Особенности сварки латуни в домашних условиях

Особенности сварки латуни в домашних условиях

Работа с цветными металлами, такими как латунь, всегда сопряжена с рядом трудностей. Это связано с тем, что физические свойства латуни могут изменяться под воздействием высокой температуры. Многие начинающие сварщики, впервые столкнувшись со сваркой латуни и не знающие всех особенностей, получают неудовлетворительный результат и больше не хотят работать с цветными металлами.

Они считают, что такой сложный по свойствам металл можно сварить только дорогостоящими методами, такими как контактная сварка латуни. Но это не так! Мы готовы доказать, что сварка латуни возможна даже в домашних условиях. В данной статье мы расскажем, как выполняется полуавтоматическая сварка аргоном и проволокой, поскольку такой комплект оборудования наверняка есть у многих домашних умельцев и работа с ним не так уж сложна.

Некоторые особенности

Пайка по своей сути является наиболее оптимальным способом получить достаточно прочное и неразъемное соединение, как деталей выполненных из латуни, так и заготовок из других материалов, в том числе и из чугуна. Сварка графитовым электродом, в свою очередь, требует определенных навыков и подготовки.

При осуществлении соединения между элементами обязательно вводится расплавленный припой, и для этого можно воспользоваться оловом или бурой.

Припой должен иметь температуру плавления несколько ниже температуры плавления основного материала.

При помощи пайки между собой можно прочно соединять самые разные материалы, в том числе детали, выполненные из чугуна или меди.

Очень часто это бывает единственным способом осуществить скрепление металлических поверхностей различных типов.

Конечно, пайку в некотором роде можно определенным образом сравнить с выполнением сварки, когда соединение поверхностей производится электродом, однако в этом случае общим является только конечный результат.

Суть самого процесса выполнения пайки совершенно иная.

Основное различие между сваркой и пайкой заключается в том, что при соединении поверхностей электродом плавится основной материал, а при работе с паяльником плавится только металл-связка.

Кроме этого, в пайке обязательно должен присутствовать флюс, в качестве которого может выступать бура.

Конечно, пайка обеспечивает менее прочное соединение поверхностей алюминия, меди или чугуна, чем например сварка, однако позволяет работать даже с мелкими заготовками.

Объяснить это можно тем, что используемый при пайке флюс, в качестве которого может выступать бура, под воздействием относительно высоких температур выделяет определенные химические элементы, которые и уменьшают прочность основного соединения, кроме этого, сам шов получается пористым.

Пайку алюминия, как и, например, сварку чугуна, лучше всего производить внахлест, а не встык.

Несмотря на то, что по прочности соединения пайка несколько уступает сварке электродом, она в настоящее время активно используется в самых разных отраслях промышленности.

При помощи нее осуществляют необходимое скрепление не только латунных заготовок, но и изделий из меди и даже из чугуна.

Чаще всего пайку различных типов металлов производят паяльником, однако при необходимости для этих целей можно воспользоваться и газовой горелкой.

Для выполнения пайки, в том числе и латунных заготовок, в обязательном порядке требуется припой или флюс, в качестве которого очень часто выступает бура.

Следует отметить и то, что сварка может быть как высокотемпературной, так и низкотемпературной. В домашних условиях используется первый вариант пайки.

На видео выше можно увидеть, как выполняется пайка латунных заготовок.

Как правильно заварить латунь – варианты и особенности

В принципе, все виды сварок можно использовать для соединения латунных заготовок. Но чаще всего используется вариант сварки латуни аргоном с неплавящимся электродом или при помощи защитных флюсов.

Как и любой сварочный процесс, все начинается с подготовки латунных деталей. На что необходимо обратить внимание.

• Если надо сваривать тонкие заготовки (и даже средней толщины), то предварительный их нагрев необязателен. Это связано с тем, что теплопроводность металла выше, чем у меди.
• При толщине не более 1,5 мм производится отбортовка кромок.
• При толщине кромок 1,5-6 мм их подготовка не проводится. Но необходимо выдерживать зазор в 2 мм.
• Если при сварке используются подкладки, то зазор можно увеличить вдвое.
• Оптимальный вариант – использовать двустороннюю проварку шва.
• При толщине кромок более 6 мм их необходимо притупить. При этом лучше использовать Х-образную разделку. Не всегда это возможно, но данный вариант обеспечивает лучший провар стыка.
• Увеличение зазора между латунными заготовками – это снижение качества сварного шва.
• При длинных швах и малых зазорах увеличивается в них напряжение, что ведет к деформации и образованию трещин.

Сваривание в аргоне

Сварка латуни и бронзы чаще проводится в среде защитных газов. Для этого используется постоянный ток прямой полярности. Перед началом сварочного процесса заготовки зачищаются железной щеткой до блеска и обрабатываются растворителем, чтобы удалить все загрязнения.

Очень важный момент – это выбор присадочной проволоки. В ее составе должны быть раскислители (кремний, марганец, серебро, алюминий, никель и так далее). К примеру, присадка марки Л62 – это металл, при использовании которого выделяется мало дыма в процессе сварки. Угар оксида цинка составляет всего лишь 2%. Л68 применяется в сварке защитных флюсов. Марки ЛО и ЛОК повышают коррозионную стойкость шва. То есть, под необходимые требования заготовок нужно выбрать свой присадочный стержень.

