Сварка латуни в домашних условиях аргоном и другими способами

Сварка латуни — СваркаТоп

Латунь является сплавом меди с цинком (Zn). Цинк является основным легирующим элементом латуни. В сою очередь по содержанию цинка латунь делится на 3 типа:

  • с содержанием цинка менее 20%;
  • с высоким содержанием цинка с 30-45%;
  • и с содержанием цинка 20-45% и 20% никеля.

Все типы латуни являются свариваемыми, за исключением латуни содержащая свинец (Pb). Основная проблема при сварке латуни – это пористость металла сварного шва. Связанно это с тем, что при сварке происходит выгорания цинка из металла.

При кипении цинка (910 ° C) с дымом выделяется большое количество оксида цинка, что очень вредно для здоровья. По этой причине не следует доводить латунь до такой температуры при сварке.

Способы сварки латуни

Латунь можно сварить ручной дуговой сваркой, полуавтоматической сваркой в среде защитных газов и аргонодуговой сваркой. В качестве присадочного материала возможно применять прутки на основе медно-кремниевого или медно-оловяннестого сплава.

Медно-кремниевые присадочные прутки хорошо справляются со своей задачей, так как имеют хорошее растекание в процессе сварки. Под использование таких прутков необходима разделка кромок 55-60º.

Медно-оловянные присадочные прутки имеют более низкую текучесть, что усложняет процесс сварки. При использование таких прутков необходима разделка уже около 70-75 º.

В качестве защитного газа при сварке латуни применяется аргон высокой чистоты.

Подготовка к сварке латуни

Перед началом сварки необходимо очистить поверхность изделия от остатков шлака, грязи металлической щёткой. Убрать все окислы с поверхности растворителем.

Для сварки латуни толщиной изделия свыше 10 мм необходим предварительный нагрев от 100 до 300 °C. При толщине изделия меньше 10 мм подогрев можно не использовать.

Аргонодуговая сварка латуни

Сварка латуни в аргоне производят на постоянном токе прямой полярности. Для предотвращения прожига тонколистового металла дугу необходимо растягивать, делая её длинной. Сварка выполняется левым способом, угол наклона горелки не больше 15º. Положение сварки – нижнее.

В качестве присадочного материала хорошо подойдёт проволока марки ЛК62-05, содержащая 0,5% кремния. В качестве флюса можно применить чистую буру — 100% или в смеси бура — 20% и борная кислота — 80%.

Ручная дуговая сварка латуни

Сварку покрытыми электродами производить на постоянном токе обратной полярности короткой дугой. Сварку необходимо выполнять в нижнем положении не большими участками, без колебаний конца электрода. В качестве стержня электрода применяются прутки марки ЛК80-3 или марки Бр.КМц 3-1.

После сварки необходим отжиг изделия с последующей проковкой. Это позволит снять внутренние напряжения в металле и сделать однородную структуру зерна.

Газовая сварка латуни

Сварку латуни газовой сваркой необходимо выполнять односторонним швом, избегая вторичного прохода. Скорость сварки должна быть довольно быстрая. Это всё связанно с выгорание цинка из латуни. Не допускайте перегрев латуни.

Присадочный материал – проволока ЛК62-0,5. Данная присадка обеспечивает качественное соединение без разнородных включений.

После сварки сварной шов необходимо проковать, тем самым повысив его прочность. Проковку шва выполнять заранее нагретой до температуры 200-300 ºС детали.

Сварка латуни полуавтоматом в домашних условиях

Латунь издавна известна людям как прочный и нержавеющий сплав. Из нее делали инструменты и домашнюю утварь, детали механизмов и вооружения, даже чеканили монету. Сварка латуни — основной способ создания неразъемных соединений из этого металла. Ее выполняют при помощи газосварки, ручной электросварки и в защитной атмосфере аргона. При наличии соответствующего оборудования латунь можно сваривать и в домашних условиях. Для этого нужно провести тщательную подготовку поверхности и соблюдать инструкцию.

