Медные детали очень часто нуждаются в качественной обработке с помощью газовой сварки. Различные производственные процессы на современных промышленных площадках ставят такие задачи. Поэтому применение газосварочного метода обработки меди необходимо применять для высокого качество и производительности труда. В этом материале мы рассмотрим все моменты газопламенной обработки меди.
Особенность газовой сварки меди
Медь относится к тем металлам, которые подвержены быстрому окислению. Образующийся при сварочных операциях оксид меди значительно снижает потребительские свойства сварочного шва. Его поверхность теряет пластичность и механическую прочность. Вторым негативным моментом является образование большого количества трещин небольшого размера, которые попадают под понятие водородной болезни. Также при газопламенной обработке медных деталей в сварочном шве в больших количествах образуется закись меди. Для того, чтобы избежать всех перечисленных последствий газопламенной обработки медных деталей необходимо использовать специальные флюсы и присадки. В качестве присадок для сварочных процессов на меди чаще всего используются марганец и кремний. Среди наиболее распространенных флюсов для сварки меди можно назвать следующие: бура прокаленная, борная кислота, калий фосфорный кислый, кварцевый песок, углекислый калий, древесный уголь и поваренная соль.
Технология газовой сварки деталей из меди
При организации газосварочного процесса медных деталей следует учитывать еще одно физическое свойство этого металла. Медь отличается от остальных сталей тем, что обладает высокой степенью теплопроводности и теплоемкости. За счет этого при производстве сварочных работ площадь нагрева распространяется значительно дальше сварочной зоны. Благодаря этому может произойти трансформация обрабатываемой детали, изменение её химической структуры и впоследствии, при охлаждении – образование многочисленных трещин.
Для того чтобы избежать таких последствий, газовую сварку меди следует проводить на больших скоростях. Только в этом случае удастся избежать длительного контакта металла с пламенем. Также уменьшение побочного воздействия достигается за счет использования наконечников для газовых горелок, которые по размеру должны быть на 1-2 номера выше, чем наконечники для проведения сварочных работ на аналогичных деталях из других видов стали.
Во избежание образования оксидных прослоек в полостях сварочного шва рекомендуется обязательная его проковка в горячем состоянии. В завершение процесса сварки деталь из меди необходимо постепенно охладить. Для соединения медных деталей чаще всего применяется стыковые и угловые виды соединений. Тавровое соединение медных деталей и сварка в кромку допускается только при ремонтных операциях.
Начинать сварочный процесс всегда следует с тщательной механической зачистки свариваемых поверхностей при помощи металлической щетки. Иногда допускается химическая чистка. После того, как детали готовы к сварке, их необходимо собрать в целостное изделие и провести небольшие прихватки. Для этого делаются наметочные сварочные швы длиной около пяти миллиметров, которые располагаются на изделии с интервалом в сорок сантиметров.
Затем производится настройка сварочного оборудования. Газовая горелка регулируется таким образом, чтобы её мощность не превышала расход ацетилена на каждый миллиметр свариваемой детали показателей в 175 л/ч. При толщине детали свыше 5 миллиметров, допускается расход в 225л/ч. Используется мягкое, нормальное пламя.
В процессе сварки происходит быстрое нагревание кромок, закладка в них флюса и прокладывается сварочный шов. После завершения всех операций по газовой сварке медных деталей необходимо тщательно очистить с помощью серной или азотной кислоты поверхность сварочного шва. При этом происходит смывка остатков флюса и оксидов, которые образовались в ходе сварочных работ.
Возможные дефекты сварочного процесса и способы устранения
При сварке медных деталей даже при соблюдении всех технологических требований возможны различные дефекты готового изделия. Большинство из них достаточно просто предупредить в процессе сварки, если использовать нехитрые приемы.
Для того чтобы предупредить образование трещин на поверхности изделия, достаточно газосварку проводить многослойно с использованием методов обратноступенчатой и ступенчатой сварки. Также можно легировать поверхность сварочного шва кремнием и бором. Для этого используются присадочные материалы. Если трещины уже образовались, то можно подвергнуть готовое изделие низкотемпературному отжигу. Температура при этом не должна превышать трехсот градусов по Цельсию.
С целью предотвращения выгорания цинка в процессе газопламенной обработки меди используют различные присадочные материалы и выполняют сварку левым способом. Можно также проводить сварочные операции с использованием окислительного пламени. Соотношение ацетилена к кислороду при этом должно составлять показатель 1,4.
Все вышеописанные меры также помогают предотвратить и образование многочисленных пор в сварочном шве.
Оборудование и технические газы, применяемые в газопламенной обработке меди
Сварка меди производится только ацетиленовым пламенем. Использование других технических газов, таких, как пропан и бутан категорически не рекомендуется.
Стандартный набор оборудования для производства сварочных работ при помощи газопламенного метода на медных металлах, может выглядеть следующим образом. В первую очередь необходим хороший, современный сварочный полуавтоматический аппарат. К примеру, можно приобрести вот этот: полуавтомат сварочный ПДГО-602 с блоком управления ВС-600. Далее необходим рукав для подачи технических газов в газовую горелку. Газовая горелка должна соответствовать по своим техническим параметрам обрабатываемому металлу и его толщине. Среди газовых горелок мы рекомендуем остановить свое внимание на этих образцах: газовая горелка ацетиленовая Г2, Донмет-225 (наконечники № 2, 3, 1-7 мм, 6/6), газовая горелка ацетиленовая Г3, Донмет-251 газовая горелка ацетиленовая Г2, Мини ДМ-273 (наконечники № 2, 3, медные цельнотянутые, 1-4 мм, 6/6), газовая горелка ацетиленовая Г2, Малятко. Газовая горелка должна быть обязательно ацетиленовая. Для качественной подачи технических газов в газовую горелку нужны газовые редукторы. В нашем случае нам необходим ацетиленовый редуктор и кислородный. Можно приобрести вот эти редуктора: газовый редуктор ацетиленовый БАО-5-4 (БАМЗ), газовый редуктор кислородный БКО-50-4 (БАМЗ). Они отличаются высоким качеством, простотой использования и длительным сроком эксплуатации. Также понадобится набор наконечников к газовой горелке, различные присадочные материалы, пруты и флюсы.
Сегодня также есть возможность не зависеть от поставщиков такого технического газа, как ацетилен. В настоящее время ацетилен можно получать непосредственно на своей производственной площадке. Это позволит вести все сварочные работы с медными металлами без технических перерывов, необходимых для замены газового баллона с ацетиленом. Для того, чтобы воспользоваться такой возможностью необходимо приобрести для себя установку, которая позволяет получать достаточное количества ацетилена в сутки. Сварочный генератор ацетиленовый Малыш позволяет получать около 0,5 м3/ч ацетилена при разовой загрузке до 1 кг. Сварочный генератор ацетиленовый БАКС-1 производит 1,5 м3/ч ацетилена при разовой загрузке до 3,2 кг.