Сварка латуни в аргоне производится не цельным швом, а небольшими участками, образующими валик. Но при этом появляется большая вероятность прожога. Поэтому рекомендуется сварку проводить на длинной дуге, тем самым снижая силу тока в зоне сваривания. В финальной стадии горелка отводится в сторону.

Это самый качественный вариант для сварки латуни, но в домашних условиях его лучше не применять. В процессе соединения выделяется большое количество оксида цинка. Поэтому процесс проводится или на открытых площадках, или в помещениях с хорошо работающей вентиляцией.

Электродуговая сварка

Сваривание латуни в домашних условиях возможно, если применять электродуговую технологию. Во-первых, для этого используются специальные электроды:

• Стержень из латуни марки ЛК 80-3 или из бронзового сплава марки КМц 3-1.
• Покрытие – ЗТ. Это смесь нескольких материалов в разных пропорциях (сложная комбинация).

Во-вторых, сварка производится постоянным током обратной полярности. Дуга короткая, что уменьшает выгорание цинка. В-третьих, перед началом процесса производится прогрев заготовок до температуры 300С и прокалка электродов до 200С в течение получаса.

Обязательное условие после окончание сварочных работ – это проковка сварного шва. Если соединяются две детали из сплавов с малым содержанием меди, то ковать стык надо на горячо. В некоторых случаях необходим и отжиг металла (постепенное снижение температуры после сильного нагрева), который проводится при температуре 635С. Именно таким образом меняется структура металлического шва, она становится мелкозернистой, что приводит к однородности химического состава.

Варить латунь можно и угольными электродами, но для этого необходимо использовать защитные флюсы. К примеру, самый распространенный флюс – БД-3.

Сварочный режим: ток – постоянный, полярность – прямая. Многое зависит от толщины сваренных заготовок. Если толщина деталей не превышает 3 мм, то необходимо выставить ток в пределах 180-200 А, 3-5 мм – 240-270 А, 5-10 мм – 400-450 А, 10-16 мм – 500-550 А. При этом заготовки толщиною более 10 мм обязательно подогреваются перед сваркой до температуры 350С.

Газовая сварка

Если все предыдущие технологии не обеспечивают необходимый результат, то применяется именно газовая сварка. Она гарантирует высокое качество конечного результата, но у нее есть один большой недостаток – испарение оксида цинка составляет 25%. Чтобы этого избежать, рекомендуется использовать окислительное пламя в горелке. В нем должно быть много кислорода и мало водорода. Под действием кислорода на поверхности сварочной ванны образуется оксидная пленка. Именно она и не дает цинку поступать в воздух. Можно снизить выделение цинка, если использовать при сварке флюс БМ-1.

Вот такие способы, с помощью которых можно провести сварку латунных заготовок. Обязательно ознакомьтесь с видео, размещенном на этой странице.

Технология сварки латуни полуавтоматом

Это что касается дуговой сварки, если работы выполняются при помощи полуавтомата, потребуется специальная проволока. Для этих работ подойдут следующие виды проволоки:

• EWC CuNi – обладает высокой коррозионной стойкостью;
• EWC CuNi7 – применяется для сваривания стали и плакирующего никельмедного листа;
• ESAB OK Autrod 19.12 – используется для работы с чистой медью и низколигированными сплавами.
• ESAB OK Autrod 19.30 – широкопрофильная проволока для работы с любыми сплавами их меди.

В продаже имеется много разновидностей проволоки для работы со сплавами. Для более эффективной работы рекомендуется изучить особенности каждого вида.

Главной особенностью процесса сваривания бронзы и латуни, независимо от выбранного метода, является высокая вероятность образования пор. Чтобы их не было или как минимизировать появление, сварку необходимо производить быстро, то есть проходить за 1 минуту не менее 15 см шва.

При расположении деталей вертикально, начинать сваривать детали следует снизу и двигаться в верх. Это связано с тем, что металл легкоплавкий и сильно текучий. Выполнять сварку рекомендуется точечно с перекрытием предыдущей точки, делая поджиг, как можно короче по времени.

Флюсы для газовой

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

дает возможность очищать кромки шва и предотвращать окисление расплава.

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

Главное условие при подборе флюса минимизация угара цинка.

Газовая сварка

Если другие методы сварки не способны гарантировать высокое качество шва, рекомендуется использовать газовую сварку. Этот метод обеспечивает высокий результат, однако испарения оксида цинка в данном случае составляют около 25%.

В данном случае рекомендуется использование окислительного пламени в горелке. Она способствует формированию оксидной пленки, которая препятствует поступлению цинка в воздух. Выделение цинка можно снизить и при использовании флюса БМ-1.

2 Дуговая сварка сплавов меди и цинка, электроды для нее

Чаще всего для такого процесса используют электроды с ЗТ-покрытием. Их стержень сделан из бронзы, содержащей марганец и кремний (1 и 3 % соответственно), а покрытие из:

• порошкового алюминия (2,5 %);
• серебристого графита (16 %);
• марганцовой руды (17,5 %);
• ферросилиция (32 %);
• плавикового шпата (13 %).

