Cum este sudat cuprul?

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

Proiectarea transformatoarelor pentru sudarea cuprului la fața locului

Proiectarea transformatoarelor pentru sudarea locala a cuprului.

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

  • 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 (conținutul de impurități în intervalul 0,01-0,5%);
  • rafinarea focului (conținutul de impurități în intervalul 0,01-0,5%).

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 distincte, datorită proprietăților 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 se oxidează pentru a forma Cu2O oxid monovalent, care, interacționând cu hidrogenul dizolvat în metal, conduce la apariția crăpăturilor în material, adică la așa numita "boală de hidrogen".

Moduri de sudare prin cupru

Moduri de sudare prin cupru.

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 sudură: gaz, într-un mediu inerțial de protecție (azot sau argon), electric și manual. Trebuie menționat faptul că orice operațiune de sudură trebuie efectuată într-o încăpere unde există ventilație forțată și evacuare. Este necesar să se utilizeze salopete, încălțăminte de protecție și echipament individual de protecție: mănuși de piele, un scut. Echipamentul de sudare trebuie să fie în stare bună.

Înapoi la cuprins

Sudura manuala cu arc

Cu această tehnologie, sudarea cuprului necesită 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 de cupru se realizează utilizând electrozi grafitizați (carbon) sau metalici. Pentru produsele interne, cum ar fi ZT, alamă de marca L90, sarma de cupru de M1, M3, marca M2, sârmă de bronz Br, KMts3-1 (silicon-mangan), tije de bronz marca Br, 0F4-0.25 (staniu-fosfor).

Schemă de sudura manuală

Schemă de sudare manuală prin arc.

Tijele de electrozi sunt acoperite cu compoziții chimice speciale (acoperiri) conform literaturii de specialitate. 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.

Succidarea manuală cu arc 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 transversală a 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 utilizând electrozi grafitizați, se folosesc ca aditivi tije având semne similare cu cele ale electrozi 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 în funcție de directoare.

Schemă de sudare electrod non-consumabilă

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 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 plăcii 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.

Detaliile cu o grosime de 0,5 cm înainte de sudare trebuie preîncălzite la o temperatură de + 200 ... + 300 ° C. Conexiuni Sudură în formă de T și unghiulară, poziționarea "în barcă".

Înapoi la cuprins

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.
Clasificarea metodelor de sudare în gazul de protecție

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 la 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 curentă, A, V este viteza de sudare, m / h, S este secțiunea transversală a plăcilor, 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. 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 realizează 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

Sudarea arcului cu argon a cuprului.

Trebuie remarcat faptul că sudarea automată cu arc a cuprului, în funcție de tipul de conexiune, are propriile caracteristici distincte 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 gătite fără marginile de tăiere, în funcție de următorii parametri (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 cursul sudării unui material mai gros (mai mult de 8,0 mm), se folosește tăierea 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 amperajul, A, U este tensiunea arcului, V, V este viteza, m / h):

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

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 să fie fierte pe ambele părți. De asemenea, pentru a se aprinde rapid arcul de sudură, este recomandabil să se toarne așchii de alamă sub conductorul electrozilor înainte de începerea sudării.

Înapoi la cuprins

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 în timpul sudării cuprului

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 (marca M2, M1, M3). Tehnologia acestui tip de conectare a elementelor de cupru are următorii parametri (I - puterea curentului, A, Dp - diametrul sârmei de umplere, mm, Qa - consumul de argon, l / min, grosimea 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.

Înapoi la cuprins

Cum se face sudarea cu gaz?

Pentru acest tip de conectare a elementelor de 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 gazelor de cupru

Schema de sudare a cuprului cu gaz.

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

Dacă este necesar să se efectueze sudarea foilor de cupru mai groase, atunci ar trebui să se utilizeze 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, № 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.
Înapoi la cuprins

Tratamentul termic

La sfârșitul sudării cuprului în orice mod, îmbinările trebuie să fie forjate prin îmbinări. 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, 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 a 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 operație vă permite să faceți cusătura de sudură ductilă și să vă îmbunătățiți proprietățile mecanice și de rezistență.

Adăugați un comentariu