Сварка меди контактная: Контактная сварка меди

alexxlab | 09.11.1985 | 0 | Разное

Содержание

Контактная сварка меди

Для меди и ее сплавов контактная сварка затруднена вследствие их высокой электрической проводимости и теплопроводности, а также узкого диапазона температур, в котором металл может свариваться давлением. Свариваемость медных сплавов лучше, чем технической меди, так как они обладают пониженной электрической проводимостью и теплопроводностью. Однако не все сплавы свариваются одинаково хорошо. Чаще контактная сварка применяется для латуней и кремнистых бронз. Среди них хорошо свариваются α-латуни (например, марки Л68), электрическая проводимость , которых не более 28% электрической проводимости меди. Повышение содержания цинка в латуни приводит к ухудшению ее свариваемости вследствие уменьшения пластичности сплава. Уменьшение концентрации цинка неблагоприятно влияет на свариваемость, поскольку понижается электросопротивление сплава. Хорошо свариваются кремнистая бронза (до 4% Si, электрическая проводимость равна примерно 10% электрической проводимости меди) и медно-никелевые сплавы, например мельхиор (80% Сu, 20% Ni, электрическая проводимость . равна 8% электрической проводимости меди).

Для получения чистой контактной поверхности заготовок рекомендуется их очистка механическим способом, а также травлением в тетрахлорметане или растворе каустической соды с последующей тщательной промывкой в проточной воде. Для растворения пленки оксидов применяют травление в следующих смесях: 10% -ный раствор серной кислоты, бихромат натрия; серная кислота, фтористый алюминий и 6dхромат натрия.

 

Точечная и роликовая сварка меди.

Точечная и роликовая сварка меди возможна только с применением электродов из тугоплавких металлов, обладающих теплопроводностью и электрической проводимостью, более низкими, чем основной металл, для уменьшения отвода теплоты во время сварки (например, из вольфрама или молибдена). При использовании таких электродов поверхность деталей сильно нагревается, а местами расплавляется, портится внешний вид изделия и быстро изнашиваются электроды. В связи с этим точечная и роликовая сварка технической меди ограниченно пригодна для промышленного применения.

Качество сварных точечных швов можно повысить, используя теплоизолирующие прокладки (например, из нержавеющей стали), размещаемые между электродами и поверхностями свариваемых деталей, а также покрывая соприкасающиеся поверхности деталей, например, серебром.

Для медных сплавов применение мягких режимов нецелесообразно. Обычно длительность нагрева медных сплавов при точечной сварке ограничивается 0,2-0,4с. Точечная сварка латуни производится короткими импульсами при больших значениях сварочного тока. В связи с высокой электрической проводимостью латуни толщина свариваемых листов на одной и той же машине принимается примерно в 2 раза меньше, чем толщина листов из стали. Шовная сварка латуни требует относительно большого удельного давления электродов, чем точечная. При сварке латуни марки Л62 υ

CB= 1 м/мин обеспечивает прочный плотный шов. При ширине роликов, равной 3-5 мм, сварочный ток для латуни приблизительно определяется из уравнения

 

Таблица 1. Ориентировочные режимы точечной сварки латуни Л62

b, мм

Радиус поверхности электрода, мм

р, кПа

Р, кН

Iсв, кА

t, с

Потребляемая мощность, кВА

0,5+0,5

50

67

1,3

1,6

0,1

68

1,0+1,0

50

98

1,8

18,3

0,2

95

1,5+1,5

70

78

2,6

26,8

0,2

167

3,0+3,0

150

117

3,9

38,6

0,35

290

 

Латунь малых толщин (0,05-0,5 мм) можно соединять конденсаторной сваркой.

При точечной сварке медных сплавов с высоким электросопротивлением (кремнистая бронза, мельхиор) по сравнению со сваркой малоуглеродистой стали ток увеличивают примерно на 25%, мощность на 50%, давление на электроды принимают близким давлению при сварке стали.

 

Стыковая сварка оплавлением.

Стыковая сварка оплавлением требует особой техники из-за трудности поддержания на торцах свариваемых деталей слоя жидкого металла, а также при прогреве их на значительную глубину для последующей осадки. Лучшие результаты получаются при осадке стыка под током. Установочную длину вылета медных деталей определяют по формуле:

 

где d – диаметр свариваемых стержней, мм. Скорость оплавления ориентировочно равна 10 мм/с. Цикл сварки не должен превышать 1-2 с. Прочность стыка прутков из меди марки Ml в среднем составляет 206-215,8 МПа, угол загиба 180°.

Таблица 2. Ориентировочные режимы шовной сварки латуни Л62

b, мм

Ширина роликов, мм

Р, кН

IСВ, кА

Потребляемая мощность, кВА

0,5+0,5

3

2,45

22,3

110

0,5+0,5

3-4

2,45

25,5

140

1,0 + 1,0

4-5

3,7

27,0

160

 

Таблица 3. Ориентировочные режимы стыковой сварки оплавлением заготовок из меди

Параметр

Размер заготовки, мм

Пруток, d=10

Труба, 9,5×1,5

Полоса, 44,5×10

Установочная длина, мм

20

20

20

Давление осадки, МПа

372

284,5

216

Сварочный ток, к А

33

20

60

Вторичное напряжение, В

6

5

10

Удельная мощность, кВА/мм2

2,6

2,7

1,4

 

Медь соединяют стыковой сваркой сопротивлением. Провод и прутки из чистой меди диаметром 7-16 мм сваривают при i=380 А/мм2 и средней температуре нагрева 0,7-0,75Тпл. Начальное давление составляет 0,98-2,9 МПа, а конечное 343,4-392,4 МПа. Концентрированный нагрев контактной зоны и большие скорости осадки (150-250 мм/с) исключают разупрочнение металла и обеспечивают высокие пластические и электрические свойства соединений. Для соединения медных проволок успешно применяется стыковая конденсаторная сварка. Латунь и бронза соединяются стыковой сваркой легче, чем медь. Для их сварки требуются большие конечные скорости оплавления и осадки. Хорошо соединяются стыковой сваркой заготовки из деформируемых бронз марок Бр.Х0,5; Бр.ОФ6,5-0,15; Бр.АМц9-2. Поскольку скорость охлаждения бронзы значительно больше, чем стали, и бронза в интервале температур 750-770° С имеет достаточно высокую прочность, при ее сварке давление должно быть выше, чем при сварке стали. В ряде случаев для повышения пластичности сварных соединений рекомендуется их последующая термическая обработка: для соединений из бронзы типа Бр.Х0,5 – закалка в воде от 950-980°С, из бронзы Бр.ОФ6,5-0,15 отжиг при 500-550 °С (его можно дать после сварки на машине).

Таблица 4. Ориентировочные режимы стыковой конденсаторной сварки медной проволоки

dпр, мм

СК, мкФ

U, кВ

Усилие осадки, кН

1,6

256

0,9

1,4

2,0

380

1,0

1,4

2,8

380

1,4

1,5

3,0

540

1,5

1,6

3,2

550

1,5

1,8

 

Таблица 5. Ориентировочные режимы стыковой сварки латуни и бронзы

Параметр

Сплав

Л 62

Бр.ОФ6,5-0,15

Толщина металла, мм

3-5

2-5

5-8

Установочная длина (суммарная), мм

30

30

45

Припуск на оплавление, мм

15

15

22

Длительность оплавления, с

3

3

9

Скорость оплавления перед осадкой мм/с

11

11

6

Средняя скорость оплавления, мм/с

5

5

2,5

Длительность осадки под током, с

0,3

0,3

0,5

Давление осадки, МПа

157

177

137-157

Удельная мощность при оплавлении, кВА/мм2

0,05

0,07

0,03-0,035

Удельная мощность при осадке, кВА/мм2

0,4

0,4

0,2

 

 

Контактная сварка меди

Этот способ насчитывает несколько разновидностей. Они имеют свои технологические особенности и применяются в тех или иных случаях. Однако два способа, а именно шовная и точечная сварка медных элементов, практически не используется. Обработка стыков с помощью оплавления происходит с затруднениями, так как связана с некоторыми сложностями. Для такого способа на торцах изделия в местах сварочных работ требуется постоянно поддерживать слой расплавленного металла.

Также неудобство вызывает необходимость поддержания определенной температуры на торцах обрабатываемого изделия. Прогревать металл требуется довольно глубоко, иначе последующая его осадка будет затруднена. Чаще всего для осуществления такой осадки нужно воздействовать на медь с помощью довольно большого давления, примерно до 400 МПа.


Особенности стыковой контактной сварки


Этот вид обработки особо распространен при соединении медных трубопроводов, ленты или проволоки. Чаще всего медь выступает не в чистом виде, а в виде её различных сплавов.

При проведении стыковой контактной сварки образовывается намного меньше искр, чем при аналогичной обработке черных металлов. При обработке медных изделий искры похожи на крупные капли расплавленного металла, а не на искрящийся сноп огней. Для получения высококачественного шва нужно произвести осадку стыков под воздействием тока. В случае применения такой тактики вы получите довольно прочный шов. Он не будет уступать в прочностных характеристиках самой меди, поэтому детали с таким соединением будут выдерживать значительные нагрузки.

Широкое практическое применение имеет способ соединения проволоки методом разряда конденсатора с высоким вольтажом.


Примерные режимы стыковой контактной сварки


Параметры режима сварки

Пруток, диаметром 10мм

Труба 9,5х1,5мм

Лента 44,5х10мм

Установочная длина, мм

20

20

Припуск на оплавление, мм

12

Припуск на осадку, мм

8

Скорость оплавления, мм/сек

8

Скорость осадки, мм/сек

200

Удельное давление осадки, МПа

372,2

284,4

215,7

Удельная мощность, кВт/мм2

2,6

2,66

1,35

Сила сварочного тока, кА

33

20

60

Вторичное напряжение, В

6

5

10



Ориентировочные режимы сварочных работ с помощью разряда конденсатора


Диаметр проволоки, мм

Ёмкость конденсатора, мкФ

Напряжение заряда, В

Начальное расстояние в стыке, мм

Усилие осадки, Н

1,6

256

900

14

1373

2,0

380

1000

15

1373

2,8

380

1400

16

1471

3,0

440

1500

16

1569

3,0

1200

1000

9

1177

3,0

1200

800

5

1177

3,0

550

1400

5

1471

3,0

540

1300

8

1569

3,0

540

1500

12

1569

3,2

550

1500

14

1765

Относительная длина вылета элементов определяется по формуле L=(2,0…2,5)d.

Где L – длина вылета, а d – диаметр изделия. Считается в миллиметрах.

Оплавление происходит со скоростью около 10 миллиметров в секунду. Весь цикл сварочных работ в основном занимает 1-2 секунды. При сваривании медных прутков марки M1 прочность шва будет составлять от 206 до 216 МПа. Угол загиба составляет 180 градусов. Твердость сварного шва немного выше, чем твердость основного материала.

Технология сварки меди и ее сплавов

Сварка меди и сплавов на ее основе требует особого подхода, обусловленного невысокой температурой плавления и другими особенностями металла. Существует много вариантов соединения медных заготовок. Они отличаются в зависимости от условий работы и состава материала.

В настоящее время существует несколько технологий сварки меди. Они активно применяются в разных сферах производства и жизнедеятельности. Усовершенствованные технологические процессы дают возможность исключить образование большинства дефектов, включая появление пор и трещин. Выполняются работы привычным для любого сварщика инвертором в среде защитного газа; расходные материалы – проволока и электроды.

Технология сварки меди

Перед началом работы с медью и ее сплавами требуется подготовка. Заготовки вырезаются и подгоняются под размер болгаркой, с помощью фрезерного или токарного станка. Если заготовка имеет толщину кромок 6-18 мм, то предварительно их необходимо подготовить. Их срез делается V- или X-образным. Большое количество деталей сложно подготовить вручную. Оправдано будет приобретение специального кромкореза-фаскоснимателя.

Стыки очищаются от краски, окислов, жиров и грязи. Для получения качественного сварного соединения нужно рабочую зону защитить от атмосферного воздуха. Иногда заготовки нужно предварительно прогреть. Соединяется медь плавящимися электродами на короткой дуге. Длина разряда не должна превышать 4-5 миллиметров. Идеально для этих целей подходит технология импульсно-дуговой сварки. Она выполняется в защищенной среде (как правило, в аргоне) и позволяет сваривать даже тонкие листы металла, формировать шов в любом пространственном положении, в том числе на потолке.

Способы сварки меди

Для сваривания медных заготовок используется различное оборудование – инверторы, аргоновые и газовые аппараты, полуавтоматы. В качестве расходников применяются плавящиеся и неплавящиеся электроды, флюс и присадки. Для работы хорошо подходит дуговая технология соединения металлов.

Для соединения толстых заготовок м толщиной полок 30-35 миллиметров используется электрошлаковый метод. Инвертор хорошо сочетается с угольным электродом. Хорошие результаты дает сваривание меди графитовыми электродами.

Ручная дуговая сварка электродами

Дуговая сварка плавящимися электродами имеет свои достоинства и технико-экономические преимущества, что обусловило целесообразность ее применения. Очень важное преимущество метода заключается в высокой производительности. Вторая – вариативность. Заключается в том, что ручная дуговая сварка выполняется в разных условиях – ручным аппаратом, полуавтоматом; в защитной среде и под флюсом.

Подготовительные работы

Если толщина полок составляет 6-12 мм, то предпочтительней выполнить V-образную разделку кромок. Угол раскрытия должен составлять 60-70 градусов. В ситуации, когда планируется сформировать с внешней стороны подварочный шов, то угол можно уменьшить до 50 градусов.

Сварочные листы предварительно следует расположить под углом относительно друг друга. Угол должен составлять примерно 2,5% длины стыка.

В противном случае рекомендуется заготовки прихватить короткими стежками (до 30 миллиметров) по всей длине через равные промежутки. Прихваты следует делать электродами меньшего диаметра, а между листами оставить зазор шириной 2-4 мм. Если сваривать листы впритык, то высока вероятность перегрева металла, что неизбежно приведет к образованию горячих трещин.

Делая прихваты, сварщик должен отчетливо понимать, что повторный нагрев провоцирует появление в металле трещин. Поэтому, формируя основной шов, перед прихватами делают паузу, вырубают временное соединение и зачищают стык. Такая предохранительная мера позволяет избежать образования трещин и занимает немного времени.

Метал толщиной более 12 мм следует варить после Х-образной разделки кромок. Естественно, что придется проваривать стык с обеих сторон. Прихватки делаются с обратной стороны и зачищаются перед формированием постоянного шва. В исключительных ситуациях, когда сделать Х-образную разделку не представляется возможным, выполняют V-образную. Недостаток такого решения заключается в увеличении расхода электродов (примерно, в полтора раза) и времени на выполнения работы.

Сваривание деталей без предварительной подготовки кромок или же с V-образной разделкой делается на подкладках. Они плотно прижимаются к стыку. Если это невозможно сделать, то под низ насыпается подушка из флюса. Кромки предварительно рекомендуется прогревать до температуры 300-400 градусов Цельсия.

Электроды

Для ручной дуговой сварки меди используются покрытые электроды, поскольку непокрытые приводят к появлению дефектов, окислению шва; а их горение нестабильно. Чаще всего стержни расходников делаются из легированной марганцем или кремнием медной проволоки.

Такие электроды оказывают раскисляющее действие. Покрытие подбирается с таким составом, чтобы обеспечить стабильное горение дуги и образование шлака. В результате шов хорошо формируется, а качество сварного соединения высокое.

Режимы

Для выполнения работ требуется подключение к источнику постоянного тока с обратной полярностью. Переменный ток используется в виде исключения, поскольку не позволяет обеспечить равномерное и непрерывное горение дуги. Использование источника переменного тока оправдано в случаях, когда в составе защитного покрытия расходника есть железо. В такой ситуации сила тока повышается на 40-50%. Сварщику важно учесть, что переменный ток помимо всего прочего способствует разбрызгиванию расплава. Ниже в таблице приведены ориентировочные режимы сварки.

Толщина меди, мм 2 3 4 5 6 7-8 9-10
Диаметр электрода, мм 2-3 3-4 4-5 5-6 5-7 6-7 6-8
Сила тока, А 100-120 120-160 160-200 240- 300 260-340 380-400 300-420
Рабочее напряжение, В 25-27 25-27 25-27 25-27 26-28 26-28 28-30

 

Производительность составляет 15-18 метров сварного шва за час работы. Чтобы увеличить производительность, нужно использовать бронзовые электроды. Поскольку сплав меди имеет более низкую температуру плавления, то формирование шва занимает меньше времени.

В случае работы с заготовками толщиной более 10 миллиметров и диметра расходного материала 6-8 мм, нужно увеличить силу тока до 500 ампер. Тавровые заготовки соединяются в таком же режиме, как и стыковые. Формирование шва выполняется способом «в лодочку».

