Дуговая сварка меди угольными и металлическими электродами под флюсом
Дуговую сварку меди угольным электродом целесообразно применять при изготовлении изделий и конструкций из листовой меди небольшой толщины (1—10 мм). Медь толщиной 1—3 мм может свариваться с отбортовкой без присадки, а при большой толщине необходимо применять присадочные прутки. Применяют прутки из бронзы марок ОФ-9-03 и КМцЗ-1 и меди M1.
Материалы | Содержание по весу, % | |
"борный шлак" | флюс "Главкислорода" | |
Бура безводная (Na2B4O7) | 94-96 | 68 |
Магний металлический | 6-4 | |
Кислый фосфорнокислый натрий (NaHPO4) | 15 | |
Кремниевая кислота (SiO2) | 15 | |
Древесный уголь (С) | 2 |
Диаметр прутков подбирается в зависимости от толщины свариваемых деталей, формы и подготовки кромок под сварку. Ориентировочно диаметр присадочных прутков может быть определен по следующим формулам:
для листов толщиной до 4 мм: d = s/2 + 1
для листов более 4 мм: d = s/2 + 2
где d— диаметр присадочной проволоки (прутка), мм; s - толщина свариваемых листов, мм.
Дуговая сварка меди угольным электродом производится с применением флюсов. Наиболее распространен флюс "борный шлак" и флюс "Главкислорода" (табл. 1).
Прутки, предварительно смоченные, обкатываются во флюсе, насыпанном на фанеру или картон. Раствор для смачивания состоит из 1 части жидкого стекла и 1 части воды. Лишний флюс удаляется при постукивании по торцу прутка. После этого прутки просушиваются на воздухе в течение 10—15 мин. Расход флюса составляет примерно 25—30 г на 1 кг присадочного металла.
Флюс засыпается также на кромки свариваемого металла при сварке как с присадкой, так и без нее. Перед нанесением флюса кромки должны быть тщательно очищены от загрязнений.
Металл толщиной до 4 мм сваривается без разделки кромок, металл большей толщины — с разделкой кромок под углом 60— 80° (рис. 1).
Рис.1. Дуговая сварка меди угольным электродом. |
Сборка стыкового шва ведется на графитовой или асбестовой подкладке с зазором 0—4 мм в зависимости от толщины свариваемых деталей.
Сварка угольным электродом ведется па постоянном токе прямой полярности. Сварку нужно выполнять длинной дугой 35— 40 мм при напряжении 35—45 в. В процессе сварки дугу необходимо направлять на сварочную ванну, не выходя на основной металл и делая небольшие петлеобразные движения. При этом конец электрода должен быть заточен под углом 20—40°.
Перед сваркой листов толщиной более 6—8 мм начало шва или все изделие подогревается до 250—300oC.
Сплавлять пруток каплями не следует, так как это приводит к получению хрупких и пористых швов. После сварки швы рекомендуется немедленно охлаждать водой.
Механические свойства сварных соединений, выполненных угольным электродом с присадочным металлом из бронзы Бр.ОФ-9—03 близки к свойствам отожженной меди (предел прочности 19—22 кг/мм2, угол загиба 150—180o).
Сварку угольным электродом ведут длинной дугой (10— 15 мм) на постоянном токе прямой полярности напряжением. 40—55 В. Режимы сварки следующие:
Толщина металла, мм | 1 | 2 | 4 | 6 | 12 |
Диаметр угольного электрода | 4 | 6 | 6 | 8 | 9 |
Сила тока, А | 135—180 | 195—200 | 250—330 | 315—430 | 420—550 |
Режимы дуговой сварки зависят от толщины и размеров свариваемых элементов, типа шва и формы подготовки кромок под сварку, типа присадочных прутков, удобства выполнения сварки (табл. 2).
При сварке меди металлическим электродом применяют электроды М1, М2, М3 или бронзы БрКМц-3-1 с покрытиями, в состав которых в качестве раскислителей вводят ферромарганец, ферросилиций, кремнистую медь.
Сварка ведется на постоянном токе обратной полярности короткой дугой, электродами диаметром 3—6 мм без колебаний конца электрода. Ток подбирается по диаметру электрода: Iсв = 50 ·dэл.
Толщина металла, мм | до З | до 5 | свыше 5 | |
Диаметр электрода, мм | 3 | 4 | 5 | 6 |
Сила тока, А | 150—200 | 250—300 | 350—450 | 500—600 |
При сварке стыковых соединений металл толщиной до 4 мм сваривается без разделки кромок, а при больших толщинах с разделкой. Стыковые соединения свариваются на графитовых или металлических подкладках.
При многослойной дуговой сварке каждый предыдущий слой очищается от шлака и брызг. При сварке меди электродами «Комсомолец» рекомендуется производить предварительный подогрев до температуры 180—200oC.