовыми (угольными), они нужны для поддержания дуги при заделке зазора между заготовками. Присадка при сварке тонких деталей не применяется, для соединения толстых элементов применяют многокомпонентную наплавочную проволоку на основе меди и цинка в обмазке из буры или другого флюса.
• Латунными с содержанием цинка (до 40%), марганца, алюминия, других металлов. Их используют как наплавочный материал. Стержень соответствует проволоке ЛК 80-3 или КМц 3-1 (бронзовый сплав). Обмазка содержит марганцевую руду, концентрат титана, борный шлак.

Выбор электродов зависит от химического состава деталей, их толщины. Перед работой их в течение получаса необходимо прокалить при температуре 200°С.

Газовая сварка

Газосварка латуни производится, когда малоэффективна электродуговая сварка, качество швов при работе при плавке металла горелкой хорошее. Варить латунь нужно с переизбытком кислорода в газовой смеси по двум причинам:

• образовавшаяся оксидная пленка на ванне расплава снижает скорость испарения Zn;
• связывается водород, которым может насыщаться шов.

По ГОСТу газовая сварка латуни производится с использованием нескольких видов присадок:

• ЛКБ 062-02-004-05, медная проволока, легированная оловом и кремнием, в составе есть бор, его хватает для защиты ванны расплава, флюс применять не надо;
• ЛК 62-0,5, этот наплавочный латунный материал плавят с бурой.

Защитный флюс делают самостоятельно: смешивают буру или боракс (Na2B4O7) с небольшим количеством борной кислоты. Делают из этой смеси густую кашицу, наносят на рабочую зону кисточкой. Можно купить готовый флюс БМ-1, состоящий из ¾ метилбората и одной части метилового спирта.

Полезные советы

Когда варится латунный сплав, выгорает цинк, образуя токсичный оксид, его можно узнать по мелким хлопьям белого цвета. Процесс сопровождается потрескиванием.

В домашних условиях необходимо применять средства индивидуальной защиты, хорошо вентилировать помещение, а лучше работать на открытом воздухе.

Как и при любых сварных работах, нужно соблюдать технику безопасности, надевать одежду из плотной негорючей ткани. Огнетушитель нужно держать под рукой.

Вместо сварки нередко применяют пайку латуни паяльной лампой. В качестве присадки используют оловянный припой, как флюс – буру. Расплавленное олово заполнит трещину, у диффузного слоя будет бронзовый оттенок.

Как сварить латунь в домашних условиях Ссылка на основную публикацию

Источник: https://svarkaprosto.ru/tehnologii/kak-svarit-latun

Сварка латуни аргоном: особенности

Как и другие цветные металлы, медь и ее сплавы поддаются сварке весьма неохотно.

Поэтому при формировании неразъемных соединений деталей из подобных конструкционных материалов используют особые технологии, к числу которых относится и сварка латуни аргоном.

Причина затруднений в сварке латуни

Источником затруднений, усложняющих процесс сварки латуни и прочих медных сплавов, является склонность таких материалов к изменению физических свойств в процессе быстрого нагрева и последующего охлаждения.

Содержащийся в сплаве цинк буквально испаряется, ухудшая пластичность материала. А присутствующий в оксидной пленке и шлаке водород наоборот – восстанавливается, вспенивая структуру сварочного шва. Проще говоря: при сварке латуни невозможно предугадать прочностные характеристики сварочного шва. К тому же, в процессе стыковки можно надышаться вредными парами цинка и прочих присадок.

Особенности технологии сварки латуни

Для «выравнивания» прочностных характеристик сварочного шва при сварке латуни пользуются различными технологическими ухищрениями, а именно:

• Металл обрабатывают особым флюсом, препятствующим испарению цинка за счет образования оксидной пленки, снижающей интенсивность образования паров.
• После сварки деталь подвергают отжигу, нагревая до 600-650 градусов. Скорости нагрева и охлаждения  — все те же 100 градусов в час. Ну а перед сваркой кромки деталей нагревают до 700-800 градусов. Это обеспечит уменьшение выгорания цинка до двух процентов от общей массы.
• Сварку проводят в инертной среде, (аргонодуговая технология), в среде порошкового шлака (газовая сварка). Кроме того, латунь можно «варить» и электродуговым способом, используя порошковый флюс и угольные электроды или прутковые электроды со сложным покрытием.
• В качестве присадочного материала используют латунную проволоку, содержащую алюминий, железо и прочие присадки.  Лучшей разновидностью шлаков является смесь метилового спирта и метилбората (БФ1), образующая в процессе горения борный ангидрид. Такой флюс не только задерживает образования пузырьков водорода, но и препятствует испарению цинка. Неплохие результаты обеспечивает и борный шлак, смешанный с жидким стеклом.
• Сварочный шов формируется в один слой, а после завершения операции шов подвергают проковке.

Словом, некоторые особенности сварки латуни затрудняют процесс стыковки заготовок из этого конструкционного материала, но «варить» такие детали можно.

И далее по тексту мы опишем процесс аргонодуговой сварки это сплава.

Аргонодуговая сварка латуни

В самом начале сварщику придется позаботиться о стыкуемых деталях и о себе. Для деталей припасают железную щетку и 10-процентный раствор азотной кислоты. С помощью кислоты и щетки можно обезжирить стык и избавить металл от водородосодержащей оксидной пленки. Ну а сварщику достаточно обычного респиратора, защищающего органы дыхания от паров цинка.

Кроме того, перед стыковкой кромки свариваемых заготовок подвергаются разделке – их стесывают под углом 60-70 градусов, расширяя зазор к внешней стороне стыка. После этого можно приступать к свариванию.

Сварка ведется с помощью TIG-аппарата, предполагающего формирование электрической  дуги между неплавким (вольфрамовым) электродом и стыкуемой поверхностью. В качестве флюса используется аргон с небольшим содержанием кислорода. Присадочная проволока вводится в сварочную ванну вручную.

При заварке кратера на поверхности стыка силу сварочного тока уменьшают и отводят неплавкий электрод от поверхности заготовки, разрывая дугу. Параметры сварочного тока на блоке управления TIG-аппаратом выставляют по аналогии с процессом сварки стальных заготовок.

Источник: https://steelguide.ru/svarka/metally-i-splavy/texnologiya-svarki-latuni.html