Сварка латуни

Сварка латуни

Содержание:

1. Особенности сварки латуни
2. Особенности подготовки деталей к сварке
3. Сварка аргоном
4. Электродуговой метод
5. Газовая сварка
6. Техника сварки латуни на автоматах и полуавтоматах
7. Интересное видео

Контактная сварка латуни представляет собой один из самых технологически сложных процессов, поэтому процедура чаще всего проводится только опытными мастерами при помощи профессионального оборудования. Это объясняется наличием в состав латуни цинка. Данный элемент при нагревании активно испарятся. Из-за этого в шве могут образоваться поры, значительно ухудшающие его качество.

Сложность сварки латуни заключается еще и в том, что при этом выделяется значительное количество опасных для организма паров цинка. В домашних или промышленных условиях может использоваться любая технология сварки латуни. Выбор наиболее эффективного метода производится на основе анализа количества компонента в сплаве.

Особенности сварки латуни

Если же говорить об особенностях работы с этим металлом необходимо сказать, что в отдельных случаях возникают определенные трудности, обусловленные наличием в сплаве цинка, который расплавляется и выгорает при низких температурах. Если у самой латуни температура плавления составляет порядка 700 градусов, то цинк становится жидким и начинает выгорать уже при 420 градусах. Все это существенно усложняет сварку латуни, которая при термической обработке в месте соединительного шва начинает интенсивно кипеть, что в свою очередь не позволяет сформировать правильный шов.

Во время термического воздействия при сварке латуни образуется большое количество белого осадка. Такой остаток представляет собой окись цинка, который выгорает и соединяется с кислородом. Следует также учитывать тот факт, что испарения цинка в соединении с кислородом представляют опасность для человека. Именно поэтому при выполнении таких сварочных работ следует в обязательном порядке использовать следующие средства индивидуальной защиты:

• Респираторы.
• Защитные маски.
• Перчатки.
• Очки.
• Спецодежду.

Используемые сегодня технологии сварки латуни позволяют снизить выгорание цинка, и при этом обеспечивается отсутствие в сварном шве пор, наличие которых отрицательно сказывается на качестве соединения.

Сварка латуни аргоном

Необходимость предварительного прогрева деталей перед выполнением сварочных работ зависит в большей степени от толщины таких элементов. При соединении тонких и средних по своей толщине латунных изделий выполнять их предварительный нагрев не требуется. А вот если соединяются элементы большой толщины, рекомендуется предварительно выполнить местный прогрев.

Также исходя из толщины материала, выполняется разделка кромок под их сварку встык. В том случае, если выполняется работа с латунными листами, толщина которых не превышает полутора миллиметров, рекомендуется выполнять предварительную отбортовку листов. При этом высота такой отбортовки должна равняться двойной толщине свариваемых металлических изделий. В том же случае, если соединяются элементы толщиной более полутора миллиметров, то дополнительно обрабатывать их кромки не требуется.

При сварном соединении металлических латунных изделий следует помнить, что допустимый зазор составляет не более 2 миллиметров. В том случае, если используются дополнительные подкладки, размер допустимого зазора увеличивается до 4 миллиметров. Необходимо учитывать тот факт, что от правильности соблюдения зазора между соединяемыми деталями зависит качество выполненной сварки.

Сварка латуни полуавтоматом

Необходимо сказать, что на выбор используемых электродов непосредственно влияют особенности тех или иных латунных изделий. Наибольшую популярность получили справочные электроды марок Л62 и Л68. Использование проволочных электродов этих марок позволяет существенно уменьшить выгорание цинка, а, следственно, сварные швы отличаются прочностью и имеют правильно сформированную структуру.

Появление при выполнении сварки большого количества дефектов и разнообразных пор в сварных швах существенно усложняет выполняемые работы. Для минимизации таких пор и обеспечения максимальной плотности шва рекомендуется использовать в качестве электродов латунную проволоку, которая легирована различными раскислителями. В качестве раскислителей можно использовать серебро, марганец и алюминий. При выполнении сварочных работ рекомендуется использовать дополнительный флюс, который позволяет улучшить качество соединения и эффективно удаляет из сварного шва появляющийся оксид цинка.

При использовании кислородной сварки этого металла рекомендуем использовать электроды, содержащие в своем составе кремний и олово. В данном случае обеспечивается максимально высокая коррозийная устойчивость, а само соединение получается прочным и устойчивым к воздействию различных агрессивных сред. Распространение также получили кремнистые электроды, которые в процессе сварки уменьшают количество дыма, соответственно снижается показатель угара цинка. Такие кремнийсодержащие электроды широко используются при сварке латуни и стали.

Профессиональные специалисты при выполнении сварочных работ в обязательном порядке используют различные виды флюса. Применение таких составов препятствует окислению в расплавленной ванне и очищает сварные кромки. Все это позволяет существенно улучшить качество проведенных работ. Наилучшие результаты достигаются при использовании флюсов, изготовленных из буры и борной кислоты. Также можем порекомендовать вам использовать флюс БМ1 , который состоит из метилового спирта и метилбората. Использование такой марки флюса позволяет предотвратить выгорание цинка, соответственно сварщик будет полностью защищен от воздействия опасных для здоровья паров цинка.

Технология сварки латуни дугой

Технология сварки латуни во многом схожа с аналогичным процессом при работе с тем же алюминием. Для выполнения сваривания необходимы специальные электроды. Они изготовлены из меди и являются наплавляемыми.

Для работы подойдут следующие марки электродов: ESAB ОК 94.25, ОЗБ-2М, ESAB OK NiCu-7 (OK 92.86), ESAB OK Ni-1 (OK 92.05), ОЗБ-3, ESAB OK 94.35, ESAB OK 94.55, ZELLER 390. Учитывая то, что каждый из них имеет свой химический состав, то и сваривать рекомендуется определенные сплавы латуни.

Сила постоянного тока должна быть следующей: для 3 не более 120 А, для 4 не более 160 А. При работе с толстыми металлами, например, более 6 мм, соединяемые кромки необходимо подогреть до температуры порядка 300 градусов.

Выбрав электроды и присадочный материал, можно приступать к сварке. При работе со всеми цветными металлами необходимо держать электрод перпендикулярно к плоскости сваривания. Это необходимо для того, чтобы ток равномерно распространялся по всей ширине и охватывал равные участки обеих деталей.

Дуга должна гореть в газовой среде – аргоне. Соответственно, для работы потребуется баллон с газом и специальный держатель с соплом.

Газовая

Безусловно, варить поверхности изделий из латуни можно и газовым аппаратом. Но в этом случае работу надо осуществлять с максимальной скоростью. Если горелка будет двигаться медленно, то в шве будут образовываться поры – это опять же связано с особенностями плавления цинка. В конечном счёте, скорость работы должна быть равна примерно 25 см в минуту.

Сварку газовым аппаратом нужно выполнять без поперечных колебаний, иначе изделие из латуни начнёт расплавляться. Горелку специалисты советуют держать под прямым углом к поверхности изделия. А присадочную проволоку необходимо во время процесса располагать под углом примерно в 30 градусов к свариваемым кромкам.

Безопасность

Техника безопасности — это гарант вашего здоровья, если что-то пойдёт не так. Процесс сварки латуни сам по себе не опасен для мастера, даже если выполняется в не специализированных условиях, например, в домашней мастерской или гараже.

Но пренебрегать основными правилами защиты не стоит. Сварщик должен подобрать одежду из плотной ткани, спецобувь, которая не проводит ток, а также защитные маску и перчатки.

А вот что может навредить, так это испарения цинка, которые выделяются в процессе плавки! Чтобы обезопасить свои дыхательные пути всегда работайте в респираторе.

Подведем черту. Для сварки латуни вам нужны полуавтомат, сварочная латунная проволока и небольшой баллон с аргоновым газом. Относительно, это лёгкий вид сварки.

Поэтому сложности обычно появляются лишь у новичков. Не отчаивайтесь если что-то пошло не так.

Сварка латуни в домашних условиях – это преимущество. Ведь вам не нужно беспокоиться о контроле качества, неукоснительно придерживаться ГОСТов.

Следовательно, это хороший шанс попрактиковаться, чтобы достичь качественного результат в дальнейшем.

