Pomozte vývoji webu a sdílení článku s přáteli!
Měď a její slitiny (mosaz, bronz atd.) Jsou široce používány v různých průmyslových odvětvích (zejména v elektrotechnice a při výrobě trubek) jako konstrukční materiály.
Měď je široce používána v průmyslu vzhledem k tomu, že je dobrým vodičem tepla a proudu.
Měď dobře vede elektřinu a teplo, dokonale odolává korozi, má vysokou plasticitu a estetiku. Každý, kdo často musí pracovat s kovy, by měl vědět, jak vyrobit měď.
Vlastnosti svařování mědi
Proces práce s výrobky z mědi do značné míry závisí na přítomnosti různých nečistot (olova, síry atd.) V jejich složení. Čím menší bude podíl těchto nečistot v kovu, tím lépe bude svařovat. Při práci s mědí je třeba vzít v úvahu následující vlastnosti:
Vlastnosti mědi.
- Zvýšená oxidovatelnost. Během tepelného zpracování tohoto kovu kyslíkem v oblasti svaru dochází k trhlinám a křehkým zónám.
- Absorpce plynů v roztaveném stavu mědi vede ke vzniku nekvalitního svaru. Například vodík, v kombinaci s kyslíkem během krystalizace kovu, vytváří vodní páru, v důsledku čehož se v zóně tepelné úpravy vyskytují trhliny a póry, což snižuje spolehlivost svaru.
- Vysoká tepelná vodivost. Tato vlastnost mědi vede ke skutečnosti, že její svařování musí být prováděno s použitím zdroje vysokého výkonu a s vysokou koncentrací tepelné energie v oblasti svaru. V důsledku rychlých tepelných ztrát se snižuje kvalita svařování a zvyšuje se možnost tvorby prohýbání, podřezávání atd.
- Velký koeficient lineární expanze způsobuje významné smrštění kovu během tuhnutí, v důsledku čehož mohou vznikat horké trhliny.
- S rostoucí teplotou nad 190 ° C snižuje pevnost a tažnost mědi. U jiných kovů se zvyšující se teplotou dochází ke snížení pevnosti při současném zvýšení tažnosti. Při teplotách od 240 do 540 ° C dosahuje duktilita mědi nejnižší hodnotu, takže na jejím povrchu se mohou tvořit trhliny.
- Vysoká tekutost neumožňuje provádět vysoce kvalitní jednostranné svařování na váze. K tomu je nutné dodatečně použít těsnění na zadní straně.
Vliv nečistot na svařitelnost mědi
Třídy mědi.
Nečistoty vyskytující se v mědi mají různé účinky na jeho svařitelnost a vlastnosti. Některé látky mohou usnadnit proces svařování a zlepšit kvalitu svaru, a některé - snížit. Pro výrobu různých měděných výrobků jsou nejoblíbenější měděné plechy třídy M1, M2, M3, které v určitém množství obsahují síru, olovo, kyslík atd.
O 2 má největší negativní vliv na svařovací proces: čím větší je, tím těžší bude dosažení vysoce kvalitního svaru. V měděných plechech M2 a M3 je povolena koncentrace O 2 nejvýše 0, 1%.
Malá koncentrace olova při normální teplotě nemá nepříznivý vliv na vlastnosti kovu. Při zvyšování teploty způsobuje přítomnost olova ve stejném množství červenou křehkost.
Bismut (Bi) se prakticky nerozpouští v pevném kovu. Pokrývá měděná zrna s křehkou skořepinou, v důsledku čehož dochází ke křehnutí svarového švu v horkém i chladném prostředí. Proto by obsah bismutu neměl být větší než 0, 003%.
Nejnebezpečnější nečistotou po kyslíku je síra, protože tvoří sirovodík, který na hranicích zrn významně snižuje výkonnostní charakteristiky mědi a činí z ní červeně. Během tepelného zpracování mědi s vysokou koncentrací síry vstupuje do chemické reakce, která vede ke vzniku plynného síry, což při ochlazování činí porézní šev.
Fosfor je považován za jeden z nejlepších deoxidizers. Jeho obsah v měděném sochoru nejenže nesnižuje pevnostní vlastnosti švu, ale také zlepšuje. Kromě toho by jeho obsah neměl překročit 0, 1%, protože jinak se měď stává křehkou. To by mělo být vzato v úvahu při volbě výplňového materiálu. Fosfor také snižuje schopnost mědi absorbovat plyny a zvyšuje její tekutost, což může zvýšit rychlost svařované práce.
Hlavní metody svařování mědi
Hlavní metody svařování mědi.
Měď může být svařována různými způsoby, z nichž nejoblíbenější jsou:
- svařování plynem;
- automatický tok;
- argonový oblouk;
- ruční svařování.
Bez ohledu na zvolenou metodu je nutné před zahájením prací řádně připravit svařované povrchy. Před svařováním mědi, bronzu, mosazi a jiných slitin musí být svařované hrany a plnicí drát očištěny od nečistot a oxidace na kovový lesk a následně odmastěny. Hrany jsou kartáčované kartáčem na kov nebo brusný papír. V tomto případě se nedoporučuje použití hrubého brusného papíru.
Leptací hrany a dráty lze provádět v kyselém roztoku:
- sírová - 100 cm 3 na 1 litr vody;
- dusík - 75 cm3 na 1 litr vody;
- sůl - 1 cm 3 až 1 litr vody.