Техника выполнения

Детали с толстыми кромками свариваются за несколько проходов. Каждый уложенный слой зачищается перед формированием последующего. Тонкие и средней толщины заготовки желательно соединять за один проход. Выполняется операция обратноступенчатым способом. Длина отдельных участков составляет 20-30 см.

Стык делится на два неравных участка: один длиной 2/3 от общей и другой – 1/3. Первым заваривается участок большей длины по направлению к меньшему. После этого приходит черед короткого отрезка. Такая техника выполнения заметно снижает вероятность образование трещин в соединении.

Сварочные работы выполняются в нижнем положении углом вперед, то есть стержень наклоняется на 15-20 градусов в противоположную от сварки сторону. Если не выдержан оптимальный зазор между кромками, то высока вероятность их вспучивания. Тогда шов периодически нужно подравнивать молотком. Поэтому нельзя использовать графитовые подкладки (они расколются), а лучше брать стальные или медные.

Качество

Посредством ручной дуговой сварки формируются качественные соединения. Проковка стыка улучшает его прочность примерно на 10-20%. Обратная сторона медали: после проковки снижается пластичность.

Сварка медных труб

Для работы подходят электроды «Комсомолец-100». Выполняется процесс на обратной полярности с подключением к источнику постоянного тока. Плотность сварочного тока составляет 50А/мм.

Предварительно рабочую зону нужно прогреть до температуры 250-300 градусов Цельсия. Трубы диаметром до 50 мм греют полностью, а в случае соединения магистралей большего диаметра ограничиваются местным прогревом. Предварительно делают прихватки. По ходу наложения основного шва прихватки удаляются, поскольку повторный нагрев приводит к увеличению числа пор. Нормативная производительность труда при таких работах составляет 15 метров шва за час работы. Нужно избегать перегрева металла свыше 350 градусов Цельсия.

Ручная сварка графитовым или угольным электродом

Данный способ применятся для соединения малоответственный изделий. Угольные электроды применяются в работе с медью толщиной до 15 мм. Заготовки с более толстыми стенками свариваются графитовыми расходниками. В каждом из вариантов требуется подключение к источнику постоянного тока прямой полярности. Плотность тока варьируется в диапазоне 200-400А на квадратный сантиметр.

Присадку не погружают в расплав, а держат на удалении 5-7 мм под углом 30 градусов. Электрод наклоняют незначительно: угол составляет примерно 75-85 градусов. Сварной шов от окисления защищают при помощи флюса, состоящего из плавленой буры (96%) и магния (4%). Предварительно смоченный в жидком стекле флюс наносится на край электрода.

При толщине металла больше 5 мм требуется предварительная разделка кромок. Общий угол составляет 70-90 градусов. Заготовки располагают с зазором до 0,5 мм. В качестве подкладки может служить графитовая или асбестовая пластина. Электрод ведется углом вперед. Заготовки толщиной до 5 мм проковывают без подогрева, а детали с более толстыми стенками предварительно разогреваются до температуры 800 градусов, после чего быстро охлаждают. Желательно сваривать за один проход, поскольку в этом случае обеспечиваются наилучшие эксплуатационные характеристики соединения.

Ручная дуговая сварка с аргоном

Соединение меди в среде защитного газа выполняется вольфрамовыми электродами при прямом подключении к источнику постоянного тока. Металл толщиной свыше 4 миллиметров предварительно прогревается до температуры 800 градусов Цельсия. Для присадки используется пруток из меди, бронзы или медно-никелевого сплава.

При толщине металла свыше 6 мм рекомендована V-образная разделка кромок с углом раскрытия до 70 градусов. Сваривание деталей выполняется углом вперед, стержень удерживается под углом 80-90 относительно заготовки, а присадочный материал – под углом 10-15 градусов.

Сварка автоматом и полуавтоматом под флюсом

Для повышения производительности и улучшения качества сварного соединения в промышленном производстве применяются автоматические и полуавтоматические сварочные аппараты. Соединение деталей из меди небольшой толщины выполняют успешно выполняют под флюсом неплавящимися электродами.

Подготовка

Кромки зачищаются, а заготовки располагаются на удалении 1-1,5 миллиметра. Если толщина полок превышает 6-8 мм, то рекомендуется предварительная V-образная разделка кромок, с суммарным углом 60 градусов. При этом детали можно расположить впритык, без технологического зазора.

Планируя сварку заготовок с зазором, нужно позаботиться о наличии подкладки. В противном случае расплав будет вытекать. Лучше всего использовать флюсовые подкладки, но не стоит слишком сильно прижимать их к заготовкам. Ведь в таком случае ухудшается качество корня сварочного шва.

Сваривать медные детали желательно с предварительным подогревом рабочей области. Если полки небольшой толщины, то можно ограничиться местным подогревом. Толстые стенки необходимо прогревать на протяжении всего процесса сварки. Точно так же следует поступить и при работе с длинными стыками. Температура подогрева составляет 250-300 градусов Цельсия.

Присадка

Для сварки используется медная проволока. Тонкую проволоку предварительно нужно нагартовывать. Если сделать это по каким-либо причинам невозможно, то желательно тонкую медную проволоку заменить на более толстую бронзовую. При этом нужно иметь ввиду, что использование бронзы увеличивает вероятность образования трещин.

Автоматическая сварка заготовок с присадкой из тонкой медной проволоки подразумевает использование специальных протяжных механизмов для автоматизации подачи материала в рабочую зону. Помимо тонкой можно использовать проволоку толщиной 3 и больше миллиметра. Проволоку толще 5 мм для сваривания меди не применяют, поскольку в этом случае требуются специальные источники тока.

Флюсы плавленые и неплавленые

Из числа плавленых флюсов наибольшее распространение получили:

  • марганцевые высококремнистые – АН-348, АН348А, ОСЦ-45;
  • марганцевые низкокремнистые – ПН-10, АН-51;
  • безмарганцевые низкокремнистые – АН-20.

Не менее популярны керамические флюсы, позволяющие легировать расплав и добавлять в его состав раскислители. Состав наиболее востребованных марок таких флюсов приведен в таблице.

Компоненты Марка флюса
К-13 ЖМ-1
Глинозем 20
Кварцевый песок 8-10
Магнезит 15
Мел 15
Бура безводная 20
Плавиковый шпат 15-19 8
Алюминиевый порошок 3-3,5 0,8
Борный шпат 3,5
Мрамор 28
Полевой шпат 57,5
Древесный уголь 2,2

 

Основное достоинство керамических флюсов заключается в том, что они позволяют работать с источниками переменного тока. Самым активным является флюс марки ЖМ-1. Он обеспечивает стабильные результаты. При его использовании содержание расплава получается максимально чистым. Результаты исследований приведены в таблице.

Металл Содержание компонентов, %
Cu Fe Al Si Мп Прочие
Основной 99,76 0,016 0,008 Следы 0,2
Электродной проволоки М2 99,68 0,016 0,006 Следы 0,3
Шва 99,92 0,048 0,004 0,009 Следы 0,02

 

Режимы

Чаще всего медь сваривают постоянным током с обратной полярностью под флюсом. Исключение составляет только вариант с использованием флюса ЖМ-1, которому необходим переменный ток. Рекомендованные режимы сварки указаны в таблице.

Режимы сварки под плавлеными флюсами
Толщина меди, мм Подготовка кромок Марка проволоки Диаметр проволоки, мм Сила тока, А Скорость подачи проволоки, м/ч Скорость сварки, м/ч
2 Нет М1,М2,М3 1,4 140-160 120 25
3 Нет М1,М2,М3 2 190-210 140 20
4 Нет М1,М2,М3 2 250-280 170 20
5 Нет М1,М2,М3 2 310-320 210 20
6 Нет М1,М2,М3 2 330-340 220 20
4 Нет М1,М2,М3 3 370-390 150 38-42
5 Нет М1,М2,М3 3 380-400 160 30-35
6 Нет М1,М2,М3 3 460-470 175 30-35
81 V-60°, притупление М1,М2,М3 3 360-380 150 20
82 V-60°, притупление М1,М2,М3 3 390-410 160 20
101 V-60°, притупление М1,М2,М3 3 470-490 200 20
102 V-60°, притупление М1,М2,М3 3 540-560 220 20
121 V-60°, притупление М1,М2,М3 3 510-530 200 20
122 V-60°, притупление М1,М2,М3 3 580-600 240 20
122 V-60°, притупление М1,М2,М3 4 500-510 120 20
122 V-60°, притупление М1,М2,М3 4 570-580 140 20
14 V-60°, притупление М1,М2,М3 4 530-540 130 20
12 V-60°, притупление М1,М2,М3 4 600-610 150 20
16 V-60°, притупление М1,М2,М3 4 570-580 140 20
16 V-60°, притупление М1,М2,М3 4 650 160 20
3 Нет БрКМц3-1 2 340-350 250 70-75
4 Нет БрКМц3-1 2 350-370 260 60-70
5 Нет БрКМц3-1 2 380-420 270 45-55
6 Нет БрКМц3-1 2 450-470 300 26-32
Примечание. Значение индексов: 1 – первый слой; 2 – второй слой.

 

Режимы сварки под керамическим флюсом ЖМ-1
Толщина меди, мм Диаметр проволоки, мм Сила тока, А Рабочее напряжение, В Скорость сварки, м/ч
4 4
5
490
550
22-24
22-24
42
37
6 4
5
580
640
26-28
26-28
32
28
8 4
5
650
710
30-32
30-32
26
22
10 4
5
710
780
34-36
34-36
22
18

 

Режимы сварки под керамическими флюсами К-13
Толщина меди, мм Диаметр проволоки, мм Рабочее напряжение, В Сила тока, А Скорость сварки, м/ч
2 2 26-27 160-180 21
5-6 2-3 28-30 400-450 21
7-8 3 35-45 550 18

 

Режимы автоматической сварки под флюсом нахлёсточных соединений меди
Марка флюса Толщина листов, мм Рабочее напряжение, В Сила тока, А Скорость сварки, м/ч Скорость подачи проволоки, м/ч Характер тока
АН-348А 3 30-35 220-240 25 170 Постоянный
АН-348А 4,5 30-35 300-340 25 230 Постоянный
ЖМ-1 4 30 400-450 32 81 Переменный
ЖМ-1 6 30 500-525 25 87 Переменный
ЖМ-1 8 30 600-625 23 95 Переменный
ЖМ-1 10 30 775-800 18 103 Переменный
К-13 6 30 400-450     Постоянный

Техника

Методики соединения стали и меди имеют незначительные отличия. Полки толщиной до 8 мм желательно соединять за один проход. Во время работы с толстыми заготовками, для сваривания которых требуется несколько проходов, каждый шов перед наложением нового нужно тщательно зачищать.

В автоматической и полуавтоматической сварке используется тонкая присадочная проволока из меди. Детали со стенками толщиной свыше 6 мм предварительно разделываются с общим углом раскрытия 90 градусов. Чтобы уменьшить количество пор, сваривают детали без поперечных колебательных движений.

Для сварки заготовок со стенками толщиной 10+ мм полуавтоматом применяется проволока толщиной 2 мм. Желательно работу выполнить за один проход. Рекомендованные настройки: напряжение – 30В; сила тока – 300А; производительность – 10 метров за час. Нужно обеспечить колебательные движения держателя в поперечном направлении.

Многопроходная сварка требует от специалиста внимательности и аккуратности. Чтобы избавиться от шлака в расплаве, нужно соблюдать порядок наплавления валиков. После формирования корневого шва валики наплавляются по сторонам. Порядок выполнения работы показан на рисунке.

Качество

Прочность сварного соединения во многом зависит от режима сварки и расходных материалов. в таблице приведены усредненные данные различных соединений, выполненных на оптимальных режимах.

Марка флюса Марка электродной проволоки Механическая прочность
сварного соединения, МПа металла шва, МПа Угол загиба, град относительное удлинение шва
ЖМ-1 М2 177,5 180,4 180 41,4
ОСЦ-45 М2 168,7 174,5 180 26,3
К-13 М1 258,9 43 (13)*
АН-26 М3 207,9 203,0 180 33,8
АН-348А М1 192,2 178,5 180 41,6
АН-348А БрКМц3-1 234,4 307,9 180 33,0
Прмечание. Прочность основного металла 213,8МПа
*В скобках даны результаты испытаний плоских образцов

 

Согласно приведенных в таблице данных можно сделать вывод, что прочность сварного соединений не уступает основному металлу.

Сварка газовой горелкой

Листы толщиной до 10 мм свариваются пламенем мощностью 150 литров за час работы из расчета на 1 мм металла. Нельзя варить науглероживаючим пламенем. Это чревато образованием трещим в сварном шве. Работы выполняются за один проход, поскольку повторный разогрев ранее сформированного шва спровоцирует появление трещин.

Подготовка

Заготовки необходимо очистить от загрязнений, пятен, оксидов и т.п. Ширина чистого участка по длине составляет 30 см в каждую сторону от стыка. Очищать можно вручную, а можно на специальном оборудовании, оснащенном абразивными рабочими органами.

Как показывает практика, наиболее часто медь варится встык. Другие способы соединения – тавровый и внахлест – применяются намного реже. В первом случае очень часто возникают подрезы, а во втором – высока вероятность непроваров. Поэтому вместо соединения внахлест детали свариваются в торец.

Когда возникает необходимость сварить детали внахлест, то важно следовать простому правилу. Оно гласит, что варить шов нужно по толстому листу со стороны тонкого. В противном случае высока вероятность прожога тонкого металла. На рисунке изображены два варианта исполнения – правильное и ошибочное.

Перед сваркой меди толщиной 1,5-2 мм нужно выполнить отбортовку заготовок по всей длине стыка. Разделка заготовок с полками до 3 мм не проводится. Детали варятся встык с зазором 1,5-2 мм. Чтобы провар был максимально качественным используются подкладки с желобом. Без разделки можно сваривать и более толстые листы – до 8 мм включительно. Но только в том случае, если есть возможность сформировать швы с обеих сторон. Технологический зазор при сборке конструкции составляет 3 мм.

Перед свариванием листов меди толщиной 3-10 мм желательно выполнить скос кромок. Угол скоса составляет 45 градусов, а зазор между заготовками – 3 миллиметра. Если толщина полок превышает 10 мм, то выполняется V-образная разделка кромок с углом раскрытия 90 градусов. Более толстые заготовки соединяются с использованием двух горелок одновременно при вертикальном расположении стыка.

Присадочная проволока

Для изготовления малоответственных конструкций применяется проволока, состав которой соответствует основному металлу. А вот в случаях, когда требуется высококачественное соединение, лучше взять проволоку с раскислителем. Присадочная проволока, предназначенная для сваривания меди толщиной до 10 мм в своем составе имеет фосфор, а расходный материал для более толстых заготовок содержит кремний.

Не рекомендуется использовать присадочную проволоку из оловянистой бронзы. Она имеет температуру плавления ниже по сравнению с медью на 150 градусов Цельсия. Поэтому хороший провар обеспечить не получится.

Что касается выбора диаметра, то, как показывает практика, не нужно брать расходный материал тоньше 1,5 и толще 8 мм. В таблице приведены рекомендуемые размеры проволоки в зависимости от толщины заготовок.

Диаметр проволоки, мм Толщина свариваемых медных деталей, мм
1,5 до 1,5
2,0 1,5-2,5
3,0 2,5-4,0
4,0 4,0-6,0
5,0 6,0-8,0
6,0 8,0-15,0
8,0 свыше 15

 

Технология

При работе с медными листами, толщина которых составляет 5 мм, желательно устанавливать их под углом 7-10 градусов относительно горизонта. В этом случае наполнение разделки будет наиболее полным. Горелку перемещают в сторону подъема, удерживая ее под углом 40-50 градусов по отношению к листу металла. Проволока держится под углом 30-40 градусов к листу.

При сварке металла толщиной 15 и больше миллиметров лист нужно располагать вертикально. Работы выполняются с двух сторон одновременно. То есть нужны две горелки. Они удерживаются под прямым углом относительно рабочей поверхности. Если толщина листа свыше 20 мм, то стык нужно проварить таким же способом, но раздели на отрезки длиной до 15 см. делают небольшие перерывы для проковки швов.

Когда сварка выполняется с прихватами, то основной шов нужно формировать не от начала, а отступив от края примерно треть общей длины стыка. Важно обратить внимание на то, что 2/3 варятся многоступенчатой проходкой в одном направление, тогда как оставшаяся часть – в обратном. Такая техника рекомендована для всех способов сварки медных листов.

Качество

Насколько хорошо будет сделана работа зависит не только от мастерства специалиста. Качество определяется также режимом сварки, составом присадки и флюса, типом сварного соединения.

Газосварка меди характеризуется сравнительно невысокой производительностью. Хорошего качества при тавровом соединении добиться очень сложно. Даже у специалистов с большим опытом выполнения подобных операций нередко случается брак. Сложно выдержать оптимальную температуру сварочной ванночки. А при малейшем перегреве образуется большое количество пор.

