11 група    06.05.2020р.   Урок №13-14

ТЕМА №1.  Ручне дугове, газове,                       автоматичне і напівавтоматичне  

          зварювання і наплавлення простих
          і середньої складності деталей, 
          вузлів конструкцій і трубопроводів
          з конструкційних сталей, 
          кольорових металів у нижньому
          та вертикальному положенні шва

Урок №13-14. Ручне дугове та механізоване зварювання міді

                           та її сплавів

                                                                            

  План

         1.    Характеристика міді та її сплавів.

         2. Зварювання міді.

         3. Зварювання латуні.
         4. Зварювання бронзи. 

         Домашнє завдання : І.В. Гуменюк, О.Ф. Іваськів

                                              Технологія електродугового зварювання
                                                           ст. 292-303.

          Корисні посилання:
         https://www.youtube.com/watch?v=RxGqxB1vuEM
         https://www.youtube.com/watch?v=-_yBPxfvNUg
          

           

           Для вивчення теми уроків можна використати підручник, або наступний     матеріал  

1.    ХАРАКТЕРИСТИКА МІДІ ТА ЇЇ СПЛАВІВ

Мідь широко застосовують при виготовленні виробів різного призначення: трубопроводів, хімічної апаратури, електричних пристроїв та ін. Широке використання міді пов'язане з її особливими фізичними властивостями.

Мідь має високу електро- і теплопровідність, корозієстійкість. Густина міді становить 8,93 г/см³, температура плавлення — 1083°С, температура кипіння — 2360°С.

Мідь відноситься до важкозварюваних металів і потребує достатньо високої кваліфікації зварника.

2. ЗВАРЮВАННЯ МІДІ  

Ручне дугове зварювання міді вугільним або графітовим 

електродами

Однобічне зварювання міді товщиною до 4 мм виконують без розчищання кромок, а при більшій товщині — з розчищанням кромок під кутом 70-90°. При двобічному зварюванні товщина зварюваних деталей без розчищання може бути збільшена до 6 мм. Щоб уникнути витікання зварної ванни при складанні стикових з'єднань установлюють графітові або азбестові підкладки. В якості присаджувального металу застосовують прямокутні або круглі мідні трубки марок М1, М2, М3 або мідь з підвищеним вмістом фосфору (до 0,2%), який є активним розкиснювачем міді. Переріз прутка вибирають у межах 20-25 мм², бо менший переріз призводить до погіршення якості металу шва.

Щоб зменшити окиснення міді і забезпечити переведення оксидів у шлак, необхідно використовувати флюси. Флюс насипають на зварюваний метал перед зварюванням, а також уводять нагрітим кінцем прутка у зварну ванну під час зварювання.

Перед початком зварювання виріб підігрівають до температури 400-500°С у спеціальних печах, вугільною дугою або газовим пальником.

Дуже важливо, щоб зварюваний метал добре змочувався рідким металом. Якщо крапля розплавленого металу, потрапляючи на поверхню зварюваного металу набирає кулястоподібної форми, а не розтікається, то зварювання виконувати не можна. Погане змочування й розтікання вказує на погане зчеплення між частинами рідкого та твердого металу. Причиною цього може бути забруднення поверхні основного металу або його низька температура. Тому зварюваний метал очищають і прогрівають дугою, а при необхідності виконують попередній або супровідний підігрів.

Зварювання виконують постійним струмом прямої полярності н нижньому положенні. Кут нахилу електрода становить 10-20° від вертикалі; довжина дуги — 20-30 мм при напрузі 30-40 В. Якщо дуга буде короткою, то оксид вуглецю, який утворюється біля вугільного електрода на відстані 12-15 мм, буде взаємодіяти з оксидом міді й призведе до пористості шва. Швидкість зварювання має бути максимальною (не нижче 15 м/год), тому що при малих швидкостях зварювання оксид міді накопичується на межах зерен і мідь стає крихкою. Пруток розташовують під кутом 15-30° до горизонталі перед дугою, а відстань від його кінця до поверхні зварюваного металу повинна становити 5-6 мм. Стикові шви зварюють за один прохід, бо повторне нагрівання призводить до зниження міцності металу. Після зварювання виконують проковування швів і швидке охолодження у воді.

Ручне дугове зварювання міді покритими електродами

Зварювання міді покритими електродами використовують при товщині металу понад 2 мм. Підготовку виробів під зварювання виконують як і при зварюванні вугільним електродом.

