Ajutați dezvoltarea site -ului, împărtășind articolul cu prietenii!

Cuprul se referă la metale neferoase care au o anumită distribuție în inginerie și construcții. Are o bună conductivitate electrică și termică, rezistență la coroziune, perfectă pentru prelucrare. Trebuie remarcat faptul că sudarea cu cupru are caracteristici proprii datorită proprietăților fizico-chimice ale acestui metal.

Proiectarea transformatoarelor pentru sudarea locala a cuprului.

În funcție de compoziția și scopul chimic. cupru conform GOST 859-78 a produs cinci titluri:

  • catod (conține o cantitate mică de impurități în intervalul 0.003-0.1%);
  • fără oxigen (conținut de oxigen nu mai mare de 0, 003%);
  • retușare catodică (conținut de impurități cuprins între 0, 01 și 0, 5%);
  • deoxidat (conținut de impurități cuprins între 0, 01 și 0, 5%);
  • rafinarea focului (conținutul de impurități cuprins între 0, 01 și 0, 5%).

Cuprul catodic este utilizat pentru fabricarea pieselor conductive, catodurilor, firelor, altor denumiri de cupru utilizate pentru producerea lingourilor de cupru și a produselor semifinite.

Caracteristicile materialelor sudate din cupru

Tehnologia de sudare a cuprului, ca orice alt metal neferos, are propriile caracteristici distinctive, datorită proprietăților sale chimice și fizice. De exemplu, procesul de combinare a acestui material este în mod semnificativ împiedicat de capacitatea ridicată a oxidului de cupru în stare încălzită sau topită și de fluiditatea ridicată și conductivitatea termică.

Trebuie remarcat faptul că diferite impurități conținute în compoziția cuprului de diferite grade (oxigen, antimoniu, bismut, arsenic, sulf, fosfor) au, de asemenea, o anumită influență asupra procesului de sudare. Mai ales efectul negativ asupra procesului de sudare este bismutul.

În timpul încălzirii și topirii, cuprul, fiind oxidat, formează Cu2O oxid monovalent, care, interacționând cu hidrogenul dizolvat în metal, conduce la apariția crăpăturilor în material, adică la așa numita "boală de hidrogen".

Modurile de sudare a cuprului.

Trebuie remarcat faptul că cuprul electrolitic catodic este cel mai bine sudat cu un procent de impurități de până la 0, 05%.

Există mai multe moduri de conectare a elementelor de cupru. Pentru a face acest lucru, utilizați următoarele tipuri de sudura: gaz, într-un mediu inerțial de protecție (azot sau argon), electric manual și automat. Trebuie menționat faptul că orice lucrări de sudură trebuie efectuate într-o încăpere unde există ventilație forțată și evacuare. Este necesar să se utilizeze salopetă, încălțăminte de protecție și echipament individual de protecție: mănuși de piele, un scut. Echipamentul de sudare trebuie să fie în stare bună.

Sudura manuala cu arc

Cu această tehnologie de sudare a cuprului sunt necesare următoarele dispozitive și materiale:

  • electrozi, flux și material de umplere de tipul corespunzător;
  • DC generator de sudare.

Tehnologia de sudare manuală cu arc a materialelor din cupru se realizează utilizând electrozi grafitizați (carbon) sau metalici. Pentru produsele de uz casnic de tip ZT, sunt utilizate ca bastoane fir de cupru de marca L90, sarma de cupru de marca M1, M3, M2, sarma de bronz Br, KMts3-1 (silicon-mangan), tije de bronz marca Br, 0F4-0.25 (staniu-fosfor).

Schemă de sudură manuală cu arc.

Tijele electrodului sunt acoperite cu compoziții chimice speciale (acoperiri) conform literaturii de referință. Grosimea stratului de acoperire cu electrozi trebuie selectată conform literaturii de referință, în funcție de tipul de electrod. După aplicarea stratului de acoperire, electrozii trebuie uscați timp de 3-4 ore în aer la o temperatură de + 20 ° … + 30 ° C, apoi calcinate timp de 90-120 minute la o temperatură de + 250 ° … + 300 ° C.

Aplicarea manuală a materialelor de cupru cu ajutorul unui electrod metalic se realizează cu un curent constant (polaritate inversă) în funcție de următorii parametri (I este amperajul, A, d este secțiunea electrodului, mm, S este grosimea plăcii, mm):

  • S = 2, d = 3, I de la 120 la 150;
  • S = 3, d = 3-4, I de la 160 la 210;
  • S = 4, d = 4, I de la 240 la 280;
  • S = 5, d = 5, I de la 300 la 350;
  • S = 6, d = 5-6, I de la 330 la 380.

În procesul de conectare a cuprului folosind electrozi grafitizați, se folosesc ca aditivi tije care au urme asemănătoare cu cele ale electrozilor metalici. Pentru a optimiza sudarea cu arc a pieselor și structurilor de cupru, se utilizează un flux adecvat cu un electrod de grafit, care la începutul lucrului este adăugat la canelură sau acoperit cu material de umplutură. Compoziția chimică a fluxului este aleasă conform cărților de referință.