Улучшается качество сварного шва посредством проковки, но не всегда. От нее не будет толку, если толщина листа меньше 4 миллиметров. В результате проковки соединение становится хрупким и создаются внутренние напряжения.

Контактная сварка меди

Технология применяется повсеместно для сварки труб, проволоки, лент, прутков. Но больше всего способ востребован для соединения сплавов меди.

Точечная или шовная разновидности контактной сварки не получили широкого распространения. Соединение встык тоже используется нечасто из-за технологических трудностей, а именно: необходимости удержания расплавленного металла на торцах заготовок. Еще один недостаток заключается в том, что стыки приходится прогревать на большую глубину, а это в конечном итоге приводит к усадке металла.

Наиболее качественное соединение получается в том случае, когда выполнять осадку стыка под током. С помощью такого способа удается получить сварной шов, по своей прочности не уступающий основному металлу. На практике часто контактная сварка применяется для соединения медной проволоки с помощью разряда конденсатора. Рекомендованные режимы работы приведены в таблице.

Ориентировочные режимы стыковой контактной сварки медных заготовок определенного сортамента

Параметры режима сварки Пруток, диаметром 10 мм Труба 9,5х1,5 мм Лента 44,5х10 мм
Установочная длина, мм 20 20
Припуск на оплавление, мм 12
Припуск на осадку, мм 8
Скорость оплавления, мм/сек 8
Скорость осадки, мм/сек 200
Удельное давление осадки, МПа 372,2 284,4 215,7
Удельная мощность, кВт/мм2 2,6 2,66 1,35
Сила сварочного тока, кА 33 20 60
Вторичное напряжение, В 6 5 10

 

Примерные режимы стыковой контактной сварки медной проволоки с помощью разряда конденсатора

Диаметр проволоки, мм Емкость конденсатора, мкФ Напряжение заряда, В Начальное расстояние в стыке, мм Усилие осадки, Н
1,6 256 900 14 1373
2,0 380 1000 15 1373
2,8 380 1400 16 1471
3,0 440 1500 16 1569
3,0 1200 1000 9 1177
3,0 1200 800 5 1177
3,0 550 1400 5 1471
3,0 540 1300 8 1569
3,0 540 1500 12 1569
3,2 550 1500 14 1765

 

Сварка меди инвертором

Оборудование разработано для подачи постоянного тока прямой или обратной полярности. Использовать аппарат рекомендуется с небольшими перерывами. Свариваются небольшие участки длиной до 4 сантиметров. После нужно дать им остыть естественным путем. Электрод во время работы удерживать под углом 10-20 градусов.

Хорошие результаты показал инвертор в сочетании с угольными электродами. Для их плавления необходима температура, в три раза превышающая порог плавления меди. из-за этого их расход очень небольшой. Но для работы с такими стержнями нужно иметь опыт. Результат характеризуется высокой устойчивостью к окислению, плотность, прочностью и хорошим качеством. Во время выполнения работ электрод наклоняют под углом 30 градусов относительно рабочей поверхности. Силу тока устанавливают в зависимости от толщины полки. Она может варьироваться в диапазоне 35-130 ампер. Инвертор в сочетании с угольными электродами чаще всего применяется для сварки скруток и проводов.

Аппараты для сварки меди

Для соединения меди применяются разные сварочные аппараты: инверторы, автоматы, полуавтоматы, TIG. Самыми популярными торговыми марками являются ESAB, СПЕЦЭЛЕКТРОМАШ, TESLA.

BUDDY TIG 160 от ESAB

Горелка включается в двух- и четырехконтактном режимах. Аппарат совместим с любыми генераторами. Помимо меди используется для сварки иных металлов, в том числе и нержавеющей стали.

RENEGADE ES 300i ESAB

Наделен встроенной памятью, сохраняющей несколько наборов настроек. Самостоятельно настраивает параметры пуска в зависимости от силы тока. Небольшой и легкий с виду аппарат обладает большой мощностью. Инвертеры применяются для сварки прутков. Они генерируют ток в пределах 60-110 ампер. Отлично работают с медными и угольными электродами.

Для сварки электродами

Наиболее подходят для соединения медных пластин. Как пример – аппарат Orion 150s или 250s обладает небольшим весом и достаточной мощностью. Надежно сваривает медь вольфрамовыми электродами в защитной среде (чаще всего – аргон).

Инвертор Ресанта САИ-220 может подключаться к сети 140-220 вольт. Устройство укомплектовано принудительной системой охлаждения, поэтому не перегревается. Удобный вариант для выездной работы.

Для сварки проволокой

Сварку меди проволокой выполняют инверторным полуавтоматом Энергомаш СА-97ПА20. Его вес составляет 13 килограмм и дает возможность работать с проволоками толщиной от 0,6 до 0,9 миллиметров.

Модель Shyuan MIG/MMA-290 плавно подает расходный материал в рабочую зону. Скорость подачи можно регулировать в диапазоне от 2,5 до 13 метров за минуту. Может работать с электродами.

Инверторный полуавтомат Союз САС-97ПА195 наделен функцией холостого хода 60В. Рабочее напряжение регулируется в диапазоне от 15 до 23 вольт. Для работы подходит проволока 0,8-1 мм. Аппарат удобен, надежен и весит всего лишь 10 кг.

Для сварки проводов

Аппарат ТС-700-2 сваривает медные жилы сечением до 22 мм квадратных. Компактный агрегат имеет небольшой вес – 4 килограмма. Энергопотребление составляет 1 кВт. Угольного электрода достаточно для семисот сварок. Для сваривания медных скруток лучше всего использовать универсальные инверторы марок Сварог, Ресанта, QUATTRO, FUBAG и других. Модель Сварог ARC 160 Easy Z213 H имеет бесступенчатый регулятор тока. Он удобен в использовании, поскольку кабель переключается через особые разъемы.

Процесс значительно облегчается, если аппарат наделен функциями горячего старта, сглаживания перепадов силы тока, защиты от залипания. Для домашнего использования достаточно оборудования мощностью до 4 кВт. Оно генерирует силу тока в 160 ампер, которой будет достаточно для сварки металлов толщиной 5 миллиметров.

Контактная сварка меди

Медь является уникальным по своим физико-химическим свойствам материалом. Она имеет достаточно высокую коррозийностойкость в различных средах и агрессивных воздействиях на металл. Эти технологические качества обуславливают весьма широкое использование меди в легкой и тяжелой промышленности.

К выполнению сварки меди контактным способом выдвигаются достаточно строгие требования. При чем от чистоты наплавляемого металла зависят требования, выдвигающиеся к проведению сварочных работ по данному металлу.

По своим физическим и химическим свойствам медь, в обычных температурах является инертным металлом, но при воздействие процесса нагрева ее поверхности она имеет свойство вступать во взаимодействие с кислородом, галогенам, серой и фосфором. Все эти факторы значительно затрудняют выполнение контактной сваркой меди и ее сплавов.

При выполнении сварки давлением необходимо принимать во внимание весьма маленький температурный диапазон позволяющий выполнять сварные работы давлением. В своем большинстве контактную сварку применяют для сваривания не только меди, но и соединений меди с бронзой и латунью. Для получения чистой контактной поверхности заготовок, необходимо проводить некоторые механические действия по ее очистки.

Также необходимо применять химическое травление и последующее тщательное смывание всех используемых кислот и щелочек для травления в проточной воде. Применение электродов зависит от выбранного способа выполнения сварных работ.

Так для роликовой и точечной контактной сварке широко используются электроды, изготовленные из тугоплавким металлов состоящие из вольфрама и молибдена. Рекомендуется использовать медь без примесей для обеспечения повышенного качества сварного шва. Из-за плохих литейных свойств меди очень большую роль при выполнении контактной сварки играет присадочный материал.

В качестве присадочного материала широко используется сплавы меди с достаточно большим содержанием раскислителей, которые в свою очередь обеспечивают получение в процессе выполнения работ качественного и плотного и прочного литого соединения.

Техническая медь, используемая, в качестве присадочного материала при сварке делится на пять марок, которые отличаются друг от друга количеством примесей содержащихся в металле. Такие примеси как бериллий повышают теплопроводность металла, а алюминиевые примеси повышают устойчивость к коррозии. Есть и такие примеси, которые способны ухудшать свойства. К этим элементам относятся водород, мышьяк и свинец. При сварке меди необходимо принимать во внимания все перечисленные выше показатели.


Способ контактной точечной сварки меди и медных сплавов


пер.Каштановый 8/14 51100 пгт.Магдалиновка

Nikolaenko Dmitrij

Точечная сварка

Точечная сварка

831

18.02.2019

  1. 5
  2. 4
  3. 3
  4. 2
  5. 1

(1
голос, в среднем:
5 из 5)
Точечная сварка представляет собой процесс соединения металлов путем нагрева, проходящим через него током и деформации оплавленной зоны давлением. При этом нагрев происходит только в заданной точке. Такой вид соединения относится к разряду сварки давлением. Первые упоминания такого способа соединения металлов относится к 1877 году, его предложил русский изобретатель Бенардос Н.Н. Точечная сварка — это также разновидность контактной сварки. При таком способе два электрода, находящиеся с двух противоположных сторон, проводят электрический ток силой 1-200 кА. Соединения металлов таким способом очень популярно. Примерно 30% сварных соединений происходит таким путем и в настоящее время наблюдается увеличение этого процента. Точечная сварка находит свое применение в машиностроении, авиационной промышленности, приборостроении.

Особенности сварки меди аргонодуговым способом

Сама медь, так же, как и сплавы на ее основе, являются достаточно высокотеплопроводными материалами, которые, ко всему прочему, обладают также большой электропроводностью, а также высокой коррозионной стойкостью как при воздействии внешних факторов, так и относительно внутрикристаллической коррозии.

Точка плавления меди в ее чистом виде составляет 1083 °С, а в случае добавления различных легирующих химических соединений данный показатель может смещаться в одну или другую сторону.

Особенностью сварки медных изделий и деталей является высокая теплопроводность данного металла, что делает обязательным предварительный подогрев деталей перед началом сварки. Разогрев должен осуществляться до температуры от 350 до 600 °С. Подогрев осуществляется, как правило, с помощью газовой горелки.

Сварка осуществляется чаще всего с помощью аргонодугового способа путем использования неплавящегося электрода с постоянным током. В качестве присадочного материала используется пруток из чистой меди либо из ее сплавов. Это позволяет добиться максимального качества шва, а также его аккуратного внешнего вида.

В случае если материалы подобраны неправильно, медь в сварочной ванне начинает кипеть, что вызывает образование большого количества пор в полученном шве, а само соединение становится хрупким и может разрушиться в процессе эксплуатации.

Ручная дуговая сварка

Данная технология сварки меди и ее сплавов является одной из самых распространенных способов. На популярность этого метода повлияли его технико-экономические преимущества. Этот вариант при использовании металлических электродов позволяет повысить скорость проведение работ. Ее величина существенно выше по сравнению с другими способами сварки меди.

Подготовка свариваемых деталей

V-образную разделку торцов металла рекомендуется проводить, если сваривается медь, толщина которой составляет от 6 до 12 мм. При этом общий угол раскрытия торцов детали должен составлять от 60 до 70 градусов.. Его значение можно уменьшить до 50 градусов в том случае, если с обратной стороны будет создаваться подварочный шов.

Перед началом работы две детали раздвигаются. Зазор между ними обязан составлять 2-2,5% от длины свариваемых листов или полос. Работаю также можно выполнить без предварительного раздвигания деталей, но в этом случае необходимо их зафиксировать с помощью небольших слов, длина которых обычно составляет 30 мм. Они должны располагаться друг от друга на расстоянии 300 мм. Для прихваток используются электроды, имеющие меньше диаметр. В результате зазор между двумя деталями должен получиться от 2 до 4 мм.

Примечание! Если не выполнить зазор, тогда существенно возрастает риск появления многочисленных горячих трещин.

При выполнении дуговой сварки меди, отличающуюся толщиной 12 мм, нужно проводить X-образную разделку торцов металла. При этом придется создавать шов с 2-х сторон. Однако не всегда удается раскрыть кромки таким образом.

Поэтому нередко осуществляется все та же V-образная разделка. Однако при этом возрастает время проведения работы и увеличивается число необходимых электродов почти в 1,5 раза. Если же все-таки удалось выполнить нужную разделку, тогда прихватки делаются с обратной стороны 1-го шва. После его создания они удаляются.

Соединения с V-образными торцами или без них осуществляются на подушке из флюса. Используются также подкладки из меди, графита или стали с толщиной от 40 до 50 мм. Их плотно прижимают к cтыку. При этом всегда создается формирующая канавка.

Электроды для дугового ручного сварочного процесса

Данная технология сварки меди осуществляется при использовании электродов с покрытием. В противном случае шов будет окисляться, и горение дуги станет нестабильным. В результате не удастся качественно выполнить соединение, так как в нем образуются дефекты.

Другими словами, шов станет пористым. Используемые электроды имеют вид проволоки из меди. Нередко она имеет в своем составе магний и кремний. Электроды также могут быть бронзовыми. Часто используют марку Бр.КМц 3-1.

Благодаря использованию электродов с покрытием металл, где выполняется шов, лигируется марганцем, кремнием и фосфором. Стержни создают раскисляющий эффект. Состав покрытия электродов нужно подбирать, чтобы при работе была стабильная дуга, и образовывались шлаки. Это позволит провести качественную сварку меди и ее сплавов, сформировав отличный шов.

Режимы дугового ручного сварочного процесса

Во время работы используется постоянный ток, имеющие обратную полярность. Если он будет переменным, тогда не удастся обеспечить требуемую стабильность дуги. Положительный результат достигается исключительно в том случае, когда используются электроды, в состав покрытия которых входит железо. Кроме того, придется увеличить силу тока примерно до 50%.

Примечание! Во время применения переменного электротока нередко электродный металл разбрызгивается.

Режим дуговой ручной сварки листов из меди встык при использовании медных электродов и постоянного электротока подбирается в зависимости от толщины металла. Зная эту величину, выбирается диаметр электрода, сила тока и рабочее напряжение.

Техника дугового ручного сварочного процесса

Если сваривается медь, имеющая значительную толщину, тогда работы осуществляются с помощью нескольких слоев. Любой шов всегда нужно хорошо зачищать перед направлением следующего. Когда толщина меди небольшая или даже средняя, то в этом случае работу проводят за один раз.

Швы при такой сварки создаются обратноступенчатыми. Их длина обычно составляет от 200 до 300 мм. Свариваемые участок делится на две зоны. Одна из них должна иметь длину 2/3 от протяженности всего шва, а другая — 1/3. Первую очередь сваривается длинный участок. Шов должен создаваться в направлении меньшего участка. Такая технология позволяет уменьшить вероятность возникновения многочисленных трещин.

Во время проведения работ электрод наклоняется в сторону противоположную от сварки. Он обязан располагаться под углом от 15 до 20 градусов. Нередко создаваемый шов приходится поправлять при помощи молотка, так как часто сварные кромки вспучиваются, если зазор уменьшается между соединяемыми деталями.

Ручная сварка труб из меди

Медные трубы, у которых толщина стенки равна от 3 мм, соединять талии при помощи ручной сварки еще в СССР. Во время работы используются электроды с покрытием — это Комсомолец 100. Их же рекомендуют использовать, если проводится сварка меди инвертором.

Процесс осуществляется на постоянном токе, который должен иметь обратную полярность. При этом плотность электротока обязана составлять 50 а/мм2. Во время работы также осуществляется предварительный подогрев. Температура разогрева обычно составляет не более 300 °C. При этом полный подогрев проводится во время соединения труб, максимальный диаметр которых равен 50 мм. Если же диаметр трубопровода больше 5 см, тогда выполняется местный разогрев. Во время сварки также создают прихватки, но они вырубаются при заваривании конкретного участка. В противном случае металл станет пористым, так как он будет второй раз нагрет.

Сварка ручным способом труб из меди осуществляется на скорости примерно 15 м/час. Во время работы нельзя перегревать основной металл. Температура не должна превышать 350 °C.


Режимы сварки меди в аргоне

Как и для других видов свариваемых материалов, режимы сварки следует подбирать исходя из качества деталей. Примерные варианты режимов опираются на толщину свариваемого металла, диаметр электродов, проволоки и выливаются в определенные показатели силы тока, измеряемой в амперах.

Режимы сварки меди в среде аргона
Толщина свариваемых деталей, ммДиаметр электрода, ммДиаметр присадочной проволоки, ммСила тока, А
Стыковые соединения, выполняемые на весу
1,0 – 1,52 – 31,6 – 2,060 – 150
2,0 – 3,02 – 42,0 – 3,080 – 220
4,0 – 5,04 – 52,0 – 4,0130 – 220
6,0 – 7,04 – 52,0 – 4,0130 – 220
8,0 – 10,052,0 – 4,0180 – 260
Стыковые соединения, выполняемые на подкладке, и угловые соединения
1,0 – 1,52 – 31,6 – 2,070 – 160
2,0 – 3,02 – 42,0 – 3,0120 – 220
4,0 – 5,04 – 52,0 – 4,0190 – 260
6,0 – 7,052,0 – 4,0230 – 290
8,0 – 10,052,0 – 4,0280 – 330
Расход аргона – 8-15 дм3/мин.