Читайте также:  Вольт-Ампер что это такое

Основная трудность

Главная сложность при сваривании латунных заготовок заключается в низкой температуре плавления такого компонента сплава, как цинк. При нагреве до температуры плавления латуни (от 700 до 1000 о С) цинк начинает плавиться (при 420 о С) и испаряться (при 905 о С). При этом он соединяется с кислородом воздуха и образуется оксид цинка ZnO2. Часть испарившегося, или «выгоревшего» цинка образует окись, которая выпадает рядом с местом работ в виде ядовитого белого порошка ZnO. Даже при принятии защитных мер выгорает до 25% цинка. содержащегося в исходном сплаве. На его месте образуются поры, ухудшающие качество шва.

Подготовка деталей

Латунь обладает меньшей теплопроводностью, чем медь, поэтому подогрев заготовок требуется только при их большой толщине.

Разделка кромок стыковых швов выполняется в зависимости от толщины деталей:

  • до 1,5 мм: отбортовка;
  • от 1,5 до 6 мм: без разделки;
  • от 6 до 25 мм V- или Х- образная, с притуплением 4 мм.

Зазор при этом не должен превышать 2,5 мм.

Необходимо также провести механическую зачистку кромок и их обезжиривание.

Выбор присадочного материала

Основное назначение присадочного материала, кроме пополнения шовного материала – это восполнение выгорающего цинка.

Марки присадочноых прутков и их химический состав согласно ГОСТ 16130–72.

Для работы с латунью чаще всего применяют марки Л62 и Л68. Они мало мешают выгоранию, но обеспечивают хорошее качество соединения. Под ними проводится сварка медь — латунь

Присадка №1 имеет в своем составе бор и позволяет сваривать детали без использования флюса. Однако скорость такой сварки на 15-35% ниже, чем флюсовой.

Добавка кремния в материалы № 2 и 3 дает возможность снизить выгорание цинка и дымообразование до 2%. Присадка № 4 с добавкой никеля также обеспечивает бездымный процесс и применяется при соединении латуни с чугуном. Под таким флюсом возможна и сварка стали и латуни. Присадки № 5 и 6 разработаны для работы под флюсами. Оловосодержащие составы № 8-10 используются для газосварки латунных заготовок.

Флюсы для газовой

Для обычных соединений подходят типовые флюсы, разработанные под медные детали. Использование составов на основе буры (Na2B4O7) борной кислоты (H3BO3):

Бура,% Борная кислота,%
1 100
2 50 50
3 20 80

дает возможность очищать кромки шва и предотвращать окисление расплава.

Чтобы полностью пресечь выгорание цинка и дымообразование в виде его окиси, используют состав БМ1, состоящий из 70% метилбората и 30% метилового спирта.

Главное условие при подборе флюса — минимизация угара цинка.

Техника

Скорость работы рекомендуется устанавливать максимально возможной, в диапазоне 15-25 см в минуту. При низкой скорости ведения шва начинается усиленное порообразование.

Если требуется сварить толстые заготовки, их крепят под уклоном 10-15 о к горизонтали, шов ведут от нижнего края к верхнему. Следует также подогреть кромки. Длинные швы варят обратными ступеньками. Допускаются как горизонтальное, так и вертикальное сварочные положения (с использованием легированной присадки и флюсового состава БМ-1), потолочное не используется вследствие высокой текучести расплава.

Горелку наклоняют под углом 15-30 о к линии шва. Пруток должен располагаться над сварочной ванной, не погружаясь в нее.

Особенности в среде аргона

Для сварки заготовок из латуни аргоном используется сварочный инвертор и горелка с неплавким электродом, служащим для образования электродуги. Через форсунку горелки в рабочую зону поступает аргон (или аргоновая смесь). Газ вытесняет воздух и образует защитное облако. Шовный материал формируется за счет оплавленных кромок и присадочного прутка (или проволоки), подаваемой в рабочую область вручную либо полуавтоматом.

Читайте также:  Код цвета СпецАвтоПластик

Перед началом работ следует зачистить кромки шва механическим способом или химическим путем и обезжирить их. Для деталей большой толщины выполняют разделку кромок.

Преимущества аргонодуговой

Аргонодуговая технология с использованием неплавких электродов обладает следующими достоинствами:

  • не требуются плавкие электроды и флюсовые составы;
  • не происходит дымообразование и выпадение ядовитой окиси цинка;
  • высокая производительность при использовании полуавтоматического аппарата;
  • не требуется счищать корку шлака;
  • высокая однородность шва;
  • газовая струя сдувает пыль и другие отходы.