Schema de sudare cu un electrod non-consumabil.

Tehnologia de sudare manuală a elementelor de cupru folosind un electrod de carbon se realizează conform următorilor parametri (I este puterea curentului de sudură, A, d este secțiunea transversală a electrodului, mm, S este grosimea plăcii, mm):

  • S = 1, d = 4, I de la 135 la 180;
  • S = 2, d = 6, I de la 195 la 260;
  • S = 4, d = 6, I de la 250 la 330;
  • S = 6, d = 8, I de la 315 la 430;
  • S = 12, d = 10, I de la 420 la 550.

Dacă secțiunea transversală a foii nu depășește 4, 0 mm, atunci sudarea manuală cu arc este efectuată fără a împărți marginile. Fără goluri, este necesară asamblarea îmbinărilor cap la cap.

Sudarea cu arc a mașinii de sudura cu cupru

Următoarele materiale și unelte sunt necesare pentru acest tip de sudură de cupru:

  • electrozi, aditivi și fluxuri de tipul corespunzător;
  • mașină de sudat;
  • grafit mucoasei.

Clasificarea metodelor de sudare în gazul de protecție.

Sudarea automată cu arc electric a structurilor de cupru și a pieselor este efectuată utilizând electrozi de flux de două tipuri: topirea metalelor și non-topirea grafitului. O varietate de materiale de flux și de umplutură sunt selectate conform literaturii de referință.

În cazul utilizării unui electrod de grafit, sudarea se realizează prin intermediul unui cap special de tip automat care se deplasează de-a lungul sudurii cu o viteză fixă. În acest tip de compus, se utilizează un metal de umplutură, o căptușeală de grafit sub cupru sudat și o bandă de alamă.

Tehnologia de sudare automată cu arc a materialelor de cupru folosind un electrod de carbon cu o secțiune transversală de 20, 0 mm are următorii parametri (I este puterea actuală, A, V este viteza de sudare, m / h, S este secțiunea foilor, mm U este tensiunea arcului V)

  • S = 4, I = 780-800, U = 18, V = 22, 4;
  • S = 6, I = 960-980, U = 18, V = 22, 4;
  • S = 8, I = 1000, U = 18-19, V = 16.

Sudarea automată cu arc a cuprului se realizează prin mașini obișnuite de sudură cu un electrod metalic. Atunci când se utilizează, firul de cupru din electrod se califică M3, M1, M2 și un diametru de 1, 6 până la 3, 0 mm. Astfel de sudare se efectuează pe un curent constant (polaritate inversă). Aplicați fluxul în funcție de referințe. Unele tipuri de fluxuri permit, în special, sudarea automată a elementelor de cupru pe un curent variabil.

Sudarea arcului cu argon a cuprului.

Trebuie remarcat faptul că sudarea automată cu arc a cuprului, în funcție de tipul conexiunii, are propriile caracteristici distinctive și anumite moduri. Deci, în cazul unei cusături unilaterale, materialul este sudat cu penetrație prin utilizarea unei căptușeli din grafit.

În plus, foile cu o secțiune transversală mai mică de 8, 0 mm sunt fierte fără margini de tăiere conform parametrilor următori (d este diametrul firului, mm, I este amperajul, A, S este grosimea plăcii, mm, U este tensiunea arcului, V, V este viteză, m / h):

  • S = 2, d = 1, 6, I = 140-160, U = 32-35, V = 25;
  • S = 3, d = 1, 6, I = 190-210, U = 32-35, V = 20;
  • S = 4, d = 2, I = 250-280, U = 30-35, V = 25;
  • S = 5, d = 2, I = 300-340, U = 30-35, V = 25;
  • S = 6, d = 2, I = 330-350, U = 30-35, V = 20;
  • S = 8, d = 3, I = 400-440, U = 33-38, V = 16.

În timpul sudării unui material mai gros (mai mare de 8, 0 mm) se utilizează o tăietură sub forma literei "V" la un unghi de 60 °. Procesul de îmbinare a îmbinărilor cu marginile tăiate de cupru cu cusătura față-verso se realizează conform următorilor parametri (unghiul marginilor canalului este constant și este de 60 °, S este grosimea plăcii, mm, I este curent, A, U este tensiunea arcului, V, V este viteza, m / h):

  • d = 10, margini pătrate = 5 mm, I = 540-560, U = 33-38, V = 15;
  • d = 12, margini neuniforme = 6 mm, I = 580-600, U = 35-38, V = 15.

Sudarea în argon.

Cuplajele de cupru cu suprapunere sunt sudate folosind următoarea tehnologie conform acestor parametri (S este grosimea plăcii, mm, I este amperaj, A, U = 30-35 V este tensiunea arcului, V, V este viteza, m / h):

  • S = 3, I = 220-240, V = 25;
  • S = 4, 5, I = 300-340, V = 25;
  • S = 6, I = 350-400, V = 20.