Каждый режим тем не менее должен подбираться в соответствии с конкретными условиями сварки и проверяться на деталях, аналогичных по материалу изготовления тем деталям, на которых будет производиться основной процесс сварки.

Ручная дуговая аргоновая сварка

Сварка меди аргоном проводится при использовании вольфрамовых электродов. При этом ток должен быть постоянным и иметь прямую полярность в аргоне, отличающимся высокой чистотой. Во время работы нужно выполнять подогрев, если толщина металла превышает 4 мм. Металл разогревается до 800 градусов.

Сварка также выполняется при использовании медного прутка. Он является присадочном материалом. В его качестве также может использоваться медно-никелевый сплав или бронза. Технология сварки меди аргоном при толщине металла более 6 мм подразумевает предание кромкам деталей V-образной формы. Их общий угол раскрытия должен составлять от 60 до 70 градусов.

Сама сварка осуществляется слева направо. При этом электрод должен быть наклонен вперед. Угол между ним и вертикалью обязан составлять от 80 до 90 градусов. В то же время присадочный пруток должен быть наклонен от 10 до 15 градусов. При этом величина вылета электродного стержня обязана составлять от 5 до 7 мм.

Выбор присадочных материалов

Присадочные материалы, использующиеся для сварки медных деталей, должны выбираться на основании данных о физико-химических свойствах меди или ее сплавов, из которых изготовлены детали или изделия.

При осуществлении сварки следует обратить внимание на марку самой меди или сплава – она должна быть раскисленной или бескислородной, так как, в противном случае, во время сварочного процесса металл будет кипеть в сварочной ванне, в результате чего сварочный шов получится пористым и непрочным.

В качестве прутка или проволоки следует использовать такие материалы, которые позволят избежать кипения материала в шве: необходимо подобрать проволоку или пруток с содержанием в сплаве химических элементов, позволяющих вытеснить кислород из зоны сварочной ванны.


Примерная стоимость медной проволоки на Яндекс.маркет

Неплавящийся электрод выбирается только вольфрамовый, на конце которого должна быть заточка конической формы с небольшим притуплением. Такая форма позволит обеспечить стабильное горение дуги при осуществлении самого процесса сварки, что даст возможность сохранить температурный уровень сварочной зоны и не допустит быстрого остывания деталей до момента завершения шва.


Примерная стоимость вольфрамовых электродов на Яндекс.маркет

Если говорить о защитном газе, который используется при сварке, то выбор такового зависит от условий сварки, в том числе от пространственного положения соединения. Аргон тяжелее воздуха, в частности, кислорода, и он оседает к земле под действием природных сил притяжения.


Примерная стоимость баллонов с аргоном разных объемов на Яндекс.маркет

Если необходимо выполнить потолочные стыки, то потребуется замена аргона гелием, который легче воздуха, но также может выполнять защитные функции при выполнении сварочных работ.

Сваривание латунных конструкций

Сварка латуни в домашних условиях – это довольно сложная процедура, так как в состав латуни входит цинк, который при нагревании испаряется, в результате чего изделие теряет первоначальную прочность.

При осуществлении сварочных работ с латунными образцами выделяются вредные для человеческого здоровья вещества. С применением аргона процедура соединения латуни выполняется достаточно быстро – это большой технологический прорыв в сфере обработки металлов.

Сама латунь представляет собой сплав с цинком. Технология соединения деталей, изготовленных из латуни, считается сложной из-за испарения цинка при высоких температурах, данный химический элемент мгновенно окисляется, в результате чего формируется ядовитая тугоплавкая окись. Поэтому сварка латунных образцов должна производиться в специально оборудованных местах, оснащенных вытяжкой, сварщики должны работать в респираторах.

Основные требования, предъявляемые при сварке латуни

  • Чистота процесса при использовании аргонно-дуговой сварки. Перед началом работ изделия тщательно зачищаются до характерного металлического блеска поверхности.
  • На поверхности свариваемых деталей не должно быть окислов, при наличии которых их обязательно нужно убрать. Для этого используется азотная кислота. После выполнения такой очистки изделие промывается в горячей воде, затем сушится.

При необходимости соединения латунных изделий толщиной более 0,5 см – аргонодуговая сварка идеальный вариант. Электрод передвигается в проводящую зону горелки, кромки соединяемого металлического образца плавятся под влиянием электрической дуги.

При выполнении сваривания деталей аргоном ощущается характерный непрерывный треск, а сварочная дуга имеет удивительный цвет. Это все из-за наличия в сплаве цинка. Латунь в процессе соединения не прогорает, не отлетает отдельными кусками, так как она плавится. Опытные сварщики советуют варить латунь отдельными участками, не расплавлять ее сплошным слоем. При сплошном расплавлении материала существует вероятность прожигания металла.

Если необходимо заварить кратер, тогда рекомендуется постепенно уменьшать напряжение сварки, повышать длину дуги с отведением впоследствии ее в сторону от обрабатываемого изделия. В процессе такого соединения шов заполняется в полном объеме, поджаривание цинка приводит к его испарению, в результате чего в металле образуются дефекты. Чтобы уменьшить испарение данного химического элемента, необходимо увеличить в пламени наличие кислорода, использовать присадочные материалы, легированные бором, алюминием, кремнием.

Совет! При выполнении соединения деталей из латуни осуществляйте сварочные работы на улице, не пренебрегайте требований безопасности!

Технология сварки меди аргонодуговым способом

С технологической точки зрения, сварка меди аргонодуговым способом, как и другой вид сварки, делится на три этапа:

  • подготовительный. На этом этапе необходимо очистить свариваемые поверхности от окислов, загрязнений, обезжирить. После выполнения данных работ следует проверить их на чистоту и состояние и если потребуется, выполнить зачистку вручную или с помощью электроинструмента, после чего повторить процесс очищения от окислов и обезжиривания;
  • собственно этап сварки;
  • завершающий этап, на котором происходит проверка качества выполненного сварного соединения после зачистки от застывших капель расплавленного металла, а также визуальный контроль качества шва на предмет видимых пор.

На этапе собственно сварки следует выполнить следующие действия:

  • если речь идет о ремонте какого-либо медного изделия, необходимо сделать прорезь вдоль возникшей трещины таким образом, чтобы края такой прорези выходили за пределы трещины. Это даст возможность избежать появления новых трещин за пределами отремонтированного участка;
  • дуга зажигается только в разделе кромок, что позволит избежать прижогов металла, из которого изготовлено все изделие, и сократит зачищаемые участки;
  • присадочную проволоку или пруток необходимо вести перед горелкой таким образом, чтобы они равномерно подавались в сварочную ванну;
  • движения сварочной горелки должны быть максимально плавными и поддерживать постоянное расстояние от вольфрамового электрода до сварочной ванны;
  • в зависимости от толщины деталей, подлежащих сварке, горелка может двигаться вдоль создаваемого шва различными способами: по прямой, если толщина деталей небольшая, либо зигзагообразно, если детали толстые. Если совершаются поперечные движения, это чревато увеличением глубины проплавления кромок и изменениями в формировании сварочного шва;
  • если происходит сварка тонкостенных деталей, то, чтобы избежать прожогов металла, необходимо швы выполнять короткими, а между ними делать перерывы по времени для остывания металла;
  • если детали собраны без зазора, возможно осуществлять сварку без использования проволоки или прутка. Однако в этом случае следует не перегревать металл, чтобы избежать проседания сварочной ванны вовнутрь;
  • в момент окончания сварки необходимо отводить горелку плавно, удлиняя сварочную дугу, что позволит сократить кратер шва;
  • если на аппарате имеется функция заваривания кратера шва, то возможно упрощение процесса окончания сварочных работ;
  • после завершения сварки необходимо на какое-то время (до тридцати секунд) сохранить подачу защитного газа. Это позволит сохранить остывающий шов в облаке газовой защиты и избежать попадания продуктов окружающего воздуха в расплавленный металл, что сохранит качество шва.

Подготовка материалов перед сваркой

Обязательным условием для молекулярного соединения меди аргоном является тщательные зачистные работы. Свариваемое место обрабатывается абразивным инструментом до появления характерного блеска. Затем область работы обезжиривается. Чем внимательнее отнестись к зачистке, тем более качественное получится соединение.

К данным видам работы необходимо подойти со всей ответственностью. Дефекты сварки – это несплавление и шлак. Нагрев металла до 350-600 °C снижает риск их появления. На основании характеристик сплава и присадочного состава для разделки кромок выбирается разность температур. Соединяемое место необходимо добросовестно отчистить от грязи, масел, жировых образований и оксидной пленки.

Для осуществления подготовительных работ используется шлифовальный аппарат, щетка по металлу и органический растворитель. Примерно за 10 секунд до начала сваривания подается защитный газ. Такое же время надлежит выждать после окончания выполнения работ и только после этого остановить поступление газа. Следует заметить, что завершать сварочный процесс следует посредством снижения силы тока реостатом, входящим в конструкцию сварочного аппарата.

Пайка медных труб как способ соединения

При применении пайки чаще всего используют специальное соединение труб: один из концов труб имеет больший диаметр, чем основная труба, этим концом он надевается на соединяемую трубу.

Перед пайкой необходимо особенно тщательно отнестись к очистке соединяемых поверхностей, так как при пайке необходимо обеспечить наилучший контакт поверхности с припоем.

После очистки и обезжиривания труб на соединяемые поверхности наносится паяльная кислота, после чего трубы соединяют между собой. Нагрев осуществляют газопламенными горелками. При достижении необходимой температуры подаётся припой, происходит его плавление за счёт пламени газовой горелки и разогретой поверхности. Под действием капиллярных сил жидкий припой равномерно распределяется по соединяемым поверхностям. Чаще всего для пайки медных труб применяют припои на оловянной основе.

При использовании любого из перечисленных способов сварки и пайки высокое качество шва будет обеспечено за счёт строгого выполнения всех требований, предъявляемых к сварке.

Газосварка


С помощью газовой сварки меди, при соблюдении технологического процесса проведения работ, можно получить надежный и качественный шов. Для этого понадобится баллон с ацетиленом и горелка. Повысить качество поможет проковка поверхности шва. Этот способ позволит закрыть незначительные поры.

Единственный минус – это большой расход газа. Для нормальной работы необходимо поддерживать сильное пламя в горелке. При толщине деталей 10 мм и выше, расход газа составит 200 л/час. Для сварки толстого металла придется использовать резак для разогрева меди, а маленькой горелкой вести шов.

Для увеличения времени, при равномерном остывании, детали из меди со всех сторон обкладывают листами асбеста. Пламя горелки должно направляться на кромки деталей под прямым углом. Понизить образование участков с окислением шва и трещин можно с помощью увеличения скорости сварки и выполнения ее без разрывов.

Основное отличие соединения деталей из меди – это отсутствие прихваток при стыковке. Для более точной сборки сварку лучше производить в специальном приспособлении. Проволока для присадки применяется из различных металлов с раскислителями. Самое большое сечение проволоки не более 8 мм, для толстого металла.

При сварке обращайте внимание на процесс плавления кромок деталей и присадки. Для лучшего шва присадка должна расплавляться немного раньше краев основного металла. Обеспечивая наплавление присадочного металла на кромки, не забывайте про провар стыка.

Для большего качества стыка, кромки разделываются при толщине меди более 3 мм. Разделывают под 450. Металл лучше ляжет на стык, если его предварительно обработать смесью воды и азотной кислоты. Затем поверхности промывают водой и приступают к работе.

Готовые стыки необходимо отковать при температуре около 3000 при газовой сварке меди толщиной свыше 5 мм. Шов отжигается при температуре не больше 5000. Затем детали следует охладить в воде. При отжиге с большей температурой повышается риск получить хрупкий стык с множеством трещин.

Правила подготовки медных труб

Свариваемость меди зависит от наличия примесей в металле. Чистая медь обладает наилучшей свариваемостью. Расплавленная медь очень хорошо окисляется, а при охлаждении образуются пузырьки газов из воздуха. Эти пузырьки создают большое внутреннее давление, что приводит к образованию трещин. В связи с этим необходимо тщательно следить, чтобы на свариваемых торцах не было влаги, а также обеспечивать хорошую защиту расплавленного металла в процессе сварки.

Подготовка к сварке будет аналогичной для различных способов. Перед началом сварочных работ следует подготовить кромки свариваемых труб:

  1. Произвести осмотр и при необходимости обрезать торцы с дефектами.
  2. Произвести очистку от загрязнений и окислов не только свариваемых кромок, но и внешних и внутренних поверхностей на небольшом расстоянии от них до металлического блеска.
  3. При использовании труб большой толщины следует сделать скос кромок. Для этого используют болгарку с абразивным кругом или специальный кромкорезательный станок.

Сборка труб осуществляется с помощью центраторов – приспособлений, позволяющих прочно зафиксировать концы труб в одной оси. При отсутствии центратора или невозможности его использования трубы можно расположить на сварочном приспособлении и закрепить их струбцинами. При сборке необходимо соблюсти небольшой зазор между свариваемыми кромками. При отсутствии зазора есть вероятность несплавления кромок внутри трубы, при большом зазоре расплавленный металл сварочной ванны будет вытекать вовнутрь трубы.

Сварка меди

Сеть профессиональных контактов специалистов сварки

Сварка меди в разделе “Технология”:

1. Сварка алюминия и меди. Характеризуется процесс соединения этих двух материалов, температуры, физические характеристики. Рассмотрены несколько технологий сварки, применяемых для этих двух металлов и их сплавов.

2. Свариваемость меди. Особенности свариваемости медных сплавов.

3. Особенности сварки меди. Описание взаимодействия с кислородом, с серой и водородом.

4. Марки меди. Все упомянуты е в ГОСТ марки меди (катодная , литая и деформированная).

5. Латунь, состав (%) простых (двойных), свинцовых, сложнолегированных а также литейных латуней.

6. Точечная сварка металлов (в том числе медных сплавов) – особенности точечной сварки для каждой группы металлов.

7. Режимы сварки цветных сплавов (в т.ч. латуни Л62) на шовных однофазных машинах переменного тока.

ГОСТы и инструкции по сварке меди и медных сплавов:

1. ГОСТ 16038-80 Сварка дуговая Соединения сварные трубопроводов из меди и медно-никелевого сплава Основные типы, конструктивные элементы.

2. ГОСТ 15527-2004 Сплавы медно-цинковые (латуни), обрабатываемые давлением Марки.

Сварка меди в разделе “Сварочные материалы”:

1. Присадочные прутки OK Tigrod 19.12, , OK Tigrod 19.40, OK Tigrod 19.30 для сварки TIG меди.

2. Электродыдля сварки и наплавки Комсомолец-100.

3. Электродыдля сварки и наплавки АНЦ/ОЗМ-2.

4. Электродыдля сварки и наплавки АНЦ/ОЗМ-3.

5. Электроды для сварки и наплавки АНЦ/ОЗМ-4.

6. Электроды для наплавки электродов (извините за тафтологию) машин контактной сварки ОЗБ-3 ;

7. Проволока ESAB для сварки меди и её сплавов.

8. Флюсы и присадочные материалы для газовой сварки меди.

Copyright. При любом цитировании материалов Cайта, включая сообщения из форумов, прямая активная ссылка на портал weldzone.info обязательна.

КОНТАКТНАЯ СВАРКА ( СПОТТЕРЫ )

Споттеры

  

Используя возможности точечной сварки, споттер позволяет заметно сократить время ремонта таких повреждений, как, например, вмятины или вздутие кузовных панелей, глубокие царапины. Полезность такого аппарата в кузовном цехе переоценить трудно. 

  Что это такое?

   Споттер – это устройство для контактной сварки. По сути споттер является сварочным аппаратом, принцип действия которого основан на испускании значительного количества тепловой энергии в месте контакта свариваемых материалов при прохождении тока.
  Споттер (от англ. spot – «точка») – аппарат односторонней точечной сварки, который нашел свое применение именно при ремонте кузовных панелей автомобиля. В Западной Европе споттеры применяются уже более полувека. Позже они стали появляться в США, Японии и других странах. В России эти устройства известны достаточно давно, но их активное распространение на отечественном рынке началось только в последние несколько лет.
  Наиболее актуально применение споттера при ремонте объемных деталей кузова, к которым трудно подобраться с обратной стороны (двери, пороги и т. п.). Споттер позволяет приварить к поврежденной поверхности крепежный элемент, за который реально вытянуть вмятину, не тратя времени на разборку-сборку. Также с помощью ряда споттеров можно нагревать металл, что при некоторых небольших повреждениях позволяет вообще обойтись без вытягивания – металл сам принимает прежнюю форму (осаживается).

Как работает? 