Кроме того, универсальность аргонной сварки позволяет применять ее для тонких и толстых заготовок различной формы и выполнять наплавочные работы.

Электродуговая

Сварка как правило проводится инверторным аппаратом обратной полярностью, ток выбирают по приближенной формуле: 30-40А на каждый миллиметр толщины электрода. Напряжение выставляют в диапазоне 25-30 вольт при импульсном режиме дуги. Скорость ведения электрода не ниже 25 см в минуту, для исключения порообразования и выгорания цинка.

Наиболее часто применяются стыковые односторонние швы. При больших толщинах заготовок их располагают под уклоном 15-25 о к горизонтали.

С обратной стороны шва размещают подкладочную пластину. Угловые и тавровые швы следует сваривать, развернув заготовки по 45 о к горизонту, в положении «в лодочку». Такое положение дает возможность равномерно проваривать катеты шва и формировать заданную его геометрию.

Электрод должен двигаться возвратно — поступательно. Если дуга сорвалась, заново разжигать ее следует в зоне уже выполненного шва. Так кратер обрыва будет полностью проварен. При выполнении швов большой протяженности используют обратноступенчатую траекторию движения электрода. Альтернативой может служить технология сварки «на выход», соединение начинают в центре и ведут поочередно в разные стороны, к краям детали.

Отливки из латуни варятся так же, как из бронзы.

Газовая

Технология используется, если электродуговая сварка не обеспечивает достаточного качества соединения. При газовой сварке наблюдается значительный (до 25%) угар цинка. Используют окислительное пламя, создающее на поверхности расплава оксидный слой, предотвращающий дальнейшее испарение цинка.

В качестве присадки используются следующие марки прутков:

  • ЛКБ 062-02-004-05: присутствие бора дает возможность обходиться без флюса;
  • ЛК 62-0,5: в качестве флюса применяют прокаленную буру.

Кроме буры и ее смесей, применяется также флюсовый состав БМ-1, состоящий из метилбората и метанола. Он подается в рабочую зону в виде пасты и позволяет обезопасить работника от ядовитого порошка окиси цинка. Кроме того, повышается скорость сварки.

Качество сварки латуни различных марок

Прочностные характеристики шовного материала определяются материалом заготовок, маркой присадочного прутка и составом флюса.

Влияние материала заготовок, присадки и флюса на прочность соединения.

При значительной протяженности сварных соединений вероятно возникновение кристаллизационных трещин. В основном они появляются не в самом шве, а в околошовной зоне, подверженной термическому воздействию в ходе работ.

Для деталей малых габаритов широко распространено отжигание детали при 550 о С. Термообработка существенно улучшает однородность материала и прочность соединения.

Качественно сваривать латунь можно как на производстве, так и на дому. Для этого требуется тщательная подготовка поверхности заготовок и следование пошаговой инструкции. Важен также выбор марки присадочного прутка и состава флюса

Заключение

Соединение латуни осуществляется газосваркой, ручной и полуавтоматической электродуговой сваркой. Главная особенность — не допустить выгорания цинка, входящего в состав сплава. Для этого используются флюсовые составы или атмосфера защитных газов.

Сварка латуни аргоном – решаем трудности вместе


Иногда приходиться стыкаться с такими задачами как сварка латуни аргоном в том или ином масштабе. Сама латунь, как и большинство других цветных металлов достаточно сложная в сварке. Поэтому если вы этим не занимаетесь или впервые нужно сварить поврежденную деталь, выполнить специфический заказ – придется предварительно ознакомиться с проблематикой и особенностями техники сварки этого металла.

