Cum să gătești cupru cu cupru

Cuprul și aliajele sale (alamă, bronz etc.) sunt utilizate pe scară largă în diferite industrii (în special în inginerie electrică și în fabricarea țevilor) ca materiale structurale.

Conducte de cupru

Cuprul este utilizat pe scară largă în industrie datorită faptului că este un bun conductor de căldură și curent.

Cuprul conduce electricitatea și căldura bine, rezistă perfect coroziunii, are plasticitate și estetică ridicată. Oricine trebuie să lucreze cu metale ar trebui să știe cum să facă cupru.

Caracteristici ale sudării cuprului

Procesul de lucru cu produsele din cupru depinde în mare măsură de prezența în compoziția sa a diferitelor impurități (plumb, sulf, etc.). Cu cât proporția acestor impurități este mai mică în metal, cu atât se va suda mai bine. Atunci când se lucrează cu cupru, este necesar să se ia în considerare următoarele caracteristici:

Caracteristicile cuprului

Caracteristicile cuprului.

  1. Crește oxidabilitatea. În timpul tratamentului termic al acestui metal cu oxigen în zona de sudură apropiată apar fisuri și zone fragile.
  2. Absorbția gazelor în stare topită de cupru duce la formarea sudurii de calitate slabă. De exemplu, hidrogenul, combinat cu oxigen în timpul cristalizării unui metal, formează vapori de apă, ca urmare a apariției fisurilor și porilor în zona de tratament termic, reducând fiabilitatea sudurii.
  3. Conductibilitate termică ridicată. Această proprietate a cuprului conduce la faptul că sudarea sa trebuie realizată cu ajutorul unei surse de încălzire de mare putere și cu o concentrație mare de energie termică în zona de sudură. Datorită pierderii rapide de căldură, calitatea formării de sudură scade, iar posibilitatea de formare a căderilor, tăieturilor etc. crește.
  4. Coeficientul mare de dilatare liniară determină o contracție semnificativă a metalului în timpul solidificării, ca urmare a formării fisurilor fierbinți.
  5. Cu o temperatură în creștere de peste 190 ° C scade rezistența și ductilitatea cuprului. În alte metale, cu temperatură în creștere, apare o scădere a rezistenței cu o creștere simultană a ductilității. La temperaturi de la 240 la 540 ° C, ductilitatea cuprului atinge valoarea cea mai scăzută, ca urmare a formării fisurilor pe suprafața sa.
  6. Fluiditatea ridicată face imposibilă realizarea sudării unilaterale de înaltă calitate a greutății. Pentru a face acest lucru, trebuie să utilizați suplimentar garnituri pe partea din spate.
Înapoi la cuprins

Efectul impurităților asupra sudabilității cuprului

Clasă de cupru

Clasă de cupru.

Impuritățile găsite în cupru au efecte diferite asupra caracteristicilor sale de sudabilitate și de performanță. Unele substanțe pot facilita procesul de sudare și pot îmbunătăți calitatea sudurii, iar unele - pentru a reduce. Pentru producția de produse din cupru, cele mai populare sunt plăcile de cupru M1, M2, M3, care într-o anumită cantitate conțin sulf, plumb, oxigen etc.

Cel mai mare impact negativ asupra procesului de sudare îl are O2: cu cât este mai mare, cu atât va fi mai greu să se obțină o sudură de înaltă calitate. În plăcile de cupru M2 și M3 a fost permisă concentrația O2 nu mai mult de 0,1%.

O concentrație mică de plumb la temperatură normală nu afectează negativ caracteristicile metalului. Cu o temperatură în creștere, prezența plumbului în aceeași cantitate cauzează fragilitatea roșie.

Bismutul (Bi) practic nu se dizolvă în metalul solid. Acesta acoperă boabele de cupru cu o coajă brună, în urma căreia cusătura de sudură devine fragilă atât în ​​condiții fierbinți, cât și la rece. Prin urmare, conținutul de bismut nu trebuie să fie mai mare de 0,003%.

Impuritatea cea mai dăunătoare după oxigen este sulful, deoarece formează un sulf, care, aflat la granițele granulelor, reduce în mod semnificativ caracteristicile de performanță ale cuprului și îl face redistribuit. În timpul tratamentului termic al cuprului cu o concentrație mare de sulf, acesta intră într-o reacție chimică, ceea ce duce la apariția gazului sulfuric, care, în timpul răcirii, face ca porțiunea să fie poroasă.

