Газовая сварка меди: особенности и этапы


Медь – это металл, который можно встретить практически во всех отраслях промышленности. Особенно часто детали из меди используются в современной технике и электронике. Объясняется это особыми характеристиками данного металла:

  • высокой электропроводностью;
  • значительной теплопроводностью;
  • стойкостью к коррозии;
  • устойчивостью к эрозийным разрушениям в условиях агрессивной внешней среды;
  • способностью проявлять отличные механические свойства даже в низкотемпературных условиях и пр.

 

В процессе изготовления или ремонта изделий часто используется газовая сварка меди и ее сплавов. Но применяя данный метод соединения, необходимо учитывать некоторые особенности этого металла и нюансы, которые появляются при его сварке.

 

Оборудование для газовой сварки меди.

Газовое оборудование может работать на различных видах газа. Чаще всего для этого используется:

  • природный газ;
  • ацетилен;
  • пары бензина;
  • водород.

 

Суть процесса состоит в том, что газ, поступающий в газовую горелку, загорается, а направленная струя кислорода помогает придать его пламени достаточно высокую температуру для того, чтобы расплавить металл.

 

Стандартный набор оборудования для газовой сварки.

 

Наиболее удобным и часто используемым газом для сварки меди в домашних условиях или для проведения ремонтных работ является ацетилен (карбид кальция + Н2О). Температура горения этого газа в струе кислорода может достигать 3200 градусов, благодаря чему газовая сварка меди проходит максимально быстро и легко.

 

Особенности газовой сварки меди.

Добиться высокого качества сварного шва при сварке меди невозможно, если не учитывать некоторые особенности этого металла, которые проявляются в процессе работ и оказывают непосредственное влияние на характеристики соединения.

  • В первую очередь необходимо помнить о том, что медь легко вступает в контакт с кислородом, то есть окисляется. Оксидная пленка на поверхности медной детали существенно уменьшает прочность сварного шва и его пластичность. В результате даже не очень сильного удара по области сварного шва бывает достаточно для того, чтобы на этом месте появилась трещина. Избежать такого прямого взаимодействия расплавленной меди с кислородом помогает использование в процессе сварки флюсов.
  • Еще одна важная характеристика меди, которую обязательно следует учесть при сварочных работах – это ее высокая теплоемкость и теплопроводность. По этому параметру медь превосходит, например, сталь в 6–7 раз.
  • При нагревании медь демонстрирует повышенное линейное расширение (по сравнению с той же сталью этот коэффициент у меди больше в 1,5 раза), а это приводит к появлению большого напряжения в сварном шве после его остывания. Если не учитывать эту особенность меди, то на сварном шве вполне могут появиться трещины даже без какого-либо заметного внешнего воздействия.

 

Сварщики, которые постоянно работают с медью, уже выработали некоторые приемы, позволяющие легко преодолеть эти сложности при ведении газовой сварки меди.

Одним из таких приемов является, например, сварка на высокой скорости, помогающая избежать длительного контакта пламени горелки с расплавленным металлом. Но для того чтобы использовать такую манеру сварки, кромки свариваемых деталей предварительно необходимо подогреть, иначе медь не сможет за столь короткое время достичь нужного для образования качественного сварного шва состояния. Выбор наконечника горелки зависит от толщины медной детали.

 

Горелка для газовой сварки с набором наконечников

 

Еще одной хитростью, помогающей разрушить оксидные слои, возникающие в процессе сварки, является дополнительная проковка сварного шва в тот момент, когда он еще не остыл.

Для сварки меди обычно используется стыковое или угловое соединение деталей. Если требуется отремонтировать медное изделие, то можно использовать и тавровое или кромочное соединение. А вот  соединение «внахлест» в данном случае не применяется никогда – этот металл сваривается исключительно в один слой.

 

Последовательность этапов газовой сварки меди.

При выполнении газовой сварки меди необходимо четко придерживаться определенной последовательности выполнения операций – в противном случае добиться прочности и надежности сварного шва будет невозможно.

  1. Подготовительный этап. Этот этап включает в себя зачистку кромок свариваемых деталей и прилегающих к ним зон, сборку изделия и закрепление деталей прихватками. Длина прихваток и расстояние между ними зависит от толщины меди – для небольшой толщины достаточно швов длиной не более 5 мм, расположенных на расстоянии 70–100 мм друг от друга. Если же речь идет о медной детали значительной толщины, то длина прихватки должна составлять около 20 мм, а расстояние между ними может быть увеличено до 400–500 мм.
  2. Установка деталей, подвергающихся сварке. Для того чтобы сварной шов был более качественным, устанавливать детали требуется под небольшим углом к горизонтальной плоскости (7–10 градусов).
  3. Выбор режима сварки. Режим зависит от толщины свариваемых деталей. Если толщина составляет 3–4 мм, то выбирается мощность 155–175 л/ч на 1 мм толщины, а при толщине от 8 до 10 мм мощность горелки выбирается из расчета 175–225 л/ч на 1 мм.
  4. Непосредственно сварка. При сварке на кромки и на сварочный пруток надо нанести пастообразный флюс, защищающий поверхности от окисления.
  5. Заключительный этап, включающий в себя проковку шва и очистку его от остатков флюса – сделать это можно с помощью 2% раствора азотной или серной кислоты с последующей промывкой водой.

 

И еще один совет: необходимо следить за тем, чтобы медь после сварки не остывала слишком резко, сварной шов должен охлаждаться постепенно, поэтому требуется исключить приток в помещение холодного воздуха или появления сквозняка.

Читайте также:

Различные виды контактной сварки популярны благодаря своим отличительным преимуществам и большому охвату свариваемых материалов. В этой статье предоставляется вся необходимая теоретическая информация для проведения сварочных работ.

В статье кратко описываются основные типы сварных соединений, применяемых в современной промышленности. Основные их отличия  и характеристики. Также приведены изображения сварных соединений. Сделан краткий вывод о возможностях их применения. 

Данный материал даёт общее понятие о самом процессе сварочных работ: о его физических и химических механизмах. Поскольку разновидностей сварки очень много, то объяснить в целом сварочный процесс представилось возможным благодаря самому распространённому в быту виду – ручной дуговой сварки.

Рекомендовано: