Jak vařit měď mědí

Měď a její slitiny (mosaz, bronz apod.) Jsou široce používány v různých odvětvích (zejména v elektrotechnice a ve výrobě trubek) jako konstrukční materiály.

Měď je široce používána v průmyslu díky tomu, že je dobrým vodičem tepla a proudu.

Měď provádí elektřinu a teplo, odolává korozi dokonale, má vysokou plastičnost a estetiku. Každý, kdo často pracuje s kovy, by měl vědět, jak vyrobit měď.

Vlastnosti svařování mědi

Způsob práce s měděnými výrobky závisí do značné míry na přítomnosti různých nečistot (olova, síry apod.) V jejím složení. Čím menší bude obsah těchto nečistot v kovu, tím lépe se svaří. Při práci s mědí je třeba zvážit jeho následující vlastnosti:

Vlastnosti mědi.

1. Zvýšená oxidovatelnost. Během tepelného zpracování tohoto kovu s kyslíkem v blízkosti oblasti svařování se vyskytují praskliny a křehké zóny.
2. Absorpce plynů v roztaveném stavu mědi vede ke vzniku nekvalitního svaru. Například vodík, spojený s kyslíkem během krystalizace kovu, vytváří vodní páru, v důsledku čehož dochází v oblasti tepelného zpracování k prasklinám a pórám, což snižuje spolehlivost svaru.
3. Vysoká tepelná vodivost. Tato vlastnost mědi vede k tomu, že svařování musí být provedeno s využitím zdroje vysokého výkonu a s vysokou koncentrací tepelné energie ve svarovém prostoru. Kvůli rychlým tepelným ztrátám se snižuje kvalita svařování a zvyšuje se možnost tvorby prohnutí, podříznutí atd.
4. Velký koeficient lineární expanze způsobuje výrazné smrštění kovu během tuhnutí, v důsledku čehož se mohou vytvářet horké trhliny.
5. S rostoucí teplotou nad 190 ° C snižuje pevnost a tvárnost mědi. V jiných kovech se zvyšující se teplotou dochází ke snížení síly při současném zvýšení tažnosti. Při teplotách od 240 do 540 ° C dosahuje měkkost mědi nejnižší hodnotu, což může vést k tvorbě trhliny na povrchu.
6. Vysoká tekutost znemožňuje provádět vysoce kvalitní jednostranné svařování hmotnosti. K tomu musíte dodatečně použít těsnění na zadní straně.

Účinek nečistot na svařitelnost mědi

Měděné třídy.

Nečistoty obsažené v mědi mají různé účinky na svařitelnost a výkonnostní charakteristiky. Některé látky mohou usnadnit svařovací proces a zlepšit kvalitu sváru a některé - ke snížení. Pro výrobu nejrůznějších měděných výrobků jsou nejoblíbenější měděné plechy třídy M1, M2, M3, které v určitém množství obsahují síru, olovo, kyslík atd.

Největší negativní dopad na svařovací proces má O₂: čím je větší, tím těžší bude dosažení vysoce kvalitního svaru. U měděných plechů M2 a M3 byla povolena koncentrace O₂ ne více než 0,1%.

Malá koncentrace olova při normální teplotě nemá nepříznivý vliv na charakteristiky kovu. S rostoucí teplotou přítomnost olova ve stejném množství způsobuje červenou křehkost.

Bismut (Bi) prakticky nerozpouští v pevném kovu. Zahrnuje měděné zrno s křehkou skořápkou, díky níž se svařovací šev stává křehkým jak v horkém, tak v chladném prostředí. Proto by obsah bizmutu neměl být vyšší než 0,003%.

Nejškodlivější nečistot po kyslíku je síra, protože vytváří sulfid, který při hranicích zrna výrazně snižuje výkonnostní vlastnosti mědi a zhoršuje jejich vlastnosti. Během tepelného zpracování mědi s vysokou koncentrací síry vstupuje do chemické reakce, která vede k vzplanutí sírového plynu, který během chlazení zpomaluje švy.

Fosfor je považován za jeden z nejlepších deoxidátorů. Jeho obsah v měděném polotovaru nejenže nezmenšuje pevnostní vlastnosti švu, ale také je zlepšuje. Navíc jeho obsah by neměl překročit 0,1%, protože jinak se měď stává křehkou. To je třeba vzít v úvahu při výběru plniva. Fosfor také snižuje schopnost mědi absorbovat plyny a zvyšuje jejich tekutost, což může zvýšit rychlost práce, která má být svařena.

Hlavní metody svařování mědi

Hlavní metody svařování mědi.

Měď může být svařena různými způsoby, z nichž nejpopulárnější jsou:

• svařování plynem;
• automatický tok;
• argon oblouk;
• ruční svařování.

Bez ohledu na zvolenou metodu je třeba před zahájením práce řádně připravit povrchy, které mají být svařeny. Před svařováním mědi, bronzu, mosazi a jiných slitin musí být svařované hrany a plnicí dráty očistěny od nečistot a oxidace na kovový lesk a potom odmaštěny. Hrany jsou kartáčovány kartáčem na kov nebo brusný papír. V tomto případě se nedoporučuje používat hrubý brusný papír.

Leptání okrajů a drátů se provádí v kyselém roztoku:

• sírová - 100 cm³ na 1 l vody;
• dusík - 75 cm³ na 1 l vody;
• sůl - 1 cm³ na 1 l vody.