Trebuie remarcat faptul că foile de cupru cu o grosime de 8 până la 12 mm trebuie fierte pe ambele părți. De asemenea, pentru a aprinde rapid arcul de sudură, este recomandabil să se toarne așchii de alamă sub sârma electrozilor înainte de începerea sudării.

Cupru de sudare într-un mediu de protecție inert gaz

Pe lângă tipurile de compuși de mai sus, materialele de cupru pot fi sudate într-un mediu cu azot sau argon prin două tipuri de electrozi: metal consumabil și tungsten ne-consumabil. Varianta cea mai comună a acestui tip de compus este sudarea într-un mediu inert de argon cu un electrod de tungsten ne-consumabil pe un curent de polaritate directă și o valoare constantă.

Efectul temperaturii de preîncălzire asupra unghiului de umezire la sudarea cuprului.

Următoarele componente și dispozitive sunt necesare pentru acest tip de sudură de cupru:

  • electrozi, flux și material de umplere de tipul corespunzător;
  • suporturi de sudare, argon uscat (puritate 99, 8%), mașină de sudat pentru conectare cu arc.

În rolul materialului aditiv sunt tijele (gradul M2, M1, M3). Tehnologia acestui tip de racordare a elementelor de cupru are următorii parametri (I - amperaj, A, Dp - diametrul conductorului de umplere, mm, Qa - consum de argon, l / min, grosime S, mm, De - :

  • S = 1, 6, Dn = 2, 4, De = 2, 4, I = 80-110, Qa = 2, 8-3, 3;
  • S = 3, 2, Dn = 3, 2, De = 3, 2, I = 200, Qa = 6;
  • S = 6, 4, Dn = 4, 8, De = 4, 8, I = 300, Qa = 7;
  • S = 10, Dn = 4, 8, De = 4, 8, I = 350, Qa = 7;
  • S = 12, Dn = 6, 4, De = 4, 8, I = 400, Qa = 8;
  • S = 16, Dn = 6, 4, De = 4, 8, I = 400, Qa = 8.

În cazul sudării cuprului într-un mediu cu gaz de protecție cu un electrod metalic consumabil, conexiunea se realizează pe un curent de forță constantă și o polaritate directă. Materialul electrozilor în acest caz este ales conform literaturii de referință.

Cum se face sudarea cu gaz?

Pentru acest tip de conectare a elementelor din cupru sunt necesare următoarele materiale și unelte:

  • electrozi, flux și material de umplere de tipul corespunzător;
  • generator de acetilenă încărcat cu apă și carbură de calciu sau cilindru de acetilenă;
  • sticlă de oxigen;
  • furtunuri;
  • arzător.

Schema de sudare a cuprului cu gaz.

Sudarea cu gaz a pieselor și structurilor din cupru este cel mai frecvent tip de sudură a elementelor de cupru. Atunci când se utilizează acest tip de plăci cu o grosime mai mică de 5, 0 mm, se utilizează materiale de umplutură din cupru M1, M2, M3.

În cazul în care este necesar să se efectueze sudarea foilor de cupru mai groase, atunci ar trebui folosit un fir cu un conținut de fosfor de 0, 2% și siliciu de 0, 15-0, 3% sau un fir de cupru cu un conținut de fosfor de 0, 2-0, 7%. În acest tip de lucru, fluxurile sunt utilizate în conformitate cu literatura de specialitate.

Tehnologia are următorii parametri (S este grosimea plăcilor de cupru, mm, Nr este numărul vârfului tortei de sudură, Dp este diametrul firului de umplere, mm):

  • S <1, Dπ = 1, 5, № 00-0;
  • S = 1-1, 5, Dn = 1, 5, Nr. 1;
  • S = 1, 5-2, 5, Dp = 2, Nr. 2;
  • S = 2, 5-4, Dn = 3, № 3;
  • S = 4-8, Dn = 5, № 4-5;
  • S = 8-15, Dn = 6, Nr.6;
  • S> 15, Dπ = 8, № 6-7.

Tratamentul termic

La sfârșitul sudării cuprului în orice mod, îmbinările trebuie îmbinate pentru piercing. Dacă secțiunea transversală a foilor sudate este mai mică de 0, 5 cm, atunci metalul este forjat fără încălzire. Dacă secțiunea transversală a foilor este mai mare de 0, 5 cm, atunci cuprul trebuie să fie forjat prin încălzire la o temperatură de + 250 ° … + 350 ° C.

Încălzirea peste + 350 ° C este impracticabilă; Aceasta duce la o scădere a proprietăților de rezistență ale metalului. La sfârșitul forjării, este necesar să se efectueze o operație de termoizolare la o temperatură de + 500 ° … + 600 ° C cu răcire suplimentară cu apă. Această operațiune vă permite să faceți o ductilitate a îmbinării prin sudură și să vă îmbunătățiți proprietățile mecanice și de rezistență.

Ajutați dezvoltarea site -ului, împărtășind articolul cu prietenii!

Categorie:

Prelucrarea metalelor