Режим 1:В этом режиме используется обратный молоток или пуллер. Пуллер – специальное устройство, подключаемое к разъему пистолета. Этот режим используется для исправления небольших, неглубоких вмятин. Это наиболее часто встречающиеся повреждения, они легко выправляются и составляют большую часть работ, принося «быстрыe» деньги. Особенно позволяют насладиться качеством работы, машины последнего поколения, т.к. применяемые новые упругие металлы прекрасно вспоминают свои первоначальные формы.

Режим 2: Используется для приварки тянущих элементов с помощью специальных электродов. К тянущим элементам, волнистая проволока, прямые или крученые кольца (сережки), можно приложить значительное усилие, которое и позволяет исправить сильные повреждения, вплоть до восстановления порогов с замятыми ребрами.

Режим 3: Используется со специальным коротким омедненным электродом для осаживания выпуклостей от обратного молотка, пуллера, клеммы массы или от следов отвертки, которой случайно выдавили, метал при арматурных работах.


   

У разных моделей споттеров предусмотрен разный набор приспособлений и аксессуаров для работы, но в целом все они действуют схожим образом. С помощью споттера к поврежденной поверхности приваривают специальный крепежный элемент, за который затем необходимо вытянуть деформированную поверхность.

Некоторые споттеры позволяют нагревать металл угольными стержнями. В случае небольших повреждений можно при нагревании восстановить форму металлической детали.

Режим 4: В этом режиме используется угольный электрод, с помощью которого разогревается значительная поверхность листа. Нагрев позволяет осадить метал, и избавиться от «хлопуна» получаемого при вытягивании большой поврежденной поверхности.

Режим 5: На этом режиме с помощью специальных омедненных электродов приваривают элементы крепления молдингов и шумоизоляции, которые могли быть удалены в процессе ремонта или как правило, отсутствуют на новых деталях

Режим 6: Режим используется для приварки шайбы с помощью, которой крепится клемма массы аппарата. Правда этот режим используют и для вытягивания с помощь тех же колец и крюка с 2,5 килограммовым обратным молотком.

Режим 7: На этом режиме с помощью специального омедненного электрода (с магнитом для удержания привариваемого болта) вы сможете приварить болты под резьбу или саморезы под пластик. С их помощью устанавливаются плашки тормозных трубок, жгутов электрики или клемм массы, которые отсутствуют на новых деталях или были срезаны при проведении восстановительных работ.

    Также в комплект могут входить и сварные клещи, позволяющие сваривать листовой металл друг с другом по принципу контактной сварки. Принцип контактной сварки заключается в подаче сильного тока между двумя листами металла в строго определенной точке. Этот ток подается через медные электроды, причем свариваемые листы сильно прижимаются друг к другу с помощью рычажных сварочных клещей или ручной системы сжатия с усилением зажима. В течение около ¼ секунды листы нагреваются до предельной температуры плавления. Усилие, прилагаемое к электродам (около 150 кг), смешивает друг с другом молекулы металла, выполняя тем самым процесс сварки.
   Металл не должен полностью разжижаться, так как в этом случае он будет выдавлен при внезапном расширении, что приведет к образованию низкоконсистентного, пористого или просто полого ядра сварной точки.
   Фактически контактная сварка является просто современной аналогией метода, применяемого когда-то кузнецами: они нагревали два элемента докрасна, а потом ковали их молотом, чтобы прочно соединить. Сегодня электричество заменяет кузнечный горн, а усилие рычажных сварочных клещей пришло на смену молоту.
  Многие устройства обладают готовыми программами: необходимо лишь выбрать тип сварки (с помощью сварочного пистолета – односторонняя точечная сварка), тип крепежного элемента, толщину свариваемого металла и продолжительность сварки. Интерфейсы современных аппаратов приближены к человеку, оттого выполнить вышеперечисленные операции очень просто.
  Любой кузовщик может освоить работу споттером. Хотя, справедливости ради, стоит сказать: описание работы некоторых приборов будет представлять собой целый двухтомник. Однако на практике все не так страшно.

Виды аппаратов

    Принцип действия споттеров – сварка сопротивлением. Это один из самых быстрых и простых видов сварки. Он не требует высокой квалификации оператора и дает надежное соединение.
    Самые дешевые аппараты – это споттеры с отдельно стоящим трансформатором однофазного переменного тока. Они позволяют удалять вмятины, но малоэффективны при необходимости точечной сварки на оцинкованной стали и непригодны для стали с высокой ударной прочностью. Производители автомобилей такое оборудование не используют.
    Более мощные – споттеры с трансформатором трехфазного постоянного тока. Но наиболее современная технология – это споттеры, где вместо обычного трансформатора используется инвертор. Эта технология позволяет получить ток высокой частоты 2000 Гц, что, в свою очередь, заметно снижает вес и размеры трансформатора. Но главное отличие инвертора – не мощность и компактность, а высокое качество сварного соединения, соответствующего заводским стандартам (нет падения силы тока в процессе сварки). Такие аппараты могут работать практически с любыми металлами, используемыми в автомобилестроении.
   Впервые инверторную технологию в сварочных аппаратах применила в 1999 г. французская фирма Saitek. С тех пор многие производители сварочного оборудования применяют инверторы, которые обеспечивают большую мощность и силу тока на выходе при меньшем размере аппарата.

   Процесс сваривания скоротечен, вручную осуществить дозирование сварочного импульса очень трудно. В большинстве случаев эта задача решается с помощью цифровой электроники, управляющей режимами сварки. Споттеры с электронным управлением режимами сварки принято называть цифровыми.

Что бы работа, не подкинула сюрпризов, необходимо помнить следующее:
1. При подключении к электрической сети необходимо учитывать следующее. Сечение проводов подведенных к электрической розетке должно быть сечением не менее 2,5мм² (для аппаратов с 32А мощности сечение должно быть не менее 4мм²), если используется удлинитель, то сечение кабеля должно быть увеличено в зависимости от длины. Автоматические предохранители на распределительном щите должны быть с индексом кривой отсечки «D» т.е. с задержкой по срабатыванию, для модели на 230В 25А, для модели на 400В 16А. Все эти рекомендации возникают из-за самого метода сварки – метод короткого замыкания, иначе потери по сопротивлению на кабелях не позволят получить желаемый результат.
2. Зачищенные места необходимо очистить от пыли после подготовки поверхности, иначе происходит сильное искрение, больший расход наконечников, меньше комфорта в работе.
3. Клемму массы «земля» необходимо устанавливать как можно ближе к месту работ и не в коем случае на ставить на соседнею деталь.
4. Следить за прочностью контактов в местах крепления инструмента и массы. Плохой контакт провоцирует пробои и выход из строя мест крепления инструмента.
5. Приварка – например, при приварке волнистой проволоки необходимо, начинать с дальней точки и двигаться к массе, иначе будет шунтирование, ток будет идти по наименьшему сопротивлению и каждая последующая точка буде слабей предыдущей. При этом необходимо следить за тем, чтобы проволока не касалась детали всеми точками, а только той которую привариваем в данный момент.
6. Сила нажатия инструментом на деталь при сварке – просто дотроньтесь уверенно. Контактную сварку также называют сваркой сопротивлением. Если нажатие будет очень сильным, то и сварки может не произойти, сопротивление в месте контакта может быть близка к нулю, будет легкое прилипание.
7. При значительной площади повреждения детали, начинать вытяжку необходимо с краю двигаясь к середине по спирали. Это позволит избежать провала вокруг центра, за который обычно начинают вытягивать. Металл растягивается и как следствие хлопун обеспечен. Постепенное вытягивание по спирали позволяет избежать чрезмерной растяжки металла и как следствие сэкономленное время.

Медь и сплавы для контактной сварки

ДЛЯ ПРОДАЖИ в Weld Systems Integrators

Weld Systems Integrators продает качественные медные сплавы с высокой проводимостью, используемые для изготовления расходных материалов, компонентов, инструментов и принадлежностей для контактной сварки. Обычно эти материалы предназначены для сочетания определенных электрических свойств и сохранения прочности при повышенных температурах. Кроме того, сырье можно использовать для производства стандартных и нестандартных крепежных изделий, включая электроды, колеса для сварки швов, гайки и шпильки.

Медь и сплавы на медной основе

ПРИМЕЧАНИЕ: Все показанные свойства являются ТИПИЧНЫМИ и не должны использоваться для спецификаций

.

* Холоднотянутый пруток диаметром до 1 ″

** Холоднотянутый пруток диаметром до 5/8 ″

*** Термообработанный и холоднотянутый пруток диаметром до 1 ″

Elkaloy © A: Рекомендуется для точечной и шовной сварки алюминия, магния (и их сплавов), материалов с покрытием и горячекатаной стали.

RWMA, класс 1: Рекомендуется для точечной сварки сталей с покрытием и материалов с высокой проводимостью, кроме меди и серебра.Цирконий-медный сплав со специальной термообработкой, который соответствует минимальным требованиям по электропроводности и твердости для сплава класса 1.

Медь, кадмий превосходит чистую медь в качестве электродного материала и рекомендуется в качестве материала общего назначения для контактной сварки. Его можно использовать для точечной сварки электродов, колес для шовной сварки и компонентов сварочной арматуры. Не подлежит термической обработке.

Также известен как Tuffaloy 88, CMW 28, CuZr и CuCd.

RWMA, класс 2: Рекомендуется для точечной и шовной сварки холоднокатаных и горячекатаных сталей и материалов с покрытием, а также токоведущих валов и рычагов, опорных стержней для контактной и дуговой сварки, а также электрических токоведущих деталей конструкций и пружин.

Медь, хром – превосходный материал для электродов для контактной сварки, рекомендуемый для высокопроизводительных операций. Он используется для сварки электродов, штампов для выпуклой сварки, валов и подшипников для шовной сварки, штампов для сварки оплавлением и стыковой сварки, а также токоведущих элементов конструкций. Доступны в формах для использования в качестве рычагов сварочных пистолетов, сварочных плит и структурных элементов вторичного контура. Он поддается термообработке.

Медь, хром, цирконий подходит для сварки оцинкованной стали и другой стали с металлическим покрытием.Это специально термообработанный сплав, который соответствует минимальным требованиям по электропроводности и твердости сплава класса 2.

Также известны как CMW 3, CMW 328, Mallory 3, Tuffaloy 77 и Tuffaloy Z, CuCr и CuCrZr.

RWMA, класс 3: Рекомендуется для сверхмощных офсетных держателей, опорных стержней, штампов для оплавления, токонесущих элементов конструкции, валов и втулок в сочетании с медью и хромом класса 2.

Медь, никель, кремний, хром подходит для сварки сталей с высоким электрическим сопротивлением, таких как нержавеющая сталь.Он поддается термообработке.

Медь, никель, бериллий подходит для точечной и шовной сварки нержавеющей стали и жаропрочных жаропрочных сплавов, требующих больших усилий при сварке, штампов для оплавления, опорных стержней, выступающих сварочных электродов, а также высокопрочных электрических компонентов и пружин с высокой проводимостью. .

Также известен как CMW 100, CMW 353, Mallory 100, Tuffaloy 55, Tuffaloy 55A, CuNiSiCr и CuNiBe.

RWMA Class 4 : Рекомендуется для штампов для выступающей, оплавленной и стыковой сварки.Он имеет более низкую проводимость, чем сплав класса 3, но он более твердый и более износостойкий. Это следует учитывать там, где есть опасения, связанные с плотностью при высоком давлении и сильным износом, но где нагрев из-за его низкой проводимости не является чрезмерным.

Медь, бериллий часто используется в виде вставок, облицовок штампов и втулок для сварочных швов. Он доступен в отожженном состоянии, который легче подвергается механической обработке и последующей термообработке.

Также известен как Tuffaloy 44, CMW 73 и CuBe.

RWMA Class 5 : Elkaloy D – Медь, Алюминий рекомендуется для стыковых и оплавленных штампов и зажимов для холоднокатаной и нержавеющей стали, токоведущих конструктивных деталей, приспособлений и приспособлений, травильных стоек и корзин.

RWMA Class 20: Обладает исключительной устойчивостью к деформации при сварке и настоятельно рекомендуется для приварки заглушек при сварке стали с покрытием и оцинкованной стали. Это обеспечивает стабильный запуск и, как правило, дольше, чем другие материалы крышки, если параметры сварки не контролируются тщательно.

Sucop © рекомендуется для точечной и шовной сварки сталей с покрытием.

Марок расходных материалов, которые мы представляем:

Пользовательские расходные материалы

Интеграторы систем сварки

могут производить индивидуальные расходные материалы для контактной сварки, электроды, инструменты и компоненты из имеющегося НА СКЛАДЕ инвентаря меди и сплавов для контактной сварки. Мы можем обрабатывать нестандартные компоненты различных размеров, форм и веса. Пожалуйста, свяжитесь с нашей компетентной командой продаж и обслуживания по телефону 844-WSI-WELD или + 1-216-475-5629 для немедленной помощи.

Интеграторы систем контактной сварки

Как производить за меньшее время, чем сегодня – Feature Part – M4 Sciences

«Feature Part Series» – это краткий обзор того, как производственные компании по всему миру могут изготавливать детали быстрее, надежнее и с меньшими ресурсами с использованием модулированных Вспомогательная обработка (МАМ). Сегодня мы рассмотрим наконечники для сварки MIG или любые наконечники для медной сварки с питающим отверстием в центре. Сварочные наконечники являются расходным материалом в больших объемах, поэтому снижение производственных затрат даже на небольшой процент может очень быстро привести к значительному увеличению прибыли.Многие производители, поставщики комплектного оборудования или многоуровневые поставщики уже оптимизировали и сбалансировали процесс обработки с учетом существующей технологии станков, доступной сегодня … так как же добиться еще большей экономии? Обратите внимание на новые производственные технологии.

Как вы, наверное, уже знаете, медные сплавы могут быть очень сложным материалом для сверления из-за их мягкости. Обычно вы используете цикл сверлильного сверления, чтобы удалить неоднородную стружку, которая увеличивает время цикла. Попробуйте увеличить скорость подачи, и стружка начнет скапливаться в точке сверла, что увеличивает частоту поломки инструмента.Или, может быть, вы используете дорогой канюлированный пруток для изготовления наконечников и нуждаетесь в альтернативном процессе обработки, который является более экономичным и позволяет вам более гибко реагировать на запросы ваших клиентов. Откройте для себя новую производственную технологию под названием обработка с модуляцией (MAM). Добавление MAM в микс обеспечивает очень контролируемую модуляцию инструмента по оси Z, позволяя вам бурить быстрее с минимальным клеванием или без него, увеличивать срок службы ваших инструментов и иметь более контролируемый процесс, который подходит для вашего существующего оборудования.Наука, лежащая в основе этой новаторской технологии, началась в Университете Пердью, и после 5 лет разработки M4 Sciences с 2010 года помогает клиентам по всему миру, установив более 100 установок.

Узнайте больше о том, как технология MAM в буровых системах TriboMAM работает здесь, или, если вы готовы пройти тест-драйв сейчас, просто запросите ценовое предложение для своих деталей.

Посмотрите, как просверливается медь по технологии TriboMAM и без нее.

Что такое точечная сварка? Тщательное понимание

0

Последнее обновление

Точечная сварка, также известная как контактная сварка сопротивлением, считается одним из старейших видов сварки.Сварщики считают этот метод наиболее эффективным при соединении двух или более металлических листов. Техника включает приложение огромного давления, тепла и электрического тока через металлические листы. Таким образом вы устраните сопротивление металлических листов, ведущее к сплавлению.

На протяжении многих лет точечная сварка применялась в различных секторах экономики. Такие предприятия, как автомобилестроение в обрабатывающей промышленности, используют точечную сварку листового металла.По окончании обшивки сварной шов используется для изготовления кузовов автомобилей.

Как работает точечная сварка?

Во-первых, давайте разберемся в этапах процесса точечной сварки. Вот обзор.

1. Выравнивание деталей и металлических листов

Перед началом сварки все детали и металлические листы выравниваются соответствующим образом. Это очень важно, поскольку после того, как листы будут сварены, их невозможно будет отсоединить.Неправильное выравнивание заготовок может заставить вас повторить процедуру заново, используя новые металлические листы.

2. Прижимные электроды

Процесс подачи электродов включает выбор подходящих электродов для сварки ваших деталей. Большинство сварщиков предпочитают использовать электроды из чистой тугоплавкой меди из-за их повышенной способности противостоять окислению и сохранять тепло. Эти электроды также идеальны, поскольку они содержат части молибдена (Mo). Известно, что МО имеет высокую температуру плавления, достаточную для предотвращения расслоения.

3. Пропускание тока через электроды

В этом процессе вы должны расположить электроды в их правильных обозначенных местах. Наступите на блокнот на вашем сварочном аппарате, чтобы генерировать необходимый электрический ток. Пошаговый режим будет генерировать электрический ток высокого напряжения. Затем ток течет через электроды и металлические стержни в металлические листы. В результате сопротивления металла электрическому току выделяется тепло, плавящее металлический лист, и образуется сварной шов.

