Режимы сварки меди угольным электродом

Во избежание образования закиси Таблица 46

меди на границах зерен сварку следует выполнять быстро, без остановок и перерывов, со скоростью не менее 0,25 м/мин. Конец присадочного прутка должен находиться между 1СОНЦОМ угольного электрода и расплавленной ванной основного металла, не погружаясь в нее. Электрод держат под углом 70-80, а присадочный пруток - под углом до 30° к свариваемому листу.

Расплавляющаяся проволока должна каплями поступать в сварочную ванну, в качестве присадочного металла используют проволоку из чистой (электролитической) меди или из фосфористой бронзы БрОФ9-0,3, имеющей состав: 90,2% меди, 9,27% олова, 0,25% фосфора. Для предохранения металла от окисления и удаления закиси меди применяют флюсы, составы которых приведены в табл. 47.

Таблица 47

Флюсы, применяемые при сварке меди угольным электродом

Вещества, входящие в флюс

Содержание компонентов, %, Е составах

Борная кислота ........

Бура............

Кислый фосфорнокислый натрии

Кремниевая кислота.....

Древесный уголь......

Поваренная соль .......

При сварке меди в качестве раскислителей используются алюминий, фосфор и кремний. При сварке прутками из БрОФ9-0,3 можно в качестве флюса применять смесь из 94-96% буры и 6-4% магния металлического в порошке.

Жидкотекучесть меди выше, чем стали, поэтому кромки свариваемых листов нужно соединять плотно, без зазора. Общий угол разделки свариваемых кромок должен равняться 90°. Иногда кромки несколько осаживают, утолщая их для последующей проковки и наклепа с целью размельчения зерен металла сварного соединения.Щедь толщиной более 6 мм сваривают с предварительным подогревом. Листы толщиной от 1 до 3 мм сваривают с отбортовкой кромок, без присадочного металла.

Тонкие листы (менее 5 мм) после сварки проковывают в холодном состоянии, а толстые - при температуре 200-300°. Проков-

ке подвергается как металл шва, так и переходная зона. Для придания металлу шва вязкости и пластичности после проковки его нужно отжечь, нагрев до температуры 500-550° с последующим быст-pbtti охлаждением в воде. При этом металл шва и околошовной зоны приобретает мелкозернистое строение.

При сварке меди металлическим электродом применяют медные электроды с покрытиями, в сослав которых в качестве раскислите-лей вводятся ферросплавы: ферромарганец, ферросилиций, кремнистая медь и др. Для защиты обратной стороны шва от окисления в канавку подкладки под швом насыпают флюс того же состава, что и покрытие. Суммарное содержание кремния и марганца в покрытии обычно не превышает 4%. Окись марганца, вступая в соединение с закисью меди, образует жидкоплавкий шлак. В качестве шлакообразующих и стабилизирующих веществ в покрытие вводятся полевой шпат, плавиковый шпат, магнезия, мел и др. Используются также медные электроды с многослойньш покрытием. В этих электродах нижний слой покрытия выполнен из флюсов, применяемых при автоматической сварке медных сплавов.

Составы этих флюсов приводились выше. Верхний слой состоит из мелового покрытия (75% мела и 25% жидкого стекла) и служит для повышения устойчивости горения дуги. Сварочный ток равен 50-60 а ш \ мм диаметра стержня электрода. При сварке меди металлическим электродом применяется постоянный ток обратной полярности и наиболее короткая дуга.

Медь, содержащую кислорода не более 0,01%, целесообразно сваривать электродами из меди Ml с покрытием Комсомолец следующего состава: 50% ферромарганца, 8% ферросилиция, 10% плавикового шпата, 12% полевого шпата, 20% жидкого стекла (к весу сухой части покрытия). Медь с содержанием кислорода более 0,01% следует сваривать угольным электродом с присадочным прутком из бронзы БрОФ9-0,3.

Применяются также электроды марки ЭТ, разработанные Балтийским судостроительным заводом, со стержнем из кремнемарган-цовистой бронзы БрКМц-3-1, содержащей 3% кремния и 1% марганца, и покрытием следующего состава: 17,5% марганцевой руды, 32% плавикового шпата, 16% графита серебристого, 32% ферросилиция 7о%-ного, 2,5% алюминия в порошке. Покрытие замешивается на жидком стекле и наносится слоем 0,2 - 0,3 мм на стержень диаметром 4-6 мм. Сварка ведется короткой дугой на постоянном токе при обратной полярности, ток выбирается из расчета 50 G на 1 мм диаметра стержня электрода.

Способ автоматической сварки меди угольным или графитовым электродом под флюсом разработан Н. А. Ольшанским. Угольный электрод диаметром 20 мм устанавливается в автоматическую сварочную головку, передвигающуюся вдоль шва с постоянной скоростью. Применяется постоянный ток до 1000 а и выше при прямой полярности. Зажимы для электрода охлаждаются водой.

Свариваемые листы помещают на графитовую подкладку и плотно сдвигают. Кромки листов не скашивают. Вдоль кромок укладывают брусочек присадочного металла, а сверху-полоску из латуни ЛТ-90 (меди 90%, цинка 10%), цинк которой служит раскислителем. Присадочный металл и латунь укрепляют поперечными медными проволочками через каждые 150-200 мм. Вдодь шва ставят ограничительные продольные планки зажимного приспособления, прочно удерживающие свариваемые листы и прижимающие к ним поперечные проволочки. Шов засыпают флюсом марки С)СЦ-45, под которым производится сварка.

Режимы автоматической сварки меди под флюсом приведены в табл. 48.

Таблица 48

Режимы автоматической сварки меди

Этот способ обеспечивает высокую производительность процесса сварки и хорошее качество металла шва, но требует специальной подготовки изделия под сварку, о чем говорилось выше.

Применяется автоматическая сварка меди под флюсами ОСЦ-45, АН-20 и АН-348А плавящимся электродом диаметром 1,4-4 мм из меди Ml, М2 и МЗ или кремнемарганцовистойбронзы БрКМцЗ-1. Ток используется постоянный, обратной полярности, 100 а на 1 диаметра электрода, напряжение дуги 38-40 в, скорость сварки 15-25 м/час. Для листов толщиной более 8 мм желателен предварительный подогрев, а после сварки - отжиг с быстрым охлаждением.

§ 2. Сварка бронзы, латуни и медноникелевых сплавов

Сварка бронзы. Производится при ремонте, исправлении брака литья или обработки, наплавке. Бронзовые изделия можно сваривать с предварительным подогревом до 350-450° и без него. Прочность бронзы при высоких температурах понижается. Поэтому деталь перед сваркой следует тщательно закреплять во избежание повреждения от случайных толчков и ударов. При нагревании оло-вянистой бронзы свыше 550° из нее выделяется олово в виде шариков, скользящих по поверхности металла, быстро окисляющихся и образующих белый осадок окиси олова. На месте выделившегося олова остаются пустоты, придающие наплавленному металлу пористость и уменьшающие его прочность.