Медь обладает превосходными физическими свойствами, в частности, у нее высокая электро- и теплопроводность. Она популярна при изготовлении измерительных приборов, нагревательных приспособлений, химических аппаратов и т.д. А, раз так, то ее достаточно часто приходится сваривать, как в производстве, так и во время ремонтов.
Сварщик, выполняющий горячее соединение меди, должен знать особенности материала:
Еще один важный момент заключается в том, что свариваемость меди ухудшается, когда в ней есть примеси.
До начала работы нужно:
Соединяемые детали выкладываются с небольшим (1,5 мм) зазором. Могут использоваться медные либо графитовые подкладки, а также переносные экраны (от ветра).
От кислорода сварочная ванна защищается раскислением (Al, Ag, P), для чего рекомендуется электродная проволока, легированная указанными материалами.
Медь варят на прямой полярности (DC). Ориентировочное значение тока = толщина листа (мм), х 100. Ванну защищают инертным газом (гелий, азот, аргон или смесь). При Ar либо He применяют короткую (до 3 мм) дугу, при N она делается 10-12 мм. Расход на полуавтомате: Ar – до 10 л/мин, He или N – до 20 л/мин. Скорость прохода не регламентируется. Если толщина листа не превышает 5 мм, то варят с Ar, без предварительного нагрева. Если больше, то лучше взять He либо N, с предварительным прогревом заготовок до 200-300 град С.
Соединение медных заготовок с помощью полуавтомата рекомендуется при длинных швах. В этом случае шов получится более однородным и надежным за счет равномерной подачи проволоки, которая не должна колебаться в поперечном направлении. Для примера приводятся рекомендуемые параметры при толщине металла 10 мм:
Сварка ведется углом вперед. Угольный или графитовый электрод выпускается до 7 мм. Вольфрамовые не рекомендуются. Присадочная проволока – из меди, бронзы, медно-никелевого или другого специального сплава. Ее подают с края рабочей зоны, чтобы брызги металла не падали на электрод.
Ручная дуговая сварка Cu покрытыми электродами применяется для листов, толщина которых превышает 2 мм. Электроды берутся диаметром 3 – 6 мм, с медными или бронзовыми стержнями, со фтористо-кальциевой обмазкой. Работают в нижнем положении, на обратной полярности (DC).
Сила тока выставляется из расчета 50-60 А на каждый миллиметр электродного диаметра. Работают короткой дугой, конец стержня не должен колебаться. Соединяемые заготовки желательно прогреть до 300-400 град С, особенно при толщине выше 16 мм. После выключения дуги, шов рекомендуется проковать и охладить в воде.
Поскольку инвертор выдает стабильные характеристики по напряжению и силе тока, то работа упрощается за счет предустановок. Полярность может быть прямой или обратной (DC). Формирование шва - участками по 30-40 мм. Электрод наклоняют на 10-20 град. Чтобы металл не перегрелся, сварка ведется с перерывами.
Если в качестве защитной среды выбирается аргон, то варят вольфрамовой проволокой на обратной полярности. Шов ведут справа налево. Относительно поверхности медного листа, электрод располагается под углом 90 град, пруток – 15 град. Сила тока варьируется в пределах 80-500А, расход газа-протектора в диапазоне от 7 л/мин до 18 л/мин.
Режим TIG при аргоновой защите подходит в том случае, если сварка автоматическая либо полуавтоматическая. В этом случае зона прогрева относительно небольшая, в структуре не образуются дефекты, скорость образования шва высокая. Вся технология достаточно простая.
Горячее неразъемное соединение меди при помощи горелки выбирается в тех случаях, когда надо варить массивные заготовки, потому что сформировать шов высокого качества при работе с газом довольно сложно. Ориентировочный расход зависит от толщины листа: до 1 см – до 150 л/мин; свыше 1 см – до 200 л/мин.
Чтобы массивные детали прогревались равномерно, можно работать двумя горелками одновременно. Шов получится более качественным, если использовать флюсы, содержащие бор. Присадочная проволока должна быть по химическому составу такой же (или, в крайнем случае, максимально приближенной), как и свариваемые материалы.
Если варить медь приходится часто, то, для более комфортной работы, желательно купить сварочный пост.