Как правильно варить цветмет

сварка цветных металлов Сварка металла

Сварка цветных металлов — сложная процедура, выполняемая с учетом особенностей материала. С помощью бытовых аппаратов достаточно трудно создавать качественные швы. Нужно использовать промышленные агрегаты и специализированные электроды, подавать защитный газ.

Сварка цветмета
С помощью бытовых аппаратов достаточно трудно создавать качественные швы при сварке цветных металлов.

ГОСТы, регулирующие сварку цветмета

Описание требуемых для соединения заготовок из никеля и его сплавов параметров присутствует в ГОСТ 14806-80. Документ отражает порядок настройки аппарата, выбора электродов, предварительной обработки деталей. Сборку медных трубопроводов регулирует ГОСТ 16038-80.

Сложности сваривания цветных металлов

Возникновению затруднений во время работы способствуют особенности материалов:

  1. При контакте с кислородом металлы быстро окисляются. На поверхностях появляется пленка, нарушающая процесс сварки.
  2. При нагревании образуются тугоплавкие соединения, заполняющие сварное соединение. Это снижает прочность шва, способствует появлению дефектов.
  3. Соединение деталей из некоторых сплавов требует применения более мощной дуги. Жидкий металл затвердевает быстро, из-за чего варить нужно оперативно.
  4. Входящие в состав сплава легкие соединения могут испаряться. Это объясняется разницей в температурах плавления.
  5. В отличие от черных металлов, цветные способны вступать в реакцию с активными газами.
  6. Сварка требует ограничения доступа кислорода к рабочей зоне.
Также рекомендуем к прочтению
Способы и технология сварки высокоуглеродистых сталей различных структурных классов.

В чистом виде цветные металлы практически не встречаются. Они входят в состав сплавов.

Характеристики цветных металлов

Для каждого материала предусмотрены свои способы соединения. Это объясняется характеристиками металлов.

Алюминий

Сплавы этого металла — дюраль, алюмель или силумин — отличаются показателями свариваемости. При использовании дугового метода сварку ведут с плавящимися или вольфрамовыми электродами. Требуется оборудование, вырабатывающее постоянный ток. При подключении контактов используют принцип обратной полярности.

Рекомендован предварительный нагрев деталей, температуру выбирают с учетом толщины:

  • до 8 мм — 200 °С;
  • более 8 мм — 400 °С.

Алюминий требует сварки со средней силой тока (до 200 А). При толщине детали до 4 мм предварительная подготовка кромок не требуется. Края более массивных деталей срезают под углом.

Сила тока должна в 35-40 раз превышать толщину листа. Работу ведут в среде инертных газов. Облако не должно рассеиваться или смещаться до затвердевания шва.

Расстояние между прихватами рассчитывают с учетом параметров детали:

Толщина заготовкиИнтервал между точками, см
1,5до 3
3до 5
50,5-8
101-12
202,5-20

Угольный или вольфрамовый электрод, поддерживающий дугу, устанавливают перпендикулярно присадочной проволоке. Это исключает непровар корневого шва.

Аллюминий
Алюминий требует сварки со средней силой тока.

Свинец

Температура плавления чистого металла сильно отличается от таковой у оксидов. Свинец разжижается при +327 °С, производные нужно нагревать до +880 °С. С учетом высокой текучести металла приходится защищать зону расплава специальной подложкой. В процессе сварки используют флюсы, содержащие канифоль и стеарин. Этими же средствами обрабатывают подложку, что препятствует прилипанию свинца.

Медь и никель

Латунь или бронзу сваривают такими методами:

  • дуговым способом в азотной атмосфере;
  • автоматической, ручной, полуавтоматической аргоновой сваркой;
  • электронно-лучевым методом, при котором происходит быстрый нагрев ограниченной области.
При соединении медных элементов толщиной менее 2 мм применяют постоянный ток. В качестве присадки берут плавящуюся проволоку с содержанием флюсов. Минимальный диаметр прута — 1,5 мм, наибольший — 8 мм
.

Для сварки сплавов меди с другими металлами используют:

  1. Ручной дуговой способ с прямой полярностью. Расстояние между электродом и деталью должно составлять не более 35 мм. Это препятствует разбрызгиванию расплава.
  2. Аргоновую сварку с обратной полярностью. При работе с легкоплавкими заготовками бронзовую присадку укладывают в шов быстро.

Никелевые сплавы характеризуются повышенной пластичностью и вязкостью. Температура плавления материалов составляет +700…+1000 °С. В процессе сварки расплав насыщается газом, из-за чего в шве появляются пустоты.

При использовании аргонодугового метода выбирают электроды с кремнием, ниобием, алюминием. Они повышают свариваемость заготовок и прочность шва. Для работы требуются аппараты, генерирующие постоянный ток.

Установка обратной полярности препятствует ионизации защитного газа. Заготовка греется меньше, чем стержень.

Магний и титан

Магниевые детали требуют полной проварки кромки. При соединении заготовок толщиной более 1 см используют мощный аппарат, подключаемый к 3-фазной сети. При установке обратной полярности дуга расплавляет оксидный налет. При работе используют нетеплопроводные подложки.

Сварку магниевых сплавов ведут в аргоновой атмосфере. Это препятствует появлению газовых включений и окалины. Подачу газа начинают до возбуждения дуги, прекращают после затвердевания верхнего слоя шва.