Fosforul este considerat unul dintre cei mai buni deoxidanți. Conținutul său în billetul de cupru nu numai că nu reduce caracteristicile de rezistență ale cusăturii, ci și le îmbunătățește. În plus, conținutul său nu ar trebui să depășească 0,1%, deoarece în caz contrar cuprul devine fragil. Acest lucru trebuie luat în considerare atunci când alegeți un material de umplutură. Fosforul, de asemenea, reduce capacitatea cuprului de a absorbi gazele și de a crește fluiditatea acestuia, ceea ce poate duce la creșterea vitezei lucrării de sudat.

Înapoi la cuprins

Principalele metode de sudare a cuprului

Principalele metode de sudare a cuprului

Principalele metode de sudare a cuprului.

Cuprul poate fi sudat în diferite moduri, dintre care cele mai populare sunt:

  • sudura cu gaz;
  • fluxul automat;
  • argon arc;
  • manuale de sudura.

Indiferent de metoda aleasă, este necesară pregătirea corespunzătoare a suprafețelor care trebuie sudate înainte de a începe lucrul. Înainte de a suda cupru, bronz, alamă și alte aliaje, marginile sudate și sârma de umplere trebuie curățate de murdărie și oxidare până la un luciu metalic și apoi degresate. Marginile sunt periate cu perii pentru metal sau șmirghel. În acest caz, utilizarea șmirghelului brut nu este recomandată.

Etanșarea marginilor și a sârmei poate fi efectuată în soluție acidă:

  • sulfuric - 100 cm3 pe 1 l de apă;
  • azot - 75 cm3 pe 1 l de apă;
  • sare - 1 cm3 pe 1 l de apă.

După procedeul de gravare, semifabricatele sunt spălate în apă și alcaline și apoi uscate cu aer cald. Dacă grosimea piesei de prelucrat este mai mare de 1 cm, atunci trebuie mai întâi să fie încălzită cu flacără de gaz, arc sau altă metodă. Racordurile pentru sudare sunt legate cu cleme. Distanța dintre elementele îmbinate trebuie să fie aceeași pe întreaga secțiune.

Înapoi la cuprins

Sudarea cu gaz a produselor din cupru

Schema de sudare a gazelor de cupru

Schema de sudare a cuprului cu gaz.

Cu ajutorul sudurii de cupru prin sudare cu gaz și supus tehnologiei de lucru, puteți obține o sudură de înaltă calitate cu caracteristici bune de performanță. În acest caz, rezistența maximă a articulației va fi de aproximativ 22 kgf / mm2.

Datorită faptului că cuprul are o conductivitate termică ridicată, pentru sudarea sa este necesară utilizarea următorului debit de gaz:

  • 150 l / h cu o grosime de cel mult 10 mm;
  • 200 l / h cu o grosime mai mare de 10 mm.

Pentru a reduce formarea oxidului de cupru și pentru a proteja produsul de apariția fisurilor fierbinți, sudarea trebuie efectuată cât mai repede posibil și fără întreruperi. Ca aditiv, se utilizează sârmă din cupru sau cupru electric cu un conținut de siliciu (nu mai mult de 0,3%) și fosfor (nu mai mult de 0,2%). Diametrul firului trebuie să fie de aproximativ 0,6 grosime a foilor de sudat. Diametrul maxim admisibil este de 8 mm.

Când se face sudura, este necesar să se distribuie căldura astfel încât materialul de umplere să se topească puțin mai devreme decât piesa de prelucrat.

Fluxurile sunt folosite pentru a deoxida metalul și a-l curăța de zgură, care sunt introduse în bazinul de sudură. De asemenea, procesează capetele firului și marginile plăcilor care trebuie sudate pe ambele părți. Pentru a macina granulele metalului de sudură și pentru a crește rezistența cusăturii după finalizarea lucrării, este forjată. Dacă grosimea piesei de lucru nu este mai mare de 5 mm, forjarea se face în stare rece și la o grosime mai mare de 5 mm - la o temperatură de aproximativ 250 ° C. După forjare, cusăturile sunt recoace la o temperatură de 520-540 ° C cu răcire rapidă cu apă.