Особенности сварки латунных изделий

Исходя из состава и физических свойств, следует выделить некоторые особенности сварки латуни:

• создание цинковой оксидной пленки;
• кипение цинка с последующим испарением;
• формирование пористой структуры сварного шва.

Цинк, содержащийся в сплаве, подвержен повышенному окислению. При перегреве, этот метал вступает в химическую реакцию с кислородом, вследствие чего на месте сварного шва образуется оксидная пленка. Налет белого цвета значительно препятствует соединению свариваемых элементов. Особенно часто подобная проблема возникает при сварке латуни в домашних условиях.

Внешний вид латуни

Кипение и испарение цинка происходит в результате большой разницы в температуре плавления меди и цинка. Цинк плавиться при температуре 420С, а медь при 1080С, что также превышает точку кипения цинка. Из-за подобных физических свойств, сварка латунных изделий сопровождается испарением цинка в большом количестве.

Его выгорание значительно влияет на качество соединения и эксплуатационные характеристики будущего изделия. Поэтому качественная сварка должна производится при оптимальной для нужного нагрева меди и сохранения цинка в сплаве температуре.

Подобные сварочные работы могут сопровождаться поглощением свободного водорода. Такая химическая реакция приводит к формированию пористой структуры шва. Из-за того, что водород не успевает улетучится из нагретого метала, в структуре шва остаются пузыри газа.

Образование пористости значительно влияет на качество соединения, что часто приводит к образованию трещин и потере прочности. Препятствование возникновению этой проблемы – главная задача при сварке латуни. Так, изделие с пористой структурой шва становится просто непригодным для промышленного использования.

Для решения вышеуказанных проблем, сварочные работы проводят при оптимальной температуре, которая позволяет создать прочное соединение без серьезных изменений физического состояния цинка.

Для этих же целей могут применять избыточное поступление кислорода, которое препятствует возникновению пор. Полученные окиси восстанавливают с применением присадок. Чаще всего для таких целей применяют кремний. Он окисляется и выпадает в осадок, очистка шва от которого не составляет особого труда.

Особенности

Сварка латуни в домашних условиях и на предприятии всегда связана с некоторыми трудностями. У новичков часто получаются непрочные пористые швы, которые не проходят никакой контроль качества. Все дело в особенностях латуни как металла, именно они способствуют ухудшению качества.

Самая главная особенность — это активное испарение цинка во время сварки. Дело в том, что цинк плавится при относительно низкой температуре (около 400 градусов по Цельсию). Из-за этого образуются летучие вещества, которые вступают в контакт с кислородом. В таких случаях на поверхности сварного соединения образуется видимый белый порошкообразный налет. Он способствует ухудшению качества шва. Чтобы избежать этих проблем нужно правильно подобрать оптимальный режим сварки.

Как правильно заварить латунь – варианты и особенности

В принципе, все виды сварок можно использовать для соединения латунных заготовок. Но чаще всего используется вариант сварки латуни аргоном с неплавящимся электродом или при помощи защитных флюсов.

Как и любой сварочный процесс, все начинается с подготовки латунных деталей. На что необходимо обратить внимание.

• Если надо сваривать тонкие заготовки (и даже средней толщины), то предварительный их нагрев необязателен. Это связано с тем, что теплопроводность металла выше, чем у меди.
• При толщине не более 1,5 мм производится отбортовка кромок.
• При толщине кромок 1,5-6 мм их подготовка не проводится. Но необходимо выдерживать зазор в 2 мм.
• Если при сварке используются подкладки, то зазор можно увеличить вдвое.
• Оптимальный вариант – использовать двустороннюю проварку шва.
• При толщине кромок более 6 мм их необходимо притупить. При этом лучше использовать Х-образную разделку. Не всегда это возможно, но данный вариант обеспечивает лучший провар стыка.
• Увеличение зазора между латунными заготовками – это снижение качества сварного шва.
• При длинных швах и малых зазорах увеличивается в них напряжение, что ведет к деформации и образованию трещин.

Сваривание в аргоне

Сварка латуни и бронзы чаще проводится в среде защитных газов. Для этого используется постоянный ток прямой полярности. Перед началом сварочного процесса заготовки зачищаются железной щеткой до блеска и обрабатываются растворителем, чтобы удалить все загрязнения.