Расплавленный титан быстро вступает в реакцию с кислородом, азотом и водородом, поэтому нужно предотвращать поступление воздуха в сварочную ванну. Шов должен затвердевать в аргоновой атмосфере. В производственных цехах титан варят в герметичных камерах. Работать на улице не рекомендуется, это способствует рассеиванию защитного газового облака. Сварку титана ведут с током прямой полярности. Требуются глубокий прогрев заготовки, стабильное горение дуги.

Магниевые сплавы
Сварку магниевых сплавов ведут в аргоновой атмосфере.

Меры предосторожности

При работе с цветметом соблюдают следующие правила:

  1. Надевают рабочий костюм, сварочную маску и рукавицы. В производственных условиях при отсутствии средств защиты не подписывают допуск.
  2. Помещение хорошо проветривают. Желательно обеспечить принудительную вентиляцию. Выделяющиеся при сварке летучие соединения опасны для человека.
  3. Из-за высокой теплопроводности материалов заготовки прогревают перед сваркой. Для этого используют специальные печи с датчиками, контролирующими температуру нагрева.

Необходимое оборудование

Выбор аппарата для работы с цветными металлами зависит от способа сварки и вида базового компонента сплава.

К основным приспособлениям относятся:

  • рабочий стол или принадлежности для сборки и фиксации конструкции;
  • сварочный аппарат;
  • источник постоянного или переменного тока;
  • дополнительные приспособления, зависящие от способа сварки;
  • кабель;
  • газовая горелка;
  • ручные инструменты;
  • средства защиты сварщика;
  • огнетушитель.

Подготовка к свариванию

Детали из цветмета сваривают после очищения от оксидной пленки, разделки кромок.

Подготовку выполняют так:

  1. Очищают поверхности от жировых пятен, используя растворитель. Зачищают края наждачной бумагой или железной щеткой до металлического блеска.
  2. Устанавливают детали на расстоянии 2-3 мм друг от друга. Работать рекомендуется в нижнем положении, поскольку расплавленные материалы характеризуются высокой текучестью.
  3. Подготавливают газовый баллон с редуктором. Чаще всего применяют аргон или азот.
  4. Приобретают вольфрамовые или графитные электроды.

Технология сварки

За 20 секунд до розжига дуги начинают подачу газа. Во время работы детали сначала прихватывают точечными швами. После этого формируют сплошное соединение, очищают его от следов окалины и шлака.

Почему лучше всего прибегать к аргонодуговой сварке

Этот способ считается оптимальным для соединения цветных металлов. Тяжелый аргон легко вытесняет воздух из сварочной ванны, обеспечивая надежную защиту. Инертность газа не позволяет ему вступать в реакции с металлом, кислородом и азотом.

Аргонодуговая сварка делится на:

  • ручные способы с применением вольфрамовых стержней;
  • автоматические методы, совместимые с любыми типа электродов.

Подробнее о разных металлах

Способ сварки выбирают с учетом физико-химических характеристик металла. Также принимают во внимание:

  • наличие необходимых приспособлений;
  • опыт работы сварщика;
  • себестоимость выполняемых процедур.

Возможность применения способов сварки для разных металлов отражена в таблице:

Название металлаДуговаяВ среде аргонаЭлектрошлаковаяЭлектронно-лучеваяГазовая
Алюминий+++++
Магний++
Медь++++
Титан++++
Никель+++
Тантал++
Цирконий++
Молибден++
Гафний++
Вольфрам++
Ниобий++
Серебро+++
Цинк+++
Свинец++++

Особенности сваривания разнородных цветных металлов друг с другом

Главной сложностью является взаимная растворимость материалов. При сварке разнородных сплавов используют следующие технологии:

  1. Формирование шва импульсным лучом. Детали быстро нагреваются и схватываются.
  2. Сварку давлением. Металл расплавляется за счет энергии, высвобождающейся при разрушении структурной решетки. Направленный поток тепла воздействует на кромки, это исключает необходимость предварительного прогрева.
  3. Сварку с формированием промежуточного шва. Это улучшает сцепление разнородных металлов, предотвращает появление трещин.
  4. Автоматическую или полуавтоматическую ручную сварку в аргоне. Электрод удерживают под прямым углом. Газ препятствует окислению.

Высокотемпературные технологии повышают производительность сварки. Текучие металлы заполняют щели, стык проплавляется насквозь. При выборе присадки для формирования промежуточного шва учитывают температуры плавления соединяемых металлов.

Методы контроля

При оценке качества соединения учитывают пластичность, устойчивость к нагрузкам и коррозии, структуру. Применяемые способы контроля делятся на 2 категории:

  1. Разрушающие (механические, металлографические, коррозийные). Методы применяют на пробных образцах. Их состав должен соответствовать таковому у основной конструкции.
  2. Неразрушающие (магнитные, ультразвуковые, радиационные). Использование образцов не требуется. Процедуры применяются на готовых конструкциях. Допускается незначительное разрушение шва.

Сварка цветных металлов и сплавов требует наличия навыков и специального оборудования. Изучить основные этапы процедуры помогает видео.

svarkaved.ru
Добавить комментарий

Нажимая на кнопку "Отправить комментарий", я даю согласие на обработку персональных данных и принимаю политику конфиденциальности.

Adblock
detector