Înapoi la cuprins

Sudare cu arc submersibil

Schiță automată de sudura cu arc submersibil

Schiță automată de sudura cu arc submersibil.

Această metodă de sudare este realizată de o mașină de sudură convențională la un curent direct de polaritate inversă. Dacă se utilizează flux ceramic, atunci puteți lucra la curent alternativ. Pentru sudarea cuprului cu o grosime mai mică de 1 cm, pot fi utilizate fluxuri obișnuite. Dacă grosimea este mai mare de 1 cm, ar trebui utilizate fluxuri de granulare uscate.

În cele mai multe cazuri, toate lucrările se efectuează într-o singură trecere, folosind sârmă de cupru. Dacă cusătura nu ar trebui să aibă indicatori termofizici mari, atunci pentru a-și spori rezistența, conexiunea dintre bronz și cupru se realizează cu electrozi de bronz. Pentru ca metalul topit să nu se răspândească și se formează o cusătura pe partea inversă a piesei de prelucrat, sunt utilizate perne de flux și garnituri de grafit.

Sudarea alamelor se realizează sub tensiune scăzută, deoarece probabilitatea de evaporare a zincului va scădea odată cu scăderea forței de arc. Sudarea prin bronz este realizată de un curent direct de polaritate inversă. Înălțimea fluxului este limitată sau fluxul de granulare mare este limitat (până la 3 mm).

Înapoi la cuprins

Sudarea arcului cu argon a cuprului

Diagrama schematică a sudării prin arc cu argon

Diagrama schematică a sudării prin arc cu argon.

Argonarea cu arc cu arc este folosită pe scară largă pentru fabricarea structurilor de cupru cu diverse complexități. Pentru a obține un compus fiabil, argonul de calitate superioară sau amestecul său cu heliu este utilizat ca gaz de protecție. În viața de zi cu zi, o astfel de sudura este efectuată cu electrozi de tungsten. În rolul aditivului este, de obicei, sârmă, cap la cap.

Argonarea cu arc cu un electrod de wolfram este efectuată la un curent constant de polaritate inversă. Electrodul trebuie să fie orientat strict în cavitatea comună. Dacă piesa de prelucrat are o grosime mai mare de 5 mm, atunci este preîncălzită la 320-420 ° C. Cuptorul subțire poate fi gătit fără preîncălzire. Unele moduri de sudare cu arc cu arc sunt prezentate în tabel.

Grosimea piesei de lucru, mm Diametrul electrodului, mm Curent de sudare, A Tensiunea arcului, V Consumul de gaz, l / min
1.0 0,8-1,2 80-110 18-20 7-9
2-3 0.8-1.6 140-210 19-23 8-10
5-6 1,0-1,6 250-320 23-26 10-12
8 2,0-3,0 350-550 32-37 14-18
Înapoi la cuprins

Sudarea manuală a produselor din cupru

Schema de sudare manuală

Schema de sudare manuală.

Acest proces este realizat pe un curent direct de polaritate inversă. Blocurile cu o grosime de cel mult 4 mm pot fi sudate fără tăieturi, până la 1 cm - cu tăiere pe o parte. Cu o grosime mai mare, experții recomandă utilizarea unei tăieturi în formă de X.

Electrozii de tip MM3-2, Central Bank-1, MN-4 etc. sunt utilizați pentru sudarea bronzului și alama. Electrozii cu o acoperire "Komsomolets-100" sunt de o mare popularitate. Conductibilitatea termică a sudurii la sudarea cu electrozi înveliți este semnificativ redusă. Atunci când se utilizează un astfel de fir, o parte din componentele de aliere penetrează în cusătura, ceea ce reduce conductivitatea electrică de mai multe ori.

Sudarea manuală a arcului este utilizată destul de rar. Acest lucru se datorează unei evaporări intense în procesul de zinc. Când preiaza baliza de sudura de sudura. Sudarea bronzului cu electrozi acoperiti este efectuata cu curent direct de polaritate inversa cu sau fara incalzire. Utilizează curenții de la 160 la 280 A.

Adăugați un comentariu