Особенности сварки цветных металлов и сплавов

Металлы И Сплавы

Сварка цветных металловОбъёмы применения цветных металлов с каждым годом становятся всё больше и больше. Наиболее популярные из них – титан, медь, алюминий и никель, используются в различных отраслях промышленности, как в чистом виде, так и в форме сплавов. При этом, обладая рядом особенностей, эти материалы достаточно трудно плавятся и варятся.

Хотя сварка цветных металлов и сплавов является наилучшим способом соединения изготавливаемых из них конструкций.

Особенности цветных металлов

Особенности и технология сварки цветных металлов бывают такими:

  • Все эти материалы обладают сродством к кислороду, благодаря чему некоторые из них даже используются как раскислители.
  • Окислы, образующиеся в процессе плавки этих металлов, более тугоплавкие, чем сам материал, в результате чего сварочный шов засоряется ими. При меньшей температуре плавления окислов на сваренной поверхности могут возникнуть трещины.
  • Часть таких металлов (а именно, алюминий, магний и медь) быстро остывают, а, значит, требуют и большей мощности источника, при помощи которого производится сварка.
  • В сплавах разные компоненты имеют и различную температуру плавления, что создаёт опасность испарения более лёгких веществ.
  • Тяжёлые сплавы могут проваливать под своим весом сварочные ванны, а слишком непрочные – разрушается при незначительном ударе.
  • Каждый цветной сплав активнее, чем чёрные металлы, взаимодействует с газовой средой.

Таким образом, получается, что газовая сварка цветных металлов должна учитывать ряд их особенностей, которые являются различными для каждого материала.

Сварка меди и сплавов

Основным предназначением, как самой меди, так и созданных на её основе сплавов является химическое машиностроение, где из них изготавливают различные трубопроводы, сосуды и ёмкости.

Сварка медных трубПри необходимости сварки меди угольными или графитовыми электродами процесс выполняется при помощи токов прямой полярности. Дуга должна иметь длину от 35 до 40 мм, а сечению присадочного прутка лучше быть равным по ширине 20–25 мм. Флюсом при этом служат смесь из металлического магния (5%) и прокаленной буры (95%), а сама сварка стыков производится на прокладке из асбеста или графита

При выполнении ручной сварки медных изделий (обычно делается для изделий толщиной более 2 мм) используются постоянные токи обратной полярности, а температура изделий достигает 400 градусов. Сварка в защитных газах производится с применением аргона и гелия. В качестве присадочного материала обычно берётся бронзовая проволока.

Сварка алюминия и сплавов

Алюминиевые сплавы и сам этот металл необходимы, как правило, в пищевой или химической промышленности. За счёт высокой прочности, коррозионной стойкости и лёгкости их применяют также и в машиностроении, и в строительстве.

Электроды для сварки используют в основном угольные.

Ручная сварка такого типа целесообразна при толщинах металла 1,5–20 мм, а также при необходимости заварки дефектов алюминиевых изделий. Если материал не толще 2 мм присадочная проволока не нужна.

Дуговой тип сварки алюминия и изделий из него производится при помощи металлических электродов. Сварка ведётся постоянными токами обратной полярности, а листы металла предварительно подогревают: если толщина составляет 6–8 мм, до 200 градусов, для листов 8–16 мм – до 400 градусов. Для толщин металла более 20 мм дополнительно требуется разделка кромок.

Сварка аргоном цветных металлов в случае с алюминием производится с использованием аргона 1-го и высшего сорта. Материал электрода в этом случае – вольфрам, а необходимость в разделке кромок определяется, исходя из толщины металла: до 4 мм – не нужна, более 4 мм – кромки разделываются. Величину силы тока в первом случае выставляют в амперах в 50 раз больше толщины металла в мм, во втором – в 35-40 раз больше.

Сварка никеля и сплавов

Для никеля, прочного и пластичного, а также жаростойкого материала, в современном мире нашлось применение, как для одного из важнейших легирующих элементов. Впрочем, используют его и в химической, и в электрохимической промышленности.

Сварка никеляСварка никеля может быть связана с возникновением в районе шва трещин и пор, причиной чего являются растворяемые при высокой температуре газы. Для предотвращения подобного в металл вводят специальные элементы, например, типа Mn и Mg, образующие тугоплавкие соединения с серой и, таким образом, связывающие её.

Для сварки никеля используют, как правило, металлические электроды и постоянный ток обратной полярности. Марка электродов, которые требует аппарат для сварки цветных металлов в данном случае, «Прогресс-50» или же Н37к.

Для сплавов, в состав которых входит не только никель, но и медь, необходимы электроды марки МЗОК. Для никель-молибденовых сплавов лучше всего подойдут электроды марки ХН-1.

Если же существует необходимость в проведении аргонодуговой сварки, необходимы вольфрамовые электроды, а также введение в состав свариваемого материала кремния, ниобия и алюминия.

Сварка титана и его сплавов

Титан пользуется популярностью в специализированных технических отраслях. Применяют его и в самолетостроении, машиностроении и даже в атомной энергетике.

Сварка цветных металлов типа титана и его сплавов связана с некоторыми особенностями. Например, с высоким сродством титана с кислородом, а также появление трещин при остывании материала ниже 100 градусов. Пластичность титана увеличивается за счёт воздействия не только с кислородом, но и с азотом. При этом, правда, снижается пластичность и повышается стойкость к воздействию коррозии.

Качественный титан можно получить, ограничив содержание в нём азота, водорода и кислорода. Большая же прочность требует выбора рационального режима варки.

При сварке титана аргоном потребуется этот газ только самого лучшего (1-го или высшего) сорта, а сам процесс ведётся постоянными токами с прямой полярностью. Для того чтобы результат сварки был как можно лучше, применяются герметичные камеры с инертным газом.

Оцените статью
Добавить комментарий