Po procesu leptání se polotovary promyjí vodou a alkalií a pak se suší horkým vzduchem. Pokud je tloušťka obrobku větší než 1 cm, musí se nejprve ohřát plamenem plynu, obloukem nebo jinou metodou. Spoje pro svařování jsou spojeny s cvočky. Mezera mezi spojenými prvky by měla být stejná v celém místě.
Plynové svařování měděných výrobků
Schéma svařování mědi.
S pomocí svařování mědi pomocí svařování plynem a podle technologie práce můžete získat kvalitní svar s dobrými výkonovými charakteristikami. V tomto případě bude maximální pevnost spoje asi 22 kgf / mm 2 .
Vzhledem k tomu, že měď má vysokou tepelnou vodivost, je pro její svařování nutné použít následující průtok plynu:
- 150 l / h o tloušťce nejvýše 10 mm;
- 200 l / h o tloušťce větší než 10 mm.
S cílem snížit tvorbu oxidu mědi a chránit produkt před vznikem horkých trhlin by mělo být svařování prováděno co nejrychleji a bez přerušení. Jako přísada se používá drát vyrobený z elektrické mědi nebo mědi s obsahem křemíku (ne více než 0, 3%) a fosforu (ne více než 0, 2%). Průměr drátu by měl být přibližně 0, 6 tloušťky svařovaných plechů. Současně je maximální přípustný průměr 8 mm.
Tavidla se používají k dezoxidaci kovu a jeho čištění ze strusky, která se zavádí do svarové lázně. Také zpracovávají konce drátu a hrany desek, které mají být svařeny na obou stranách. Pro broušení zrn svarového kovu a zvýšení pevnosti svaru po dokončení jeho práce je kovaná. Jestliže tloušťka obrobku není větší než 5 mm, kování se provádí ve studeném stavu a v tloušťce větší než 5 mm - při teplotě přibližně 250 ° C. Po kování se švy žíhají při teplotě 520-540 ° C za rychlého chlazení vodou.
Automatické svařování pod tavidlem
Automatické svařování pod tavidlem.
Tento způsob svařování se provádí běžným svařovacím strojem při stejnosměrném proudu s obrácenou polaritou. Při použití keramického tavidla můžete pracovat na střídavém proudu. Pro svařování mědi do tloušťky nejvýše 1 cm lze použít běžná tavidla. Pokud je tloušťka větší než 1 cm, je třeba použít tavidla pro suchou granulaci.
Ve většině případů se veškerá práce provádí v 1 průchodu, s použitím měděného drátu. Pokud šev nemusí mít vysoké termofyzikální ukazatele, pak se pro zvýšení jeho pevnosti bronz a měď spojí bronzovými elektrodami. Aby se roztavený kov neroztáhl a na zadní straně obrobku se vytvořil šev, používají se tavné polštáře a grafitové obložení.
Svařování mosazi se provádí při nízkém napětí, protože pravděpodobnost odpařování zinku klesá s klesající silou oblouku. Bronzové svařování se provádí stejnosměrným proudem s obrácenou polaritou. Výška tavidla je omezena nebo je omezen tok velkého granulátu (až 3 mm).
Argonové obloukové svařování mědi
Schematický diagram svařování argonovým obloukem.
Argonové obloukové svařování je široce používáno pro výrobu měděných struktur různé složitosti. Pro získání spolehlivé sloučeniny se jako ochranný plyn používá špičkový argon nebo jeho směs s heliem. V každodenním životě se takové svařování provádí wolframovými elektrodami. V roli přísady je obvykle drát, položený zadek.
Argonové obloukové svařování wolframové elektrody se provádí při konstantním proudu s obrácenou polaritou. Elektroda musí být orientována striktně v dutině kloubu. Pokud má obrobek tloušťku větší než 5 mm, pak se předehřeje na 320 až 420 ° C. Měděné ředidlo lze vařit bez předehřátí. Některé způsoby svařování argonovým obloukem jsou uvedeny v tabulce.
| Tloušťka obrobku mm | Průměr elektrody, mm | Svařovací proud, A | Obloukové napětí, V | Spotřeba plynu, l / min |
| 1, 0 | 0, 8-1, 2 | 80-110 | 18-20 | 7-9 |
| 2-3 | 0, 8-1, 6 | 140-210 | 19-23 | 8-10 |
| 5-6 | 1, 0-1, 6 | 250-320 | 23-26 | 10-12 |
| 8, 0 | 2, 0-3, 0 | 350-550 | 32-37 | 14-18 |
Ruční svařování měděných výrobků
Ruční svařování.
Tento proces se provádí na stejnosměrném proudu s obrácenou polaritou. Obrobky o tloušťce nejvýše 4 mm lze svařovat bez řezných hran, do 1 cm - s řezáním na jedné straně. S větší tloušťkou odborníci doporučují použití řezu ve tvaru X.
Pro svařování bronzu a mosazi se používají elektrody typu ММ3-2, ЦБ-1, МН-4 atd. Elektrody s povlakem "Komsomolets-100" jsou velmi oblíbené. Tepelná vodivost svaru při svařování potaženými elektrodami je výrazně snížena. Při použití takového drátu proniká část legujících složek do švu, což několikrát snižuje jeho elektrickou vodivost.
Ruční obloukové svařování mosazi se používá poměrně zřídka. To je způsobeno intenzivním odpařováním v procesu zinku. Při svařování mosazného sochoru předehřátý. Svařování bronzu potaženými elektrodami se provádí stejnosměrným proudem s obrácenou polaritou, s ohřevem nebo bez něj. Využívá proudy od 160 do 280 A.