Читайте также:  Тюниниг УАЗ 3303 как из «головастика» вырастить настоящую машину

Проблематика

Латунь — металл, представляющий собой бинарный или многокомпонентный сплав на основе меди, в котором главным легирующим компонентом служит цинк, частично могут добавляться свинец, олово, марганец, никель, железо.
Из-за своих свойств латунь трудно сваривается, так как она меняет свои физические свойства при быстром нагреве и последующем охлаждении. К примеру, на прочность сварного соединения сильно влияют такие факторы как
— наличие цинка;
— присутствие в оксидной пленке водорода.
В первом случае Zn испаряется под воздействием высоких температур (известно, что цинк испаряется уже при 420-и, а закипает при 907-и градусах, что совпадает с температурой плавления латуни), из-за чего выделяются опасные пары, а латунь приобретает плохую пластичность. Во втором из-за водорода происходит насыщение пузырьками сварочного шва и как последствие – его слабая прочность.

Сварка латуни аргоном — технология

Сразу нужно обозначить важный момент. Сварке подлежат латунные изделия толщиной более 3 мм. Все что тоньше нужно паять.

Итак, вам все–таки приходиться делать сварку. Сначала нужно подготовить кромки свариваемого изделия. При толщине латуни до 4 мм сварку проводит без разделывания кромок, при толщине 4—10 мм необходимо сделать одностороннюю разделку с углом 60—70°. Если толщина металла большая, фаски снимают с двух краев (20 -35°). Для латуни толщиной от 15 до 25 миллиметров делают Х-образную разделку. Не забывайте также притупить кромки.

После этого можно приступать к обезжириванию и зачистке, предварительно одев респиратор. Чаще всего латунные окислы, жирные следы удаляют посредством азотной кислоты. Также возможно применения специальных флюсов для снижения испарений цинка- буры.

Следующий этап – сварка латуни аргоном. Включите вытяжку, оденьте респиратор для защиты от испарений цинка.

Под свариваемым стыком подлаживается прокаленная асбестовая подкладка. Настройки параметров вашего аппарата (инвертора) напрямую зависят от рекомендуемых инструкций для каждой отдельной модели и подбираются путем тестирования. Ток необходимо ставить небольшой чтобы обеспечить хорошее проплавление.
Если есть возможность предварительно протестируйте весь процесс на опытном образце или сделайте несколько пробных швов чтобы посмотреть что получается. Важный момент, при толщине свариваемого металла более 10 мм может применяться предварительный подогрев до 750 (±50)С°.

Саму сварку производят короткой дугой без колебаний конца электрода постоянным током обратной полярности. Для сварки используется технология с «перехлестом» или отдельными валиками.

Сварной шов налаживается посредством вольфрамового электрода в один слой. Для присадки можно использовать аналогичный кусок металла, но потом нужно будет провести хорошую зачистку шва и шлифовку всего изделия. В другом случае в качестве присадочного прутка может быть медная проволока, бронзовые прутки из безоловянной бронзы марок БрАМц9-2, БрАЖМц10-3-1,5, БрАЖН10-4-4, БрАЖ9-4 и БрКМц3-1. Также можно использовать кремнистую (0,5% кремния) латунную проволоку.

Во время сварочных операций нужно быть внимательным и аккуратным, не только в связи с испарениями цинка, но и ввиду высокой вероятности к трещинообразованию латунного шва при температурах от 300 до 600 градусов по Цельсию.

Сварка латуни аргоном позволяет получать прочные и геометрически однородные швы, которые способные выдерживать существенные нагрузки при давлении и сжатии, растяжение или изгибах. Главное при этом не забывайте про меры безопасности, соблюдайте технологию и вы сможете получить требуемый результат.

Ссылка на основную публикацию
Сварка алюминия электродами инвертором как варить правильно
Сварка алюминия в домашних условиях – как правильно варить алюминий Сварка алюминия затруднена многими факторами (в первую очередь его характеристиками),...
Сантехнический силиконовый герметик – ТОП-5 лучших производителей
Как быстро высушить силиконовый герметик (сушка силикона) — в ванной, можно ли феном Силиконовый герметик — средство, применяемое при работе...
Сапсан птица (фото) стремительный полет и виртуозная охота — Kot-Pes
Птица сапсан �� Фото, описание, ареал, питание, враги ✔ Птица сапсан — самый распространенный вид среди хищных пернатых. Размером он...
Сварка аргоном — особенности, техника, принцип работы
Выбор присадочного прутка и особенности аргонодуговой сварки (TIG) черной стали, нержавейки, алюмини Новости компании Новости машиностроения Новости судостроения Новости военно-промышленного...
Adblock detector