Выделяемое тепло ограничивается только областью контакта между электродом и сварным швом. Прижимайте электроды к металлическим листам с разумной силой, чтобы получить качественный выход. На этапе выдержки отключите ток, поддерживая давление, чтобы сваренный самородок остыл.

Тип детали, с которой вы будете работать во время точечной сварки, будет определять тип и количество используемого тока. Например, время, необходимое для прохождения тока, определяется толщиной заготовки.Как только все ваши листы будут точно сварены, снимите и переставьте электроды, чтобы подготовиться к новому сеансу сварки.


Материалы, используемые при точечной сварке

Существуют различные виды сырья для точечной сварки. Помимо металлических, вы можете использовать сталь, никелевые сплавы, титан и проволочную сетку. Сталь широко используется в автомобильной промышленности из-за ее высокого электрического сопротивления и плохой проводимости. Автомеханики предпочитают низкоуглеродистую сталь высокоуглеродистой, потому что она не трескается.

Точечная сварка также может быть затруднена из-за различных факторов. К наиболее распространенным относятся использование оцинкованной стали и алюминия. Эти материалы требуют высокого уровня электрического тока для сварки и более длительного времени сварки, в отличие от стали.

Другой фактор – неподходящая толщина сварочного материала. Для точечной сварки необходимо использовать материалы толщиной около 3 мм. Если вы используете листы разных размеров, всегда поддерживайте соотношение 3: 1, чтобы получить качественные сварные швы.

Кредит: Fusionstudio, Shutterstock

.

Параметры точечной сварки

1. Сила электродов

Сила электродов – это количество энергии, необходимое для соединения или сплавления ваших металлических листов. Чем выше количество энергии, тем больше тепла будет выделяться. В этом случае инженерам следует проявлять крайнюю осторожность, чтобы не ухудшить качество сварного шва.

Иногда необходимо увеличивать сварочный ток для увеличения сварочного усилия.Убедитесь, что увеличение находится на умеренном уровне, чтобы уменьшить образование брызг между листами и электродами. В случае образования брызг электроды прилипнут к металлическим листам и испортят окончательный сварной шов.

Точечная сварка также требует приложения минимального давления. Минимальное давление помогает сохранить электрический ток и тепло, выделяемое металлическими листами и электродами. При приложении большого давления образуется небольшое пятно, которое снижает проникающую способность сварного шва.

2.Время сжатия

Время сжатия, также называемое запрограммированным временем сжатия, представляет собой разницу между приложением начальной силы электрода и начального тока к заготовке. Этот параметр работает за счет стабилизации сварочного наконечника перед подачей на него электрического тока. Пропуск этого шага может привести к изгибу, преждевременному износу электрода или изгнанию межфазной границы.

Увеличение продолжительности сжатия необходимо для получения качественных сварных швов. С другой стороны, это расширение также может привести к увеличению эксплуатационных расходов и уменьшению количества сварных швов за сеанс.Ограничение времени обжатия может привести к выталкиванию металла или получению некачественных сварных швов. Перед началом сварки убедитесь, что вы заранее запрограммировали время сжатия. Программирование осуществляется от источника питания, чтобы обеспечить эффективную стабилизацию силы электрода.

3. Время сварки

Время сварки – это продолжительность подачи электрического тока на заготовки или металлические листы. Это время обычно рассчитывается с использованием циклов линейного напряжения. Однако точно рассчитать время сварки сложно.Это в значительной степени зависит от активности, проводимой вокруг места сварки.

При определении времени сварки следует учитывать следующие факторы:

  • Используемый тип и величина тока должны обеспечивать качественный сварной шов
  • Обеспечьте минимальное время сварки
  • При сварке толстых листов необходимо время сварки, чтобы образовался самородок большого диаметра
  • Выберите параметры, снижающие вероятность износа электродов
  • Измените продолжительность сварного шва во время автоматической правки наконечника и поддерживайте постоянное значение контактной поверхности электрода

4.Время удержания

Время удержания – это период после сварочного сеанса. В это время электроды остаются прикрепленными к металлическому листу, чтобы постепенно охладить зону сварки. После затвердевания расплавленной массы удалите сваренные детали с поверхности сварки перед началом нового сеанса.

Превышение времени выдержки приведет к излишнему распространению тепла на сварной шов. Это распространение тепла может вызвать нагрев электродов и их износ. Высокоуглеродистые материалы требуют небольшого времени выдержки.Такие материалы начинают трескаться и становятся хрупкими при длительной выдержке. Удаление электродов до затвердевания самородков может привести к разрыву сварных швов или получению слабых сварных швов.

Кредит: Прафан Джампала, Shutterstock

Применение точечной сварки

1. Производство электроники

Точечная сварка широко используется для производства таких изделий, как газовые датчики, солнечные панели, переключатели, высоковольтные кабели и печатные платы.Известно, что этот метод имеет высокое электрическое сопротивление, что делает его идеальным для изготовления сложных и хрупких электронных устройств.

2. Сплавление гвоздей

Значительная часть населения не осведомлена о том, что точечная сварка является одним из методов соединения валков гвоздей. Приварка стальной проволоки к гвоздям обычно выполняется на высоких скоростях с использованием магазинов пневматического пистолета для гвоздей. Чтобы увеличить количество изготавливаемых гвоздей, сварщики могут использовать круги для шовной сварки. Использование этих кругов гарантирует производительность 1200 гвоздей в минуту.

Перед тем, как приступить к сварке гвоздей, убедитесь, что применяемый электрический ток точный. Сосредоточение вашего электрического тока должно быть в основном в точке, где гвоздь находится под сварочным колесом. Сосредоточение внимания на электрическом токе приведет к аккуратной фиксации гвоздей в готовности к сварке.

3. Автомобильная промышленность

Точечная сварка широко известна в автомобилестроении, поскольку ее стоимость невелика и она легко доступна. Этот метод также является быстрым и обеспечивает эффективный и простой способ сварки листового металла для производства автомобилей.Производители также могут извлечь выгоду из небольшого количества времени, потраченного на этот метод, и разработать больше автомобилей в смену, что приведет к максимальному увеличению прибыли.

Точечная сварка требует особых навыков. Этот метод может эффективно использоваться элементарным обученным персоналом или запрограммированными роботами, что обеспечивает плавность производственного процесса.

4. Стоматология

Точечная сварка применяется в зуботехнических лабораториях для нескольких процедур. Метод используется для нагрева или ремонта ортодонтических материалов с помощью электропайки.Ортодонт может использовать точечный сварочный аппарат для отжига проволоки, используемой для крепления зубных имплантатов.

5. Производство аккумуляторов

Электрическое сопротивление используется для точечной приварки лент к никель-металлогидридным, литий-ионным аккумуляторам или никель-кадмиевым элементам при производстве аккумуляторов. Точечной сваркой соединяются тонкие никелевые полоски с выводами аккумулятора. Этот метод предпочтительнее обычного процесса пайки, поскольку он предотвращает частый нагрев батареи.

Преимущества использования точечной сварки

Известно, что точечная сварка дает короткие сроки получения результатов.Во время точечной сварки выделяемого тепла достаточно для равномерного и быстрого последовательного склеивания двух металлических листов. Несмотря на оперативность метода, заготовки никогда не деформируются.

Точечная сварка – один из старейших и широко известных видов сварки. Этот метод хорошо известен и легко применим при сварке различных тонких металлов, таких как никель и нержавеющая сталь. Поскольку этот метод прост для понимания и применения, он широко используется в нескольких секторах, таких как авиация, автомобилестроение, строительство и строительство.

Точечная сварка имеет высокую совместимость, эффективность и однородность. По сей день все заинтересованные стороны в точечной сварке проделали большую работу, чтобы проверить и доказать, что этот метод является лучшим.

Сварка методом электрического сопротивления требует минимальных затрат энергии и электроэнергии. Этот метод обеспечивает гораздо более эффективный способ использования электричества и энергии, чем другие методы сварки, такие как MIG и TIG.

Точечная сварка сокращает производственные затраты инженеров, так как он относительно дешев в эксплуатации.Этот процесс также позволяет использовать роботов, которые увеличивают производственные мощности. По этой причине точечная сварка легко сочетается с другими сложными методами производства, особенно в таких областях, как сборочная линия производства.

Недостатки сварки трением

  • Требуется большая рабочая зона

Точечная сварка не может выполняться в небольшом или ограниченном рабочем пространстве. Метод предполагает использование большого количества тепла и вредных газов.Таким образом, этот метод требует, чтобы у вас была большая и хорошо вентилируемая рабочая зона.

Сварочные пистолеты, используемые при точечной сварке, тяжелые и требуют большой прочности при их использовании. Такие характеристики делают метод очень опасным, особенно для пожилых сварщиков. Большое количество тепла, выделяемого во время сварки, может вызвать серьезные ожоги при контакте с кожей сварщика.

Сварщики также всегда находятся рядом с опасными испарениями и искрами, которые представляют значительный риск для их здоровья. К другим рискам, представляемым сварщикам, относятся аварии и травмы самих себя, особенно рук и пальцев.

  • Точечная сварка может быть слабой

Точечная сварка не подходит для сварки более толстых материалов. Окончательный сварной шов будет низкого качества, так как точечный шов не будет проплавлен должным образом. Из-за этого недостатка проекты, выполненные с помощью точечной сварки, легко распадаются, и вам нужно регулярно ремонтировать их.

Часто задаваемые вопросы

1. Можно ли точечную сварку толстых материалов?

Точечная сварка в основном используется для соединения тонких материалов толщиной около 3 миллиметров.При сварке компонентов разных размеров убедитесь, что соотношение толщины не превышает 3: 1. Прочность окончательного сварного шва будет зависеть от количества и размера каждого материала. Конечный продукт должен иметь диаметр точечной сварки от 3 мм до 12,5 мм.

2. Можно ли точечную сварку алюминия?

С годами сварочная промышленность постепенно перешла от использования стали к использованию алюминия. Эта замена произошла во многих приложениях, таких как автомобилестроение, где вес является важным компонентом.Большинство сварщиков предпочитают использовать трехфазную электроэнергию для точечной сварки и производства легких алюминиевых изделий.

Большое количество электроэнергии, необходимое для такой сварки, делает точечную сварку наиболее подходящим методом. Время цикла, в течение которого при точечной сварке подается электрический ток, составляет 0,1 секунды или меньше.

3. Как работает машина для точечной сварки?

Сварка сопротивлением подразумевает сопротивление материала протеканию тока. В этом процессе окончательный сварной шов формируется за счет сочетания давления, времени и тепла.Сопротивление материала вызовет образование локализованного тепла для плавления материалов. Свариваемые детали обычно удерживаются давлением наконечников электродов и клещей.

Наконечники электродов и клещи также работают как проводники, по которым течет электрический ток во время цикла сварки. Продолжительность сварки обычно определяется несколькими факторами. Эти факторы включают:

  • Толщина материала
  • Площадь поперечного сечения контактных поверхностей сварочного наконечника
  • Тип и величина тока

Заключение: Точечная сварка

Точечная сварка лучше всего применяется, когда требуются сварные швы небольшого поперечного сечения.Сварщики также могут повторять этот метод столько раз, сколько захотят. Им нужно только проверить размер заготовки. Повторная точечная сварка повысит прочность сварного шва и продлит его срок службы. Армирование гарантировано высокой стабильностью метода. Сварщики также могут улучшить качество сварки, задав условия брызг, близкие к параметрам сварки.


Кредит предоставленного изображения: Nordroden, Shutterstock

Общие сведения о контактных наконечниках для сварки MIG

Контактные наконечники для сварки – это очень неправильно понимаемые компоненты в установке горелки MIG.Выбор правильного контактного наконечника для вашего сварочного применения и понимание того, как поддерживать его наилучшую производительность, столь же важны, как и все остальное, необходимое для получения качественного сварного шва.

Использование слишком большого или слишком маленького контактного наконечника может вызвать такие проблемы, как образование микродуги, перегрев, трение и заклинивание проволоки – все это может привести к возгоранию проволоки.

Как контактные советы влияют на затраты на сварку

Контактные наконечники – один из наиболее часто заменяемых компонентов сварочного пистолета MIG.Контактный наконечник отвечает за направление проволоки и передачу тока от проводящей трубки – иногда называемой «лебединая шея» или «гусиная шея» – через присадочную проволоку и, в конечном итоге, к заготовке. Его критически важные функции включают текущую передачу и наведение на провод.

Являясь одним из наиболее часто заменяемых компонентов пистолета MIG, он также является одним из самых дорогих компонентов пистолета MIG в год. Считайте, что для смены контактного наконечника требуется около 10 минут. Если вашему сварщику платят 30 долларов в час и ему приходится менять контактный наконечник пять раз в день, пока вы работаете в две смены, вы теряете более 13000 долларов в год на работе на этой сварочной станции, поскольку меняете контактный наконечник чаще, чем вам нужно. до, и это даже без учета стоимости контактного наконечника.

Простая замена пяти контактных наконечников в день на две смены приведет к экономии более 7500 долларов в год на одной сварочной станции. И большая часть этих затрат может быть реализована за счет простого использования материала контактного наконечника, который соответствует вашим параметрам сварки и процессу и имеет надежное качество. Использование качественных контактных насадок для сварки продлит срок службы и позволит сократить расходы на контактные насадки в долгосрочной перспективе.

Хотя обычно вы хотите доверять контактным наконечникам для сварки от вашего OEM-производителя, модернизированные контактные наконечники от известных производителей сварочного оборудования также могут оказаться для вас экономичным вариантом, когда дело доходит до уменьшения частоты замены контактных наконечников, если ваш OEM-производитель не получает Вы нуждаетесь в результатах.

Размер контактного наконечника имеет значение

Размер контактного наконечника определяет, какой размер проволоки можно использовать, и количество присадочного материала, которое будет распределяться во время сварки. Когда контактный наконечник начинает изнашиваться, сквозное отверстие удлиняется и теряет электропроводность, что сильно влияет на способность пистолета передавать ток сварочной проволоке. Кроме того, центральная точка инструмента (TCP) начинает колебаться, поскольку проволока танцует внутри теперь уже слишком большого наконечника. Эти условия приводят к плохому зажиганию дуги, меньшему провару и снижению качества сварки.

Размеры сварочных контактных наконечников варьируются от 0,024 дюйма до 0,094 дюйма в зависимости от размера проволоки, которую они могут направлять. Вообще говоря, чем больше размер проволоки, тем выше параметры и тем выше скорость наплавки. Настоятельно рекомендуется подобрать размер контактного наконечника в соответствии с размером проволоки вашего сварочного пистолета MIG.

Точно так же резьба контактного наконечника бывает разных размеров от M6 до M12. Эти размеры полностью зависят от размера держателя контактного наконечника, но размер резьбы напрямую зависит от номинала пистолета MIG.Вы не увидите, например, пистолета MIG на 500 А с контактным наконечником M6. Точно так же вы не увидите пистолет MIG на 200 ампер с контактным наконечником M10, потому что он не нужен.

Выбор правильного контактного наконечника для вашего сварочного применения и понимание того, как поддерживать его наилучшие характеристики, так же важны, как и выбор всех других компонентов и параметров, необходимых для получения качественного сварного шва.

Обычные типы сварочных контактных наконечников

Четыре типа контактных наконечников чаще всего используются при сварке (а также один для лазерной сварки), и каждый имеет свои плюсы и минусы:

# 1: Стандартный контактный наконечник для медной сварки (E-Cu)

Стандартный медный контактный наконечник для сварки имеет относительно высокую скорость передачи тока с удельной электропроводностью более 55 См / м * и используется в основном при ручной сварке.

Хотя стандартная медь обеспечивает самую высокую проводимость из всех стандартных сплавов, она более подвержена механическому износу, чем другие материалы. Как сырье, медь по своей природе относительно мягкая, что означает, что она облегчает передачу тока, но это также означает, что материал имеет более низкую температуру плавления. При повышении температуры наконечник из E-Cu становится мягче, чем проволока, проходящая через него. По мере размягчения меди проволока изнашивается и деформирует внутренний диаметр наконечника.Это препятствует правильному контакту проволоки с наконечником, что снижает проводимость и приводит к проблемам с зажиганием дуги, возгоранию и плохим сварным швам.

Наконечник из E-Cu обычно является наиболее доступным по цене, поэтому, как правило, приемлемым компромиссом является его частая замена, когда точное наведение на проволоку не является критичным.

# 2: Контактный наконечник для сварки медь-хром-цирконий (CuCrZr)

Контактный наконечник для сварки медь-хром-цирконий обычно используется в автоматизированных и роботизированных сварочных процессах, где требуется точная TCP или центральная точка инструмента и возникают высокие рабочие циклы.Хотя наблюдается некоторое снижение электропроводности по сравнению со стандартным медным наконечником (50 См / м), этого достаточно для большинства стальных применений.