При зварюванні міді, що містить не більше 0,01% кисню, та зварювання міді з низьковуглецевими сталями використовують електроди діаметром 3-6 мм марки ЗТ, «Комсомолець-100» та ін. Стрижень цих електродів виготовляють із мідного дроту, а в деяких випадках — з бронзи Бр. КМцЗ-1. Покриття електродів — фтористо-кальцієве. Електроди придатні для зварювання в нижньому положенні на постійному струмі зворотної полярності. При наявності в покритті поташу можливе використання змінного струму, але збільшується розбризкування металу. Зварювальний струм підбирають із розрахунку 50-60 А на 1 мм діаметра електрода. При товщині деталей до 16 мм необхідний підігрів до 300-400ºС, а при більшій товщині застосовують супровідний підігрів. Зварюють короткою дугою без коливальних рухів кінцем електрода. Після зварювання виконують проковування і швидке охолодження у воді. Коефіцієнт наплавлення електродів «Комсомолець-100» становить 14 г/А·год; витрати електродів на 1 кг наплавленого металу — 1,4 кг.

Зварювання міді в середовищі захисних газів

Зварювання міді в захисних газах поділяють на аргонодугове й азотнодугове плавкими та неплавкими електродами.

Аргонодугове зварювання міді плавким електродом виконують па постійному струмі зворотної полярності короткою дугою із иикористанням електродного матеріалу марок М1, Бр.КМц3-1, Бр.ОЦ4-3, Бр.Х08. При товщині деталі понад 6 мм необхідний попередній підігрів до температури 300-400°С, при товщині металу більше 16 мм — крім того ще й супровідний підігрів.

Азотнодугове зварювання можливе завдяки тому, що азот щодо міді є інертним газом.

Широко використовується напівавтоматичне зварювання міді плавким електродом у середовищі азоту з використанням звичайних зварювальних напівавтоматів. При цьому збільшуються розмір вихідного отвору наконечника пальника і кількість захисного газу. Зварюють на постійному струмі зворотної полярності від джерела живлення дуги з жорсткою зовнішньою характеристикою без попереднього підігріву.

Зварювання міді неплавким (вольфрамовим) електродом у середовищі аргону виконують на постійному струмі прямої полярності. В якості присаджувального матеріалу застосовують дріт (прутки) з міді марок М1, М2, М3 або бронзи марок Бр.Х08 і Бр.КМц3-1. Для видалення оксидів використовують флюс (борний шлак та ін.), який наносять на кромки зварюваних деталей і в канавку під шов або на присаджувальний дріт. Для нормального формування шва й зменшення відводу теплоти зварювання виконують на графітових або азбестових підкладках із канавками.

Дугу запалюють на графітовій або вугільній пластині й після нагрівання електрода переносять на зварювану деталь. Зварюють із максимальною швидкістю в один прохід.

Для зварювання міді товщиною 4-5 мм використовують електрод діаметром 3,5-4 мм, присаджувальний дрот діаметром 4-5 мм, силу зварювального струму — 300-400 А, витрати аргону — 8-10 л/год. Необхідність попереднього та супровідного нагріву зберігається.

Автоматичне та напівавтоматичне зварювання міді під флюсом

Автоматичне та напівавтоматичне зварювання міді під флюсом виконують неплавкими (вугільними) і плавкими електродами (суцільними й порошковими дротами). Використовують плавкі флюси марок АН-20, АН-348А, ОСЦ-45 або керамічний флюс ЖМ-1. Зварюють на постійному струмі зворотної полярності. Керамічний флюс ЖМ-1 дає можливість використовувати змінний струм. Для зварювання використовують дріт марок М1, М2, М3, а в окремих випадках — дріт марки Бр.КМц 3-1 діаметром 1,6-5 мм.

Стикові з'єднання товщиною від 2 до 6 мм виконують без розчищання кромок за один прохід, а при більшій товщині — з У-подібним скосом кромок під кутом 60° без притуплення із застосуванням мідних вивідних планок. Зварюють на флюсових подушках або графітових підкладках. При автоматичному зварюванні вугільним електродом використовують спеціальні зварювальні головки, а при зварюванні плавкими електродами — звичайні.

3. ЗВАРЮВАННЯ ЛАТУНІ

Ручне дугове зварювання латуні покритими електродами

Зварювання латуні графітовим електродом

4. ЗВАРЮВАННЯ БРОНЗИ

Питання для самоконтролю.

1.   Навіщо використовують флюси?.

2.   Який газ використовують для зварювання міді?

3.  Які електроди використовують для РДЗ міді?

4. Що таке «воднева хвороба» міді?

5. Назвіть мідні сплави.

6. Цинк – це…

7. Латунь – це..