Очень важный момент – это выбор присадочной проволоки. В ее составе должны быть раскислители (кремний, марганец, серебро, алюминий, никель и так далее). К примеру, присадка марки Л62 – это металл, при использовании которого выделяется мало дыма в процессе сварки. Угар оксида цинка составляет всего лишь 2%. Л68 применяется в сварке защитных флюсов. Марки ЛО и ЛОК повышают коррозионную стойкость шва. То есть, под необходимые требования заготовок нужно выбрать свой присадочный стержень.

Сварка латуни в аргоне производится не цельным швом, а небольшими участками, образующими валик. Но при этом появляется большая вероятность прожога. Поэтому рекомендуется сварку проводить на длинной дуге, тем самым снижая силу тока в зоне сваривания. В финальной стадии горелка отводится в сторону.

Это самый качественный вариант для сварки латуни, но в домашних условиях его лучше не применять. В процессе соединения выделяется большое количество оксида цинка. Поэтому процесс проводится или на открытых площадках, или в помещениях с хорошо работающей вентиляцией.

Электродуговая сварка

Сваривание латуни в домашних условиях возможно, если применять электродуговую технологию. Во-первых, для этого используются специальные электроды:

• Стержень из латуни марки ЛК 80-3 или из бронзового сплава марки КМц 3-1.
• Покрытие – ЗТ. Это смесь нескольких материалов в разных пропорциях (сложная комбинация).

Во-вторых, сварка производится постоянным током обратной полярности. Дуга короткая, что уменьшает выгорание цинка. В-третьих, перед началом процесса производится прогрев заготовок до температуры 300С и прокалка электродов до 200С в течение получаса.

Обязательное условие после окончание сварочных работ – это проковка сварного шва. Если соединяются две детали из сплавов с малым содержанием меди, то ковать стык надо на горячо. В некоторых случаях необходим и отжиг металла (постепенное снижение температуры после сильного нагрева), который проводится при температуре 635С. Именно таким образом меняется структура металлического шва, она становится мелкозернистой, что приводит к однородности химического состава.

Варить латунь можно и угольными электродами, но для этого необходимо использовать защитные флюсы. К примеру, самый распространенный флюс – БД-3.

Сварочный режим: ток – постоянный, полярность – прямая. Многое зависит от толщины сваренных заготовок. Если толщина деталей не превышает 3 мм, то необходимо выставить ток в пределах 180-200 А, 3-5 мм – 240-270 А, 5-10 мм – 400-450 А, 10-16 мм – 500-550 А. При этом заготовки толщиною более 10 мм обязательно подогреваются перед сваркой до температуры 350С.

Газовая сварка

Если все предыдущие технологии не обеспечивают необходимый результат, то применяется именно газовая сварка. Она гарантирует высокое качество конечного результата, но у нее есть один большой недостаток – испарение оксида цинка составляет 25%. Чтобы этого избежать, рекомендуется использовать окислительное пламя в горелке. В нем должно быть много кислорода и мало водорода. Под действием кислорода на поверхности сварочной ванны образуется оксидная пленка. Именно она и не дает цинку поступать в воздух. Можно снизить выделение цинка, если использовать при сварке флюс БМ-1.

Вот такие способы, с помощью которых можно провести сварку латунных заготовок. Обязательно ознакомьтесь с видео, размещенном на этой странице.

Полезные советы

Когда варится латунный сплав, выгорает цинк, образуя токсичный оксид, его можно узнать по мелким хлопьям белого цвета. Процесс сопровождается потрескиванием. В домашних условиях необходимо применять средства индивидуальной защиты, хорошо вентилировать помещение, а лучше работать на открытом воздухе. Как и при любых сварных работах, нужно соблюдать технику безопасности, надевать одежду из плотной негорючей ткани. Огнетушитель нужно держать под рукой.

Вместо сварки нередко применяют пайку латуни паяльной лампой. В качестве присадки используют оловянный припой, как флюс – буру. Расплавленное олово заполнит трещину, у диффузного слоя будет бронзовый оттенок.