Po procesu leptání se polotovary promyjí vodou a alkalickým materiálem a potom se vysuší horkým vzduchem. Je-li tloušťka obrobku větší než 1 cm, musí se nejprve zahřívat plynem, obloukem nebo jiným způsobem. Spoje pro svařování jsou spojeny s příchytkami. Mezera mezi spojenými prvky musí být stejná v celé sekci.

Plynové svařování měděných výrobků

Schéma svařování mědi plynem.

Pomocí svařování mědí svařováním plynem a s ohledem na technologii práce získáte vysoce kvalitní svar s dobrými výkonnostními vlastnostmi. V tomto případě bude maximální pevnost spáry přibližně 22 kgf / mm².

Vzhledem k tomu, že měď má vysokou tepelnou vodivost, je pro svařování nutné použít následující průtok plynu:

• 150 l / h s tloušťkou nepřesahující 10 mm;
• 200 l / h o tloušťce větší než 10 mm.

Aby se snížila tvorba oxidu měďnatého a aby se produkt chránil před výskytem horkých prasklin, mělo by se svařování provádět co nejrychleji a bez přerušení. Jako přísada se používá drát vyrobený z elektrické mědi nebo mědi s obsahem křemíku (nejvýše 0,3%) a fosforu (nejvýše 0,2%). Průměr drátu by měl být asi 0,6 tloušťky archů, které mají být svařeny. Maximální přípustný průměr je 8 mm.

Při svařování je nutné rozdělovat teplo tak, aby se plnící materiál roztavil těsně před obrobkem.

Tavidla se používají k deoxidaci kovu a jeho čištění z trosky, která se zavádí do svařovacího bazénu. Zpracovávají také konce drátu a okraje desek, které mají být na obou stranách svařeny. Pro zesílení zrna svarového kovu a zvýšení pevnosti švu po dokončení práce je kované. Není-li tloušťka obrobku větší než 5 mm, kování se provádí v chladném stavu a v tloušťce větší než 5 mm - při teplotě přibližně 250 ° C. Po kování jsou švy žíhány při teplotě 520 - 540 ° C s rychlým chlazením vodou.

Automatické svařování pod obloukem

Schéma automatického svařování obloukem.

Tato svařovací metoda se provádí konvenčním svařovacím strojem při přímém proudu obrácené polarity. Pokud se používá keramický tok, můžete pracovat na střídavém proudu. Pro svařování mědi o tloušťce nejvýše 1 cm lze použít běžné tavidla. Pokud je tloušťka větší než 1 cm, měly by se použít suché granulační tavidla.

Ve většině případů se veškerá práce provádí v 1 průchodu pomocí měděného drátu. Pokud by švy neměly mít vysoké termofyzikální indikátory, a pak zvýšit svou pevnost, připojení bronzu a mědi se provádí bronzovými elektrodami. Aby se roztavený kov nerozptyloval a švův na opačné straně obrobku byl vytvořen, používají se tokové polštáře a grafitové obložení.

Svařování mosazi probíhá při nízkém napětí, protože pravděpodobnost odpařování zinku klesá s klesající silou oblouku. Bronzové svařování se provádí stejnosměrným proudem s obrácenou polaritou. Výška toku je omezená, nebo tok velké granulace je omezen (až 3 mm).

Svařování mědi argonovým obloukem

Schematický diagram svařování argonovým obloukem.

Svařování argonovým obloukem se široce používá k výrobě měděných konstrukcí s různou složitostí. Pro získání spolehlivé sloučeniny se jako ochranný plyn používá argonu nejvyšší kvality nebo jeho směsi s heliem. V každodenním životě se takové svařování provádí pomocí wolframových elektrod. V roli přísady je obvykle drát, položený zadní část.

Svařování argonovým obloukem wolframovou elektrodou se provádí při konstantním proudu zpětné polarity. Elektroda musí být orientována přísně v dutině kloubu. Pokud má obrobek tloušťku větší než 5 mm, je předehřátá na teplotu 320-420 ° C. Ředidlo mědi lze vařit bez předehřívání. Některé režimy svařování argonovými oblouky jsou uvedeny v tabulce.

Ruční svařování měděných výrobků

Manuální svařovací schéma.

Tento proces se provádí na stejnosměrném proudu reverzní polarity. Bloky o tloušťce nepřesahující 4 mm mohou být svařeny bez řezných hran, až do 1 cm - s řezáním na jedné straně. Při větší tloušťce odborníci doporučují použití řezání ve tvaru písmene X.

Pro svařování bronzu a mosazi se používají elektrody typů MM3-2, Central Bank-1, MN-4 atd. Elektrody s povlakem "Komsomolets-100" jsou velmi populární. Tepelná vodivost svaru při svařování potaženými elektrodami je výrazně snížena. Při použití takového drátu proniká část slitinových složek do švu, což několikrát snižuje jeho elektrickou vodivost.

Ruční obloukové svařování mosazi je poměrně zřídka. To je způsobeno intenzivním odpařováním v procesu zinku. Při svařování mosazné žlábky předehřáté. Svařování bronzu s povlečenými elektrodami se provádí stejnosměrným proudem reverzní polarity s ohřevem nebo bez něj. Používá proudy od 160 do 280 A.