Сварочный процесс данными электродами осуществляется при обратной полярности постоянным током. Причем для уменьшения выгорания цинка применяется короткая дуга. С обратной стороны под стык подкладывают асбестовую прокаленную подкладку, которая защищает его от вытекания металла. Разделка кромок не предусматривается, если свариваются листы толщиной менее 4 мм.

После выполнения сварочных мероприятий производится обязательная проковка шва с последующим его отжигом, позволяющим обеспечить мелкозернистую структуру металла и сделать его химический состав однородным. Отжиг ведется при температурах около 635 °С.

Допускается также дуговая сварка латунных поверхностей угольным электродом (прямая полярность, постоянный ток) с использованием специальных флюсов. К наиболее распространенному флюсу, который применяется многими предприятиями, относят состав БЛ–3:

• древесный уголь – 2,5 %;
• хлористый натрий – 12,5 %;
• криолит – 35 %;
• хлористый калий – 50 %.

Режим сварки с помощью угольного электрода зависит от толщины латуни. Так, для соединения изделий толщиной до 3 мм применяется ток от 180 до 200 А (сечение электрода – 6 мм), до 5 мм – ток от 240 до 270 А (10 мм), до 10 мм – от 400 до 450 А (18 мм), от 14 до 16 мм – ток до 550 А (20-миллиметровый электрод).

Добавим, что латунные изделия толщиной от 10 и более миллиметров сваривают с предварительным подогревом до 350 градусов, меньшей толщины – без подогрева.

Особенности сварки меди и ее сплавов

Сложность работы с этим металлом обусловлена рядом негативных свойств:

1. Высокая химическая активность, особенно при нагреве, приводит к быстрому появлению на поверхности оксидной жаропрочной пленки. Если ее частицы попадут в шов, то станут причиной образования трещин.
2. Из-за высокого коэффициента температурного расширения, сварное соединение при усадке в процессе остывания может деформироваться и растрескаться.
3. При нагревании медь начинает активно насыщаться водородом, от которого остаются поры, и кислородом, окисляющим поверхность.
4. Быстрый нагрев и охлаждение делает соединение хрупким.
5. Из-за высокой текучести осложняется создание надежных вертикальных и потолочных швов.
6. Для компенсации высокой теплопроводности работа проводится большим током. Иначе из-за быстрого рассеивания тепла появятся наплывы, подрезы и другие дефекты.

Особенности сварки алюминия и его видов

Сплавление – это трудоемкое мероприятие, которое требует должного уровня профессионализма и мастерства. Сложность объясняется следующими особенностями цветного металла:

• постоянное образование оксидной пленки;
• высокая текучесть;
• риск появления пор и трещин;
• высокий коэффициент линейного расширения.

При сварке алюминиевых сплавов или тиг алюминия в области шва нередко появляется оксидная пленка, которая препятствует ровному сплавлению. Для мероприятия требуется защитная среда. Без аргона затруднительна правильная обработка.

Соединение алюминиевых сплавов проводится только с помощью электрических разрядов. Из-за высокой теплопроводности использование электричества становится единственным эффективным решением.

Сварка алюминия электродами

На практике часто используют ММА – ручную работу с использованием электродов. Но данный способ не является самым эффективным из-за следующих трудностей:

• сложно сделать ровный шов:
• страдает прочность шва;
• сильное разбрызгивание при плавлении.

Несмотря на недостатки, ручное соединение применяется повсеместно. В сплавлении используется различное оборудование, но наибольшую популярность приобрел инвертор.

Особенности сварки инвертором

Инвертор – устройство, которое подает стабильное напряжение в рабочую среду. Благодаря специальным приставкам данные приборы могут применяться в защитных газах. Это лучший вариант для работы с дюралюминием и другими сплавами цветного металла.

Особенности сплавления с инвертором:

• сильный нагрев может привести к деформированию материала;
• желательно использовать приставки для работы в защитных средах;
• наросты удаляются с помощью абразивного диска.

Оборудование требует от мастера точного и четкого знания дела. В домашних условиях без соответствующей подготовки плавление превращается в трудоемкий и сложный процесс.

Сварка алюминия аргоном

Ровная обработка возможна с участием аргона. Лучшим вариантом будут осцилляторы и другие приборы.

• ориентироваться на положение прибора относительно поверхности. Угол должен быть не менее 800;
• присадочная проволока должна находиться под прямым углом к электроду;
• проволока должна перемещаться спереди горелки;
• никаких поперечных движений.

Инертный газ позволяет сваривать тонкие листы. Рекомендуется регулярно чистить сварочное оборудование для повышения эффективности.

Цена сварки алюминия за 1 см

Услуга очень востребована в Москве, особенно в ЮАО. Цена услуги по сварке алюминия и стали за 1 см зависит от следующих факторов:

• объема;
• наличия защитных газов;
• вида материала;
• положения шва:
• места работы.

Последующая обработка также потребует определенных затрат. Мы гарантируем клиентам адекватные цены, которые не бьют по карману.