Однако, поскольку сплав CuCrZr размягчается при гораздо более высокой температуре, он имеет более длительный срок службы, чем стандартные медные наконечники. Вообще говоря, наконечник сохраняет свою форму примерно до 932 градусов по Фаренгейту по сравнению с 500 градусами для E-Cu. Следовательно, материал с более высокой плотностью снижает скорость износа и увеличивает производительность и производительность наконечника.

Для процессов подачи горячей проволоки в оптике для лазерной сварки необходимо использовать сварочные наконечники с медно-хромовым цирконием, поскольку они способны выдерживать процессы подачи горячей проволоки.

# 3: Посеребренный контактный наконечник для сварки

За прошедшие годы технический прогресс в области контактных наконечников показал, что серебряное покрытие внутренней и внешней поверхности контактных наконечников еще больше улучшает их общие характеристики.

Когда контактный наконечник начинает изнашиваться, сквозное отверстие удлиняется и теряет электропроводность, что сильно влияет на способность горелки передавать ток сварочной проволоке.

Серебро обладает большей проводимостью, чем медь (62,1 См / м), что снижает образование микродуги, продлевает срок службы контактного наконечника, улучшает зажигание дуги и обеспечивает стабильное качество сварки. Серебро примерно на 17 процентов плотнее меди и имеет более высокую температуру плавления. Блестящая поверхность серебра помогает отражать тепло. В результате брызги не так легко прилипают к наконечнику, и он не так быстро изнашивается. Фактически, срок службы посеребренного контактного наконечника может быть в девять раз больше, чем у стандартного прецизионного медного наконечника.

Благодаря значительному усовершенствованию материала, посеребренный контактный наконечник может стоить на 50 процентов дороже, чем стандартный наконечник из CuCrZr без покрытия. Сварщики, которые предпочитают использовать посеребренный контактный наконечник, обычно делают это по одной причине – меньше времени на сварку. Чем больше сварочный робот сваривает, тем выше производительность. Посеребренные наконечники, учитывая общую долговечность, передачу тока и качество материала, являются отличным выбором для автоматической и роботизированной сварки.

# 4: Посеребренный контактный наконечник из CuCrZr для тяжелых условий эксплуатации

Используя процесс, называемый дисперсионным упрочнением, который в основном сохраняет свойства металла от диспергирования при повышенной температуре, сварочные наконечники с покрытием из серебра для тяжелых условий эксплуатации могут служить даже дольше, чем указанные выше наконечники с покрытием из серебра.

Контактный наконечник этой марки имеет твердость 180 и не будет изнашиваться, пока температура контактного наконечника не достигнет 1472 ° F (800 ° C)! Из-за своей проводимости он также будет испытывать гораздо меньшее прилипание брызг, чем медь или медь без покрытия, хром, цирконий.

Сверхмощные посеребренные контактные наконечники для сварки всегда изготавливаются с использованием контактных наконечников из CuCrZr в качестве основы, поскольку они сочетают в себе лучшее упрочнение меди, хрома, циркония с превосходной проводимостью серебра.Это дает в целом лучший профиль электропроводности, но при этом остается более твердым. Они дороже, чем стандартные посеребренные сварочные контактные наконечники, но имеют низкую стоимость владения при правильном применении – как правило, в роботизированных процессах с большим током.

# 5: Контактный наконечник из нержавеющей стали X8CrNi18-9

Контактные наконечники из нержавеющей стали действительно используются только в лазерно-оптических процессах. Нержавеющая сталь хорошо подходит для процессов подачи холодной проволоки.

Стальные контактные наконечники для сварки имеют очень низкую электропроводность, но обладают хорошей износостойкостью.Нержавеющая сталь как материал также тверже меди, поэтому отверстие контактного наконечника обычно меньше изнашивается.

Контактные наконечники из нержавеющей стали рекомендуется использовать при использовании медной проволоки в лазерно-оптических процессах. Если вы используете алюминий, лучше обратить внимание на медь или медь, хром, цирконий, потому что этот профиль контактного наконечника часто слишком жесткий для профиля из мягкой алюминиевой проволоки.

Наконечники для сварочного контакта: нарисованные и просверленные

Помимо материала контакта, который вы используете, и не менее важно при выборе горелки для сварки MIG или при смене производителя контактных наконечников, прежде всего важно, как были изготовлены ваши сварочные контактные наконечники.

Есть два способа изготовления сварочных контактных наконечников. Самый распространенный способ – использовать оправку и вытягивать медь в форме наконечника, а затем давать ей остыть. Просверленный контактный наконечник добавляет дополнительный шаг в этот процесс изготовления контактного наконечника и просверливает отверстие с помощью высокоскоростного холодного сверла после извлечения меди или легированного металла. Этот процесс создает более гладкую поверхность отверстия внутри внутреннего диаметра контактного наконечника и устраняет большинство проблем, с которыми сварщики часто сталкиваются со своими контактными наконечниками.

Различие между волочением и просверливанием действительно сводится к гладкости внутреннего диаметра контактного наконечника. Это критически важная функция для увеличения срока службы сварочного контактного наконечника. Из-за того, что наконечники изготавливаются с использованием процесса вытяжки, внутри внутреннего диаметра гораздо больше выступов, потому что по мере охлаждения медь не оседает плавно по внутреннему диаметру.

Когда вы используете перфорированный сварочный контактный наконечник, все эти выступы устраняются, и вы получаете гораздо более гладкую поверхность внутреннего диаметра и более жесткие допуски.И из-за этого ваши контактные советы действуют намного дольше. В этих высоких точках во время сварки будет происходить соприкосновение литой проволоки с этими высокими точками. Такая сварка при высоких температурах является особенностью, которая создает множество проблем, вызывающих выход из строя контактных наконечников, таких как возгорание, микродуговое искрение или приготовление на одной стороне. И это часто является причиной того, что контактные наконечники одного производителя выходят из строя быстрее, чем другие.

Можно разумно ожидать, что ваш сварочный контактный наконечник прослужит в два-три раза дольше, если не больше, в результате использования перфорированного контактного наконечника, а не вытянутого.

После того, как вы подберете контактный наконечник для вашего сварочного применения, вы можете предпринять несколько действий, чтобы получить от него максимум пользы и случайно не создать проблемы, которые могут снизить срок его службы или эффективность.

Это сообщение в блоге изначально появилось в The Fabricator и с тех пор несколько раз обновлялось для большей детализации.

Что это? И как это работает?

Точечная сварка обычно используется для сварки листового металла.Это простой процесс, но есть много причин, по которым что-то может пойти не так, если у вас нет опыта точечной сварки.

Эта статья научит вас основам процесса точечной сварки и принципам его работы, типичным приложениям, подходящим материалам и общим проблемам, с которыми вы можете столкнуться.

Что такое точечная сварка?

Медные электроды аппарата для точечной сварки

Точечная сварка – это процесс контактной сварки, используемый в основном для сварки двух или более металлических листов вместе.Это достигается путем приложения давления и электрического тока к области точечной сварки. Необходимое тепло генерируется внутренним сопротивлением металла электрическому току.

Электрический ток и давление прикладываются электродами из медного сплава, концы которых расположены на противоположных сторонах металлических деталей. Вырабатываемое тепло плавит металл, в то время как давление электродов сжимает расплавленный металл, образуя сварной шов.

Это называется точечной сваркой, потому что этот метод сварки создает крошечный точечный сварной шов, который выглядит как точечная сварка.Сварной шов между медными электродами также иногда называют самородком.

Для чего используется точечная сварка?

Роботизированная точечная сварка для сборки каркаса кузова автомобильной детали

Точечная сварка используется для соединения электропроводящего листового металла и проволочных сеток. Обычно он используется для сварки тонких металлов, но толщина более 1 дюйма возможна только с использованием специализированного тяжелого оборудования.

В основном используется для производства автомобилей. Панели кузова одноместного автомобиля обычно имеют более 1000 точечных сварных швов.Это делается с помощью роботов для точечной сварки за считанные секунды. Но мастерские по обработке листового металла используют менее изощренные методы при работе с кузовом автомобиля.

Контактная точечная сварка также используется в аэрокосмической, железнодорожной, производственной, электронной, строительной, аккумуляторной и других отраслях. Роботы для точечной сварки практически всегда выполняют этот процесс сварки в промышленных условиях.

Аппарат для ручной точечной сварки станет отличным дополнением любого сварочного цеха. Хотя он не автоматизирован, он может помочь вам создавать сложные формы с меньшими усилиями по сравнению со сваркой TIG или MIG.Кроме того, без нее сложно выполнить большинство работ, требующих контактной точечной сварки.

Плюсы
  • Точечная сварка сопротивлением обеспечивает подачу высокой энергии в концентрированную точку за короткое время
  • Сваривает любой токопроводящий металл
  • Это относительно просто выполнить – снижает необходимую квалификацию оператора
  • Экономит время и силы по сравнению с другими сварочными процессами
  • Лучший способ достижения надлежащей прочности сварного шва с тонким металлом без прожигания
  • Для сварки различных металлических сплавов доступно множество типов электродов для точечной сварки
  • Обеспечивает быструю и эффективную сварку
  • Электроды решают проблему теплопроводности за счет отвода тепла от места точечной сварки
  • Сварка сопротивлением создает контролируемые, повторяемые сварные швы
  • Это проверенный и проверенный временем процесс сварки, имеется много литературы
  • Высокоэффективное использование сварочного тока
Минусы
  • Нельзя сваривать металл точечной сваркой, если одна сторона недоступна
  • Контактная точечная сварка может привести к упрочнению самородка и материала вокруг него, что приведет к трещинам
  • Может повлиять на химические и физические свойства металла заготовки.Коррозионная стойкость может быть снижена при использовании нержавеющей стали, алюминия и других металлов
  • Он выдает крошечные напряжения (1-20 В). Таким образом, любое колебание может повлиять на качество точечной сварки
  • В зависимости от типа и толщины металла может потребоваться частый ремонт

Как работает точечная сварка?

Давайте рассмотрим процесс точечной сварки, начав с обзора типичного ручного точечного сварочного аппарата. Это простой трехэтапный процесс, но он также имеет множество переменных, о которых я расскажу ниже.

Основы точечной сварки

Сердце всех сварочных аппаратов – источник питания и сварочные электроды. Трансформатор увеличивает выходную силу тока примерно до 10–12 000 А, но понижает напряжение в пределах 1–20 В. Цифры будут отличаться в зависимости от типа, марки и модели аппарата для точечной сварки.

Типичный портативный аппарат для точечной сварки, который вы, вероятно, будете использовать, также будет включать в себя трансформатор, электрододержатели, электроды, рычаг и цилиндр давления.

Эти ручные машины имеют меньшую мощность, чем промышленное оборудование для точечной сварки сопротивлением.

Выравнивание деталей и металлических листов

Перед выполнением первой точечной сварки сопротивлением необходимо выровнять детали. Имейте в виду, что возможны коробление и искажение.

Первые несколько точечных швов следует размещать стратегически. Если есть возможность, расположите их так, чтобы один из них не исказил металл.

Повторное использование листового металла затруднено, если сварной шов не совмещен. Лучше начинать со свежего металла, чтобы заготовка была деформирована.

Приложение давления на электрод

Затем вы должны выбрать тип электрода и приложить давление к точке, где вы хотите сделать точечную сварку. В большинстве случаев можно использовать стандартные медные электроды. Но в зависимости от свариваемого металла может потребоваться вольфрам-медный, вольфрамовый или молибденовый электроды.

Также существуют медно-хромовые и медно-хромо-циркониевые электроды, используемые при сварке высоко и низкоуглеродистых сталей. Стандарт ISO 5182 подробно описывает все электроды для контактной сварки.

После того, как вы аккуратно поместите наконечники электродов на металл, необходимо приложить давление. Этого можно добиться с помощью рычага при работе с переносным точечным сварочным аппаратом.

Пропускание тока через электроды

Щелчок переключателя позволяет току течь через электроды в металлические детали. Внутреннее сопротивление плавит металл, а давление электродов затвердевает.

Количество тепла, выделяемого металлом, зависит от электрического сопротивления металла, теплопроводности и продолжительности приложения тока.Теплота выражается следующим уравнением:

Q = I2Rt

Q – тепло, I – ток, R – электрическое сопротивление, а буква t – продолжительность приложенного тока.

Переменные для точечной сварки

Весь процесс точечной сварки можно изменить, применив различное давление, электрическую мощность и продолжительность тока. Эти модификации позволяют сваривать металлы разного типа и толщины, а также добиваться разных результатов точечной сварки.

Сила электродов

Сила электродов сжимает металлические листы вместе, и для получения качественного шва необходимо приложить значительную силу. Чем сильнее приложенная сила, тем меньше сопротивление из-за лучшего контакта и меньшего количества тепла. Поэтому, если в проекте требуется более высокое усилие на электроде, вам необходимо увеличить ток, чтобы компенсировать более низкое сопротивление в металле.

Типичное усилие составляет около 90 Н на мм2. Однако благодаря «грибовидному» наконечнику электрода на аппарате для точечной сварки площадь поверхности контакта между электродом и листовым металлом увеличивается по мере продвижения сварки.Это связано с тем, что поверхность металла будет трансформироваться в соответствии с формой наконечника электрода, и тогда стороны наконечника также будут соприкасаться с металлом. Таким образом, чтобы сохранить одинаковую силу электродного воздействия на деталь во время процесса сварки, вам необходимо постепенно увеличивать прилагаемое усилие.

Время сжатия

Время сжатия – это интервал между моментом приложения силы к электроду и инициированием протекания тока. Задержка сварочного тока необходима, потому что это позволяет достичь надлежащего усилия на электроде.Это также помогает при износе электродов, искривлении и удалении межфазной границы.

Хотя увеличенное время сжатия улучшает качество точечной сварки, оно увеличивает стоимость точечной сварки. В основном это связано с тем, что это занимает больше времени и приводит к уменьшению количества сварных швов в единицу времени.

Время сварки

Время сварки – это период, в течение которого через металлические детали протекает активный электрический ток. Он рассчитывается с использованием циклов линейного напряжения. Время сварки определить трудно, поскольку оно зависит от реакции точки сварки.

Факторы, которые следует учитывать при определении времени сварки:

  • Время сварки должно быть как можно короче. Это предотвращает расплавление, коробление и защищает электроды
  • При сварке толстого листа должен получиться самородок большого диаметра
  • Если ваше оборудование не может обеспечить необходимый сварочный ток и силу электрода, вы можете компенсировать это увеличением времени сварки до точки
  • Сварка листового металла толщиной более 2 мм может потребовать разделения времени сварки на несколько импульсов, чтобы избежать чрезмерного нагрева

Время выдержки

Время выдержки необходимо для того, чтобы сварочный стержень затвердел.Этот период начинается по истечении времени сварки, когда электроды все еще прикладываются к металлу.

Электроды охлаждают сварной шов, отводя тепло от пятна. Не следует переоценивать время выдержки, потому что слишком большой поток тепла к электродам может ускорить их износ. Кроме того, если свариваемый металл имеет высокое содержание углерода, длительная выдержка может вызвать хрупкость сварных швов.

Точечная сварка различных материалов

Возможна точечная сварка ряда металлов и сплавов.Но для получения качественных контактных швов требуется особый подход к каждому типу металла.

Углеродистая сталь

Низкоуглеродистая сталь используется во всех сварочных процессах, включая контактную точечную сварку. Благодаря высокому электрическому сопротивлению и низкой теплопроводности низкоуглеродистая сталь идеально подходит для точечной сварки.

Стали с более высоким содержанием углерода (> 0,4%) плохо поддаются точечной сварке. Они имеют тенденцию к образованию твердых и хрупких микроструктур под воздействием высоких температур.Поэтому для снижения вероятности появления трещин требуется специальная термообработка после сварки. Это делает высокоуглеродистую сталь непригодной для точечной сварки.

Оцинкованная сталь покрыта цинком и требует более высокого электрического тока, чем сталь без покрытия. Это сложно для сварщиков точечной сварки, потому что медные электроды быстро разрушаются под воздействием цинковых сплавов. Электроды часто необходимо заменять или «одевать» резаком. Использование фрезы удаляет загрязненные поверхности и изменяет форму электрода.

Нержавеющая сталь

Нержавеющая сталь чувствительна к высоким, концентрированным источникам тепла. Но его можно сварить точечной сваркой. Существует множество методов и переменных, которые можно правильно настроить в зависимости от типа, толщины и требований к отделке нержавеющей стали. При работе с этим металлом всегда полезно получить лист технических характеристик производителя и проверить предлагаемые требования к сварке.

Медно-кобальто-бериллиевые электроды часто используются для точечной сварки нержавеющей стали.Они обладают оптимальной прочностью на разрыв и электропроводностью.

Алюминий

Алюминий – металл, который наиболее сложно поддается точечной сварке. Это потому, что это отличный проводник тепла и электричества. Электричество проходит через него без особого сопротивления, и выделяется меньше тепла. Кроме того, тепло быстро рассеивается от сварного шва, что затрудняет образование лужи с жидкостью.

Единственный способ точечной сварки алюминия – это использовать сварочный ток в два-три раза больше, чем при сварке стали.Вот почему требуется точечный сварочный аппарат с трехфазным питанием. Кроме того, сварочный аппарат должен иметь конденсаторную систему. Это позволяет ему «заряжать» и накапливать электричество, а затем мгновенно разряжать значительное количество энергии. В результате генерируемая мощность будет выше, чем та, которую может проводить алюминий, и листы сольются вместе.

Контактная точечная сварка любого алюминиевого сплава приводит к значительному разрушению электродов уже после нескольких сварных швов. Следовательно, точечная сварка алюминия в больших объемах не является жизнеспособным вариантом.

Медь

Медь можно сваривать точечной сваркой. Но неудивительно, что стандартные медные электроды для точечной сварки не работают. Молибденовые и вольфрамовые электроды являются основным выбором для точечной сварки меди. Эти металлы обладают высоким электрическим сопротивлением и температурами плавления.

Распространенные проблемы точечной сварки

Некоторые из наиболее распространенных проблем точечной сварки:

  • Брызги уменьшают эстетический вид
  • Стоимость электродов может быстро возрасти
  • Пониженное качество сварки из-за смещения электродов
  • Холодные сварные швы исключительно слабые
  • Отступ электрода на металлической поверхности
  • Сварка слишком близко к краю может ухудшить качество сварки

Завершение

Точечная сварка – это специализированный процесс, который используется в основном для обработки листового металла и хорошо подходит для определенных областей применения.Но, в отличие от сварки MIG или TIG, он не подходит для широкого круга задач.

Шовная сварка – это аналогичный процесс, основанный на тех же принципах, но с получением линейного сварного шва. Область применения контактной сварки шире и используется дисковые или роликовые электроды. Таким образом, точечная сварка – не единственный метод, основанный на внутреннем сопротивлении металла тепловыделению.

Другие методы сварки

Холодная сварка

Исследование межфазного слоя для ультразвуковой точечной сварки алюминия с медными соединениями

В данном исследовании исходные материалы представляют собой чистый алюминий (AA1100) и чистую медь (C110), оба находятся в отожженном состоянии.Обзор поперечного сечения сварного шва между Al и Cu показан на рис. 1A, где представляет интерес линия сварки (то есть граница раздела). Чтобы раскрыть характеристики границы раздела в деталях, образец был вырезан и извлечен из области сварного шва сфокусированным ионным пучком (FIB, двухлучевая система FIB FEI Quanta 3D FEG), как показано на рис. 1A; и изображение области среза в отраженных электронах (BSE) представлено на фиг. 1C. Поднятый и утоненный образец ФИП показан на рис. 1D, на котором четко видна граница раздела Al-Cu.На основе дифракционного контраста, полученного при наблюдении в светлом поле, изображение поперечного сечения просвечивающей электронной микроскопии (ТЕМ) с малым увеличением иллюстрирует структуру исходного Al, Cu и границы раздела Al-Cu (рис. 1E). Следует отметить, что линия сварки не такая плоская, как показанная при малом увеличении (рис. 1А). На изображении BSE с относительно большим увеличением (рис. 1B) наблюдается волнистая линия сварки в результате протекания материала через границу раздела 14 , определяемую как механическое сцепление 15 .Кроме того, при малом увеличении на рис. 1 отсутствуют видимые переходные зоны на обеих сторонах исходного алюминия и меди.

Рис. 1

( A ) обзор поперечного сечения сварного шва, ( B ) высокое – изображение BSE с увеличением для механической блокировки, ( C ) выбор места для образца FIB, ( D ) подготовленный образец FIB для ПЭМ и ( E ) ПЭМ-изображение поперечного сечения интерфейса Al-Cu с малым увеличением.

На рис. 2 показаны структуры исходных зерен Al и Cu вблизи границы раздела, наблюдаемые в двухлучевом режиме просвечивающей электронной микроскопии.Конструкции из алюминия и меди в исходном состоянии перед сваркой (рис. A и D) также показаны для сравнения изменений микроструктуры. В данном исследовании полученные материалы находятся в отожженном состоянии. Плотность дислокаций в медном листе (рис. 2D) мала до сварки и еще ниже в алюминиевом листе (рис. 2А), что указывает на то, что процесс отжига полностью (или частично) восстановил холодную обработку от изготовления листа (прокатка ). После сварки большое количество дислокаций наблюдалось как в зернах Al, так и в Cu вблизи границы раздела, как показано на рис.2 B и E соответственно. Хотя известно, что Al имеет высокую энергию дефекта упаковки 16 , дефекты упаковки с высокой плотностью наблюдаются в зернах Al, что проиллюстрировано ПЭМ-изображением в светлом поле с малым увеличением и вставкой с просвечивающим электроном высокого разрешения. микроскопические (HRTEM) изображения (рис. 2C), которые обычно появляются во время сильной пластической деформации. Изображение HRTEM (рис. 2F) и модель одномерного быстрого преобразования Фурье (FFT) (вставка на рис. 2F) демонстрируют, что высокая плотность краевых дислокаций 1/2 <110> преобладает вдоль плоскостей скольжения {111} внутри центрированной по граням кубическое (ГЦК) зерно меди, указывающее на то, что дислокации зарождались и скользили по системам скольжения ГЦК, чтобы приспособиться к пластической деформации во время процесса сварки.Все эти наблюдения подтверждают, что при ультразвуковой сварке происходила сильная пластическая деформация, что согласуется с результатами, предложенными Koike 17 и Szlufarska et al . 18 , то есть увеличивающееся количество дислокаций будет активироваться и накапливаться вокруг границы раздела по мере увеличения пластической деформации. Кроме того, большое количество дислокаций и SF внутри зерен, возникающих в результате пластической деформации, означает отсутствие значительной рекристаллизации зерен вблизи границы раздела.Эти явления указывают на то, что температура сварки Al-Cu недостаточно высока в выбранном месте для образования IMC в этих условиях сварки, в отличие от предыдущих отчетов об ультразвуковой сварке соединений Al-Cu с использованием более высокой энергии сварки 8,9 .

Рисунок 2

( A ) Изображение Al до сварки, ( B ) дислокации в зернах Al вблизи границы раздела после сварки, ( C ) SF в зернах Al вблизи границы раздела, ( D ) TEM изображение Cu до сварки, ( E ) дислокации в зернах Cu вблизи границы раздела после сварки и ( F ) краевые дислокации в зернах Cu вблизи границы раздела.

Чтобы идентифицировать образование связи на границе раздела, была использована энергодисперсионная рентгеновская спектроскопия (EDXS) в сканирующей просвечивающей электронной микроскопии (STEM) для определения химического состава вокруг границы раздела Al-Cu. На рис. 3A, B показано изображение STEM вокруг границы раздела соединений и соответствующее распределение элементов вдоль желтой линии, перпендикулярной границе раздела, соответственно. Из линейного сканирования EDXS (рис. 3B) можно увидеть, что существует тонкий диффузионный слой (~ 80 нм) между Al и Cu, где распределения элементов Al и Cu имеют противоположную тенденцию вдоль линии сканирования, как показано на рис.3B. Чтобы убедиться в толщине диффузионного слоя, было проведено больше измерений строчной развертки; и фиг. 3D, E представляют соответствующие распределения элементов вдоль желтых линий на фиг. 3C. Установлено, что толщина диффузионного слоя непостоянна (~ 50 нм на фиг. 3D и ~ 90 нм на фиг. 3E), что указывает на неравномерную диффузионную зону сварки вдоль линии сварки.

Рис. 3

( A ) Изображение STEM вокруг границы раздела сварного шва, ( B ) распределение элементов, полученное с помощью EDXS, ( C ) изображение STEM с большим увеличением вокруг границы раздела сварного шва, ( D ) и ( E ) распределение элементов в различных областях сварки с большим увеличением.

Структура диффузионного слоя была исследована в наномасштабе посредством анализа изображений ПЭМ и ВРЭМ. Образец ПЭМ наклоняли, чтобы выровнять одну из зерен Cu вблизи границы раздела так, чтобы она была параллельна оси зоны <110>. Изображение в светлом поле с малым увеличением проиллюстрировано на фиг. 4A, где в диффузионном слое обнаружен видимый тонкий переходный слой. В переходном слое шириной ~ 10 нм аморфная фаза и нанокристаллы наблюдаются из изображений ПЭМ ВР (рис.4B, C), что подтверждается картинами БПФ с характеристиками диффузного ореола и поликристалла, взятыми из соответствующих областей, отмеченных красными прямоугольниками. Кроме того, в нанозернах расстояние между частично неповрежденными плоскостями решетки для Cu, как было измерено, составило 0,2107 нм, что немного больше, чем у чистой Cu (0,2088 нм). Точно так же измеренное расстояние для Al (0,2230 нм) больше, чем для чистого Al (0,2024 нм). Таким образом, предполагается, что нанокристаллы представляют собой твердые растворы Cu с растворенными веществами Al, близкими к чистой Cu, и твердые растворы Al с растворенными веществами Cu, близкими к Al.

Рис. 4

( A ) Изображение диффузного слоя в светлом поле с малым увеличением, изображения переходного слоя ( B ) и ( C ) HRTEM, взятые из ( A ).

Известно, что эволюция температуры играет важную роль в образовании межфазной фазы связи. При сварке взрывом образование аморфной фазы происходит из-за быстрого затвердевания расплавленного материала 11 . Для процесса ультразвуковой сварки металлов мониторинг температуры в реальном времени проводился Чжао и др. . 19 с условиями настройки, аналогичными этому исследованию. Согласно их исследованию, максимальная температура сварки может подниматься до 377 ° C, что намного ниже, чем температура эвтектики (548,2 ° C) на диаграмме состояния равновесия Al-Cu. Это указывает на то, что локальное плавление маловероятно при изученных условиях сварки. Оценка результатов EDXS (рис. 3) вместе с атомной решеткой в ​​переходном слое на изображениях HRTEM (рис. 4) предполагает, что связь между Al и Cu происходит за счет усиленной взаимной диффузии родительских элементов во время тяжелой пластическая деформация с высокой скоростью деформации.

Помимо чрезвычайно быстрого охлаждения, несколько исследований сообщили, что твердотельная аморфная фаза может образовываться после сильной пластической деформации 20,21,22 , при этом процесс аморфного образования происходит следующим образом: (1) образование дислокаций внутри зерен; (2) образование фрагментированных, а затем ультрамелкозернистых структур; 3) появление и распространение аморфных структур. Следует отметить, что в аморфизирующейся структуре могут быть обнаружены отдельные наноразмерные кристаллические зерна, и их количество и размер зерен будут уменьшаться по мере увеличения деформации до полного уменьшения 22 .Сагель и др. . 23 сообщил, что измельчение зерна как тип структурного разупорядочения обычно наблюдается в сплавах при сильной пластической деформации и происходит до начала аморфизации. Чтобы приспособиться к пластической деформации, введенные границы зерен могут поднять структурную систему материала до энергетического состояния выше аморфного состояния, чтобы вызвать аморфизацию 24 . Другим фактором является накопление дислокаций, которое способствует атомному беспорядку, деформации решетки и, в конечном итоге, разрушению кристаллической структуры для аморфизации 25 .Что касается процесса многослойной ультразвуковой сварки, Ли и др. . 26 сообщил, что произошло относительное смещение между соседними сварочными слоями, что привело к межфазному трению. В этом исследовании как при межфазном трении, так и при высоком сварочном давлении, пластическая деформация происходила вблизи границы раздела, что приводит к более высокой плотности дислокаций как в зернах Al, так и в Cu по сравнению с несваренными материалами, как показано на рис. 2. Во время При дальнейшем процессе сварки на границе раздела скапливается больше дислокаций, что приводит к измельчению зерна и одновременному повышению энергетического состояния для запуска аморфизации, как показано на рис.4.

Таким образом, с помощью расширенных характеристик и анализа межфазной структуры выявлено, что сильная пластическая деформация способствует формированию переходного слоя, состоящего из нанокристаллов и аморфной фазы, а также высокой плотности дислокаций и ДУ в исходной Al и Cu. Считается, что при текущем процессе локальное плавление маловероятно. Пара связующих образований, включая усиленную взаимную диффузию, введенную в аморфную фазу, и механическое сцепление, наблюдаются в текущем соединении Al-Cu, вместе способствуя прочности связи.Эти результаты привели к значительному улучшению понимания механизма сварки разнородных металлов ультразвуковой сваркой, а также общей сварки в твердом состоянии с использованием термомеханических принципов.

Пруток из медного сплава – Seedorff ACME

Купить онлайн

RWMA Class 1

Из-за своей высокой электрической и теплопроводности особенно рекомендуется для точечной сварки алюминиевых сплавов, магниевых сплавов, некоторых материалов с покрытием, латуни и бронзы.

RWMA, класс 2

Материал класса 2 имеет немного более низкую проводимость и более высокие механические свойства, чем класс 1. Это универсальный электродный материал для контактной сварки, рекомендуемый для производственной точечной и шовной сварки большинства материалов. Он подходит для электродов точечной сварки, электродов для выступающей сварки, электродов для шовной сварки, подшипников, электродов для оплавления и токоведущих конструктивных элементов, а также доступен в виде высокопрочных отливок с высокой электропроводностью для использования в качестве сварочных плит и конструкций вторичных цепей. члены.Материал класса 2 следует использовать в термически обработанном состоянии.

RWMA, класс 3

Материал класса 3 имеет более низкую проводимость и более высокие механические свойства, чем класс 2. Он рекомендуется для электродов для выступающей сварки, электродов для сварки оплавлением и осаждением и токоведущих валов. В качестве отливок материал Класса 3 рекомендуется для сварочных токонесущих элементов под высоким напряжением, а также для стержней и держателей сверхмощных смещенных электродов. Он рекомендуется для точечной и шовной сварки сталей с высоким электрическим сопротивлением, таких как нержавеющие стали, и должен использоваться в термообработанном состоянии.

Стандартные размеры прутка из медного сплава

Прямоугольный пруток из сплава 110, класс I, II, III

ВЕС 5/820 x 4 1 x 2
РАЗМЕР – ДЮЙМЫ – фунт / фут
1/4 x 1 / 2 0,48
1/4 x 3/4 0,73
1/4 x 1 0,96
1/4 x 1 1/4 1,20
/ 4 x 1 1/2 1,44
1/4 x 2 1.92
3/8 x 5/8 0,90
3/8 x 3/4 1,08
3/8 x 1 1,44
3/8 x 1 1/2 2,16
3/8 x 2 2,88
1/2 x 3/4 1,44
1/2 x 1 1,92
1 / 2 x 1 1/4 2,40
1/2 x 1 1/2 2,88
1/2 x 2 3.84
1/2 x 2 1/2 4,83
1/2 x 3 5,81
5/8 x 3/4 1,80
5/8 x 1 2,40
5/8 x 1 1/2 3,60
5/8 x 2 4,85
5/8 x 3 7,27
9,60
3/4 x 1 2,88
3/4 x 1 1/4 3.64
3/4 x 1 1/2 4,32
3/4 x 2 5,72
3/4 x 2 1/4 6,48
3/4 x 2 1/2 7,20
3/4 x 3 8,64
1 x 1 1/4 4,85
1 x 1 1/2 5,7625
7,68
1 x 2 1/2 9,70
1 x 2 3/4 10.56
1 x 3 11,55
1 1/4 x 1 1/2 7,25
1 1/4 x 1 3/4 8,40
1 1 / 4 x 2 9.60
1 1/4 x 2 1/2 12.06
1 1/2 x 1 3/4 10.09
1 1/2 x 2 11,60
1 1/2 x 3 17,28
2 x 3 1/4 25.15
2 x 3 3/4 29,05

Сплав 110, Класс I, II, III Медный пруток Круглый

РАЗМЕР 1/8 907 907 1/27 907 1 1/2 1 1/2 8
– ДЮЙМЫ ВЕС – ФУНТЫ / ФУТЫ
0,05
3/16 0,11
1/4 0,19
5/16 0,30
3/8 0,425 0.76
9/16 0,96
5/8 1,18
3/4 1,70
7/82,327
2,327
1 1/8 3,84
1 1/4 4,74
1 3/8 5,74
1 1/2 6,82
6,82
7,97
1 3/4 9.28
2 12,12
2 1/8 13,62
2 1/4 15,40
2 1/2 18,97
23,00
3 27,15
3 1/4 32,05
3 1/2 37,18

Сплав 110, класс II, II класс

1/8 4,2
РАЗМЕР – ДЮЙМЫ ВЕС – ФУНТЫ / ФУТЫ
3/8 0.47
5/8 1,31
3/4 2,18
7/8 2,56
1 3,35
1 1/4 5,25
1 1/2 7,55

Сплав 110, класс I, II, III Медный квадратный стержень

– 90 ДЮЙМОВ ВЕС – ФУНТЫ / ФУТЫ
РАЗМЕР
1/4 0.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *