Сварка латуни: особенности и рекомендации к обработке

Содержание

Сварочные характеристики латуни

Решив заниматься сваркой деталей из этого сплава в домашних условиях, мастер должен ознакомиться со свойствами материала.

К особенностям латуни относятся:

  • Вспомогательный металл (доля цинка у некоторых разновидностей сплава достигает 40%) при нагреве до 980 °С начинает кипеть и выгорать (температура плавления меди составляет 1080 °С, цинка — 420 °С). В области сварочной ванны собираются токсичные пары. Детали покрываются светлым налетом, мешающим нагреву.
  • Расплав вступает в реакцию с водородом. В шве появляются пустоты и трещины. Соединение приобретает низкую прочность.
  • Для получения качественного шва края защищают от перегрева. Для этого используют шлаковую или флюсовую обработку. Кроме того, локализуют водород, чтобы он не контактировал с расплавом. Для этого усиливают приток кислорода или насыщают рабочую зону инертным газом, замедляющим окисление.

Подготовка

Сегодня на практике при работе с бронзой и латунью применяют электродуговую, газопламенную и аргоновую сварку. Но вне зависимости от того, какая именно технология была выбрана, необходимо тщательно подготовить металлические поверхности, которые предполагается сваривать.

Для этого по краям заготовок следует вырезать специальные сварочные кромки, а будущее место шва отполировать до появления блеска с помощью наждачки и напильника.

На латунных поверхностях нередко образуются окислы, от которых тоже нужно избавиться. Это можно сделать, воспользовавшись раствором соляной или азотной кислоты. Причём такую очистку следует осуществлять строго перед началом сварочных работ.

Выбор присадки и электродов

Для аргоновой сварки латуни используют 2 типа стержней и присадочной проволоки:

  • Угольные (графитовые). Они поддерживают устойчивую дугу, необходимую за закрытия зазора между соединяемыми элементами. Присадочный материал при сварке тонкостенных элементов не используют. Для соединения толстых заготовок применяют многокомпонентную проволоку из меди и цинка, покрытую бурой или иным флюсом.
  • Латунные с концентрацией цинка до 40%. В состав электрода включают алюминий, марганец и другие легирующие добавки. Во время сварки такие стержни формируют наплавочный материал. Их используют в сочетании с проволокой КМЦ 3-1 или ЛК 80-3. Стержни этой марки содержат борный шлак, марганец, концентрат титана.

При выборе электродов учитывают химические и физические свойства деталей.

Перед сваркой стержни прогревают при температуре 200 °С в течение получаса.

Электроды

Технология сварки

Методика проведения процедуры не зависит от выбранного метода проведения процедуры. Выделяют несколько ключевых правил, требований и рекомендаций, способствующих успешному выполнению поставленной задачи.

  • При проведении сварки рекомендуется следить за скоростью процедуры. Она должна быть не менее 15 см шва за 1 минуту. Чем меньше скорость, тем выше риск образования пор в шве. Кроме того, длительный процесс сварки способствует чрезмерному испарению цинка, что негативно сказывается на здоровье окружающих и качестве материала.
  • Вертикальная сварка должна проводиться снизу вверх. Если требуется, стоит дополнительно прогреть место стыковки материалов.
  • Потолочную сварку в случае соединения латунных элементов проводить запрещено. Объясняется это требование высокими свойствами текучести металла.

Сварка латуни аргоном: особенности технологии и практические советы

Тип сварки определяется индивидуальными пожеланиями того, кто будет заниматься проведением процесса. Также при выборе технологии следует обращать внимание на толщину свариваемого листа и характеристики, которых хочется добиться от готового изделия. Преимущественно используют следующие методики:

  • аргоновую;
  • электродуговую;
  • газопламенную.

Аргоновая считается наиболее эффективной, если сравнивать ее с остальными. Посредством использования данной методики удается организовать быстрое соединение латунных элементов.

Применяют подобную технологию в основном для заваривания элементов толщиной до 5 мм. Газ, используемый в процессе, защищает шов от повреждений и деформаций.

Для проведения сварки латунь нагревают с помощью дуги, которая пропускает ток. У аргонового способа много преимуществ. Электродуговой способ подходит для самостоятельной сварки или полуавтомата. В последнем случае потребуется подготовить специальные электроды, при выборе которых следует учитывать особенности материалов при выборе элементов.

Сварка латуни аргоном: особенности технологии и практические советы

Электродуговая сварка подразумевает задействование электрического тока обратной полярности. При необходимости можно использовать короткие дуги, снижающие количество испарений цинка во время образования шва. Перед тем как приступить к сварке, рекомендуется обработать место стыка, протереть его. Также следует прокалить электроды.

После проведения электродуговой сварки потребуется провести проковку шва или отжиг металла. Последний подразумевает медленное снижение температуры. Проводить отжиг можно после того, как будет осуществлен мгновенный нагрев материала. Подобные процедуры повысят качество сырья и улучшат эксплуатационные характеристики шва.

Сварка латуни аргоном: особенности технологии и практические советы

Газопламенная технология используется для образования надежного соединения высокой прочности. Ее можно использовать, если требуется организовать соединение латунных элементов со стальными.

Однако для создания долговечного стыка потребуется дополнительно задействовать окислительное пламя. Оно образует на поверхности шва защитную пленку и предотвратит выгорание цинка.

Проведение газопламенной технологии осуществляют с помощью специальных проволок, марка и тип которых определяется в зависимости от вида материала. Опытные сварщики рекомендуют использовать расходные материалы, в составе которых содержится бор. Этот элемент позволяет обойтись без нанесения на поверхность латуни флюса.

Сварка латуни аргоном: особенности технологии и практические советы

Как подготовить латунь

При выборе любого способа сварка деталей требует тщательной подготовки.

При работе с латунными элементами выполняют следующие действия:

  • Очищают кромки от плотного оксидного налета. Для этого используют новые металлические щетки, не оставляющие на поверхностях частиц стали. На этапе заключительной обработки понадобится шлифовальная машина или наждачная бумага. Некоторые сварщики используют напильник.
  • Разделывают заготовки. При толщине детали 1,5-6 мм этот этап пропускают. Тонкостенные изделия отбортовывают, выравнивая стыки. Толстые детали притупляют, выполняя Х-образную разделку для 2-стороннего провара соединения.
  • Сопоставляют детали. При толщине более 1,5 мм зазор между деталями должен составлять 2 мм. Если уменьшить этот параметр, края будут нагреваться неравномерно, в шве появятся трещины. Для утолщения диффузного слоя расстояние между элементами увеличивают. От правильности установки зависит качество работ.

Подготовка латуни

В среде аргона

Сварка латуни аргоном: особенности технологии и практические советы
Сварка латуни аргоном – самый качественный и популярный вариант на сегодня. Причём это справедливо не только для латуни, но и для иных медных сплавов.

Данный метод представляет собой ту же дуговую сварку, но в среде инертного газа аргона. И здесь возможно применение как плавящихся, так и неплавящихся электродов.

В качестве материала для неплавящихся электродов, как правило, используется вольфрам. А хорошим присадочным материалом в большинстве случаев могут стать бронзовые прутки марки БрКМц-3-1.

Однако если сплав латуни очень сложен, то следует использовать присадочную проволоку из того же материала, что и само обрабатываемое металлическое изделие.

Сварка бронзы или латуни аргоновым аппаратом выполняется в один слой. И при этом варить нужно не цельным швом, а небольшими отдельными участками (валиками).

Здесь нужна точность и аккуратность, потому что достаточно велика вероятность прожога. В частности, из-за этого сварка латуни аргоном проводится посредством длинной дуги. И мастер должен постепенно снижать силу тока в зонах сваривания, чтобы добиться нормального результата.

В связи с описанными выше особенностями технологии применять аргоновую сварку лучше всего на изделиях толщиной более 5 миллиметров.

Дополнительные советы от мастеров

Чтобы при выполнении аргонодуговой сварки своими руками получить качественное соединение, мастера дают следующие рекомендации:

Очистка свариваемых поверхностей от грязи, масла, краски и т.д. является обязательным этапом. Ее выполняют механическим или химическим способом.
Газ подают за 20 секунд до начала непосредственной сварки. В руки берут горелку и присадочный материал, а после подачи электричества создают дугу.
Горелку ведут вдоль стыка. Нельзя делать поперечных движений.
Присадку в зону сварки вводят медленно, чтобы не спровоцировать образования брызг раскаленного металла.
Проволоку ведут впереди горелки, совершая быстрые поступательные движения, позволяющие добавлять ее или убирать.
Добиваются максимально короткой дуги

Особенно это важно при работе неплавящимся стержнем: тогда шов получится глубоким и эстетичным.
Присадку и горелку располагают внутри защитной оболочки из аргона.
Кратер заваривают не путем прерывания дуги, а за счет понижения подаваемого на электрод напряжения.
Аргон перекрывают не сразу после окончания сварочных работ, а через 10-15 секунд.

Соблюдение технологии аргонодуговой сварки позволяет надежно соединять металлы и сплавы, которые другими методами варить нельзя. Правильная подготовка и порядок выполнения работ исключают вероятность возникновения опасных ситуаций.

Полезные рекомендации

Как уже было отмечено, в процессе сварки выгорает цинк. Он образует токсичный оксид. Определить его наличие можно по небольшим белым хлопьям. Также процесс выделения оксида цинка сопровождается потрескиванием. Если сварочные работы проходят в домашних условиях, необходимо самостоятельно позаботиться о средствах индивидуальной защиты. При проведении соединения латунных элементов в помещении требуется организовать принудительную вентиляцию. Оптимальным решением станет сварка на открытом воздухе.

Сварка латуни аргоном: особенности технологии и практические советы

Еще один полезный совет – соблюдение техники безопасности. К ней относится ношение одежды из плотной негорючей ткани, а также тщательная подготовка рабочего пространства. Под рукой при проведении сварки должен находиться огнетушитель. В некоторых случаях сварке предпочитают пайку латуни специальной паяльной лампой. Присадкой при использовании такого метода выступает оловянный припой, а в качестве флюса выступает бура. Расплавленное олово заполняет образованную трещину, что придает диффузному слою необычный бронзовый оттенок.

Читайте также:  Холодная сварка Алмаз – инструкция к склеиванию разнородных деталей

Сварка латуни аргоном: особенности технологии и практические советы

Как варить латунь, смотрите далее.

Особенности сварки латуни различными методами

Латунь представляет собой сплав меди с легирующим компонентом – цинком. Активное испарение цинка при выполнении сварки латуни является причиной образования пор в сварном шве, что снижает качество соединения.

В процессе работы в воздух выделяются ядовитые пары цинка, которые представляют опасность для человека.

Чтобы обеспечить требуемую прочность соединения и избежать негативных последствий, необходимо соблюдать требования технологий создания сварных швов.

Виды сварки латуни

В целом технология сварки медного сплава похожа на сваривание изделий из чистой меди. Выполнение соединения латунных изделий толщиной до 10 мм не требует предварительного подогрева элементов. При соединении более массивных деталей рекомендуется произвести местный подогрев до 350ºС.

Изделия толщиной до 6 мм можно сваривать с зазором от 1 до 2 мм без подготовки специальных кромок. При большей толщине элементов необходима V-образная или X-образная разделка швов.

Специалистами разработано несколько видов технологий эффективной сварки изделий и поверхностей из латуни. Конкретный вид выбирается в зависимости от наличия оборудования, источника электричества, условий проведения работ и требований к качеству сварного соединения.

Дуговая сварка латуни

Для дуговой (электродуговой) сварки латуни применяется постоянный электрический ток, который вырабатывается источником большого тока при относительно невысоком напряжении. Напряжение подаётся на электрод и на соединяемую поверхность, в результате чего между ними возникает электрическая дуга.

Сварочный процесс латунных заготовок производится короткой дугой. Технология дуговой сварки основана на одновременном плавлении электрода и свариваемых деталей.

Дуговой вид сварки латуни предусматривает использование графитированных или толстопокрытых электродов из латунной проволоки, содержащей в составе, кроме меди и цинка, еще марганец, алюминий, железо и кремний.

Покрытие стержня таких электродов представляет собой слой обмазки, которая изготавливается из смеси жидкого стекла с сухими веществами:

Состав сварочного электрода

  • марганцевой рудой;
  • ферромарганцем;
  • меловой крошкой;
  • графитом;
  • алюминием.

Эта технология допускает использование угольных электродов с присадкой, покрытой специальными флюсами. Сила тока и величина сечения электрода выбираются в зависимости от толщины свариваемых латунных деталей. Так, для деталей с толщиной стенки до 5 мм необходим ток в 250 ампер и угольный электрод с сечением 10 мм.

Для прочного и надёжного соединения элементов по технологии электродуговой сварки должны быть выполнены определённые условия:

  • массивные детали необходимо предварительно прогревать;
  • тонкие листы следует соединять одним проходом, поскольку многослойный метод вызывает увеличение количества трещин и пор в металле;
  • толщина латунных листов на один проход не должна превышать 3 мм;
  • с внутренней стороны под шов рекомендуется помещать асбестовую подкладку, чтобы избежать вытекания металла.

Аргонная сварка латуни

Аргонная сварка – это вид дуговой сварки в среде защитного газа аргона, поэтому она ещё называется аргонодуговой. Такая технология является самой распространённой, так как обеспечивает требуемое качество работ и позволяет сгладить нежелательные последствия. Сварочный процесс с использованием инертного газа предназначен для сварки толстых заготовок латуни.

Перед началом работы необходимо зачистить поверхности до металлического блеска. Для удаления окисления используется азотная кислота, затем изделие следует промыть и просушить.

Латунь сваривается посредством длинной электрической дуги отдельными валиками, так как сплошной метод может прожечь изделие насквозь. Для получения качественного шва напряжение дуги в сварочной зоне необходимо постепенно уменьшать.

Для технологии аргонодуговой сварки используют как плавящиеся, так и неплавящиеся электроды. В качестве неплавящегося элемента обычно применяется вольфрамовый электрод. Подходящим присадочным материалом является бронзовый или фосфорный пруток. Присадочная проволока заделывается в шов вручную. Весь процесс сопровождается характерным треском, который обусловлен выделением цинковых паров.

Достоинства аргонной сварки:

  • нет необходимости в применении дорогостоящих электродов и флюсов;
  • технология является качественной и относительно безопасной;
  • сварка осуществляется с хорошей скоростью;
  • достигается результат требуемого эстетического уровня;
  • в процессе работы производится выдувание вредных отходов инертным газом;
  • сварные швы не покрываются шлаковой коркой;
  • аргон защищает кромки свариваемых деталей от возникновения на них оксидных корок.

Сварка изделий из латуни с помощью газа

Технология газовой сварки применяется в том случае, когда отсутствует электричество или электродуговая сварка не обеспечивает получение ожидаемого результата.

Процесс газосварки гарантирует прочность шва, но имеет существенный недостаток – большое испарение цинка. Для уменьшения объёма выделяющегося цинка применяется окислительное пламя.

Благодаря пламени на поверхности образуется плёнка оксида цинка, препятствующая поступлению вещества в воздух.

Газовая сварка

Сварочное пламя влияет на прочность шва, поэтому мощность пламени подбирается исходя из оптимального расхода ацетилена.

Во избежание перегрева металла такой расход должен составлять от 100 до 120 дм³/ч на миллиметр толщины поверхности. Сварочное пламя направляется на присадочный материал, расположенный под прямым углом к мундштуку.

Конец присадочного прутка следует постоянно держать в пламени. Скорость сварки должна быть максимальной.

Совет

В процессе газовой сварки используется самофлюсующаяся присадочная проволока, дополнительного применения флюса при этом не требуется. Можно применять кремнистую латунную проволоку, благодаря которой повышаются прочность и плотность шва. Сечение присадки выбирается в зависимости от параметров соединяемого сплава.

С осторожностью следует создавать потолочные швы, учитывая текучесть расплавленного материала. Мощность пламени при этом должна быть снижена.

Меры предосторожности

При использовании аргонодуговой технологии сварки сплава меди и цинка соблюдают следующие требования безопасности:

  • Правильно организуют сварочный пост. Нельзя вести работы возле горючих материалов и жидкостей. На рабочем месте не должны присутствовать посторонние предметы, способные мешать при сварке.
  • Обеспечивают постоянное проветривание рабочей зоны. При необходимости устанавливают систему принудительного отведения продуктов горения. Перед началом сварки убеждаются в работоспособности оборудования.
  • Регулярно проходят инструктаж по технике безопасности. При работе на производственных площадках сдают соответствующие экзамены.
  • При электросварке отказываются от использования редукторов и переходников для подключения нескольких аппаратов.
  • Используют средства индивидуальной защиты. Пары цинка ядовиты, предотвратить их попадание в дыхательные пути помогает респиратор. Обязательным условием является ношение сварочной маски.

Защитный костюм

Сварка латуни аргоном, изготовление изделий и конструкций из латуни, ремонт деталей

Сварка латуни аргоном технология

Латунь – сплав меди и цинка. Для получения металла со специальными характеристиками, в него также могут добавляться различные примеси в виде свинца, никеля или олова

Поскольку латунь является одним из медных сплавов, она очень сложно поддается сварке. Поэтому при формировании неразъемных соединений, выполненных именно из этого материала, применяются особые технологии сварки, а наиболее часто выбирается сварка латуни аргоном.

Почему возникают проблемы со сваркой латуни?

Основной недостаток, свойственный всем медным сплавам, — резкое изменение физических свойств после процессов термической обработки (нагревания и охлаждения). Цинк, входящий в состав материла, в буквальном смысле испаряется, чем негативно влияет на пластичность латуни.

Возникает две проблемы:

  1. Вопрос прочности свариваемого шва, поскольку материал теряет пластичность, а водород, который имеется в оксидной пленке и шлаках, восстанавливается во время нагрева и тем самым вспенивает структуру шва.
  2. Возможность надышаться вредными парами цинка и прочих присадок.

Особенности технологии, используемой при сварке латуни

Чтобы избежать проблем, которые могут возникнуть в связи с особыми свойствами материала, специалисты советуют придерживаться некоторых правил, в частности:

  • обрабатывать металл специальным флюсом, который будет образовывать оксидную пленку, препятствующую испарению цинка, тем снижая риск отравления вредными парами;
  • после процесса сварки обязательно подвергать деталь отжигу, нагревая до температуры 600-650 градусов;
  • перед сваркой нагреть кромки элемента до 700-800 градусов, чтобы снизить процент выгорания цинка в сплаве;
  • отдавать предпочтение сварке в инертной среде, а также газовой технологии;
  • в качестве присадочного материала выбирать латунную проволоку, в которой содержатся железо, алюминий и прочие виды присадок;
  • оптимальным шлаком для работы считается смесь метилового спирта и метилбората. Благодаря некоторым химическим свойства, она легко способствует образованию в процессе горения борного ангидрида, задерживающего образование пузырьков водорода и предотвращающего испарение цинка;
  • следует формировать однослойный сварочный шов, который затем обязательно подвергается проковке.

Технология сварки латуни вольфрамовыми электродами в аргонной среде

Аргоновая сварка латуни – оптимальный выбор для деталей, толщина которых превышает 5 мм. Источником тепла в данном случае служит электрическая дуга, которая горит между поверхностью соединяемой детали и самим электродом.

Непосредственно перед сваркой следует позаботиться о средствах безопасности. Это может быть даже обычный респиратор, который защитит дыхательные органы сварщика от вредных паров.

Стыки деталей обезжириваются при помощи железной щетки и 10-ти процентного раствора азотной кислоты. После этого следует стесать кромки заготовок под углом 60-70 градусов, чтобы расширить зазор к внешней стороне стыка.

Для сварки используется TIG-аппарат, который позволяет формировать электрическую дугу между вольфрамовым электродом и стыкуемой поверхностью. Аргон с небольшим содержанием кислорода может выступать в качестве флюса. Введение присадочной проволоки в сварочную ванну выполняется вручную.

Сварка труб аргоном предполагает однослойное заполнение сварочного шва, поскольку любые наплавления недопустимы при работе с латунью. Используется технология перехлёстного заполнения, то есть укладки отдельными валиками.

Когда выполняется завершающая заварка кратера, следует уменьшить силу сварочного тока на поверхности стыка и отвести неплавкий электрод, чтобы способствовать разрыву дуги.

При сварке латуни параметры сварочного аппарата должны быть идентичными работе со стальными заготовками.

Преимущества аргонной сварки латуни

  • отсутствие необходимости использования флюсов и электродов со специальным покрытием;
  • экологическая чистота и максимальный уровень безопасности для сварщика;
  • высокая скорость заполнения;
  • эстетические сварные швы;
  • отсутствие шлаковой корки на сварных швах;
  • благодаря использованию инертного газа в процессе работы исключается образование на деталях оксидных и нитратных корок;
  • удаление всех отходов технологического процессе осуществляется активной струей аргона;
  • возможность применения технологии для любых изделий из латуни вне зависимости от габаритов.

Обратившись к нам в мастерскую, к вашим услугам мастера с опытом и знаниями, которые выполнят любые варианты сварочных работ, в том числе и сварку латуни аргоном. Многолетняя практика мастеров, знание тонкостей аргоновой сварки и обработки швов – это гарантия оперативного и качественного выполнения Вашего заказа.

Читайте также:  Сварка меди: способы выполнения работ, инвентор

Сварка цветных металлов осуществляется методом аргонно-дуговой сваркой. Важно учитывать, что каждому варианту свойственны свои особенности в технологии, а каждому металлу своя температура плавления. При сварке разных материалов с латунью используется осциллятор, за счет чего весь метал не перегревается, а только поверхность листа, что позволяет чисто и ровно воедино сплавить разнородные части.

По сути, сварка цветных металлов — это ювелирное дело, учитывая, что мастер в ручную обрабатывает каждый миллиметр шва при сварке.

Выгодные преимущества аргона

Сварка с использованием инертного аргона позволяет получать прочные и геометрически однородные швы, которые способные выдерживать существенные нагрузки при давлении и сжатии, растяжение или изгибах. Способ достаточно универсален, применяется и для заваривания крупногабаритных металлических конструкций, и небольших деталей, а также с целью резки тугоплавких металлических листов.

Однако, в процессе сварки латуни аргоном существуют и сложности. Как правило сложности в данном процессе возникают по причине испаряемости цинка. Известно, что цинк испаряется уже при 420-и, а закипает при 907-и градусах, что совпадает с температурой плавления латуни. Важно, что при этом образовывается достаточно ядовитая окись цинка. Следовательно, сварка латуни кроме профессионального подхода требует и использования специальных средств защиты (респиратора) либо, как минимум, сильной воздушной вытяжки.

Немаловажной остается и финансовая часть вопроса. Аргон считается доступным вариантом относительно цены. Следовательно, экономичность сварки аргоном латуни, цветных металлов и стали – еще одно существенное преимущество.

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.

Электродуговая


Для стандартной электродуговой сварки лучше всего использовать электроды из латунной проволоки (причём доля цинка в этой проволоке должна составлять 40%) с включениями алюминия, железа, свинца, марганца.

Через эти электроды при включении аппарата должен проходить постоянный электроток, обладающий прямой полярностью. В данном случае сварка проводится короткой дугой из положения снизу.

Дуга должна поддерживаться силой тока в 250 ампер для электродов длиною в 5 мм. В таком случае быстрота укладки шва может достигать 30 см в минуту.

По окончании основной операции сварочный шов следует дополнительно проковать и разогреть до температуры в диапазоне от 600 до 650 °C. Это придаст соединению большую прочность.

Аргоновая

Аргоновая или аргонодуговая сварка – это разновидность дуговой сварки, которая обладает определенными особенностями. Сварка ведется неплавящимся вольфрамовым электродом в среде защитного газа, роль которого выполняет аргон. Если бы инверторы, работающие в режиме TIG, были так же распространены, как и инверторы MMA, то аргонодуговую сварку латуни можно было бы назвать самым популярным способом соединения. Тем более, что именно такой способ сварки обеспечивает высокое качество.

Прибегают к аргонно-дуговому способу при сварке достаточно массивных заготовок. Сначала выполняется подготовка поверхностей. Она сводится к зачистке кромок до характерного блеска. Латунь быстро окисляется, поэтому нередко приходится бороться со слоем окисла. Для этого кромки обрабатывают азотной кислотой, после чего заготовку следует промыть и высушить.

Аргоновая сварка

При сварке необходимо получить длинную дугу. Сплошной шов исключается, так как в процессе его наложения может произойти сквозное прогорание металла. Шов формируется из отдельных валиков.

Сварка латуни характерна постепенным понижением напряжения. При использовании вольфрамового неплавящегося электрода применяется присадка. Оптимальным вариантом для материала присадки служит бронза или фосфор. Из этих элементов делается специальный прутик, который одним концом вносится в зону формирования шва. Но при ведении аргоновой сварки допускается еще применение плавящихся электродов. Так или иначе, процесс сопровождается характерным потрескиванием, которое возникает при испарении цинка.

Достоинства аргонно-дуговой сварки можно сформулировать подробнее.

  • Данный метод считается наименее затратным. На приобретение угольных или латунных электродов, к которым еще полагается флюс, потребуются немалые средства.
  • Высокие показатели качества в сочетании с относительной безопасностью переносит данный способ в разряд передовых.
  • Высокая скорость формирования шва.
  • Внешний вид шва получается эстетичным. Не стоит забывать, что множество изделий из латуни являются элементами декора, поэтому аккуратный шов – залог качественной работы мастера.
  • Выделяющиеся газы, в том числе и соединения цинка, считаются ядовитыми. В процессе сварки они выдуваются аргоном и не могут причинить сварщику большого вреда.
  • Отсутствие шлаковой корки, которую впоследствии приходилось бы сбивать или счищать.
  • Аргон препятствует быстрому окислению на обработанных кромках.

Сплошной шов

Другие варианты сварки

Для соединения латунных деталей могут использоваться и такие способы:

  • Электродуговая сварка. Процесс ведется под постоянным током обратной полярности. Сварочная дуга имеет минимальную длину, что замедляет выгорание цинка. Перед началом работы детали нагревают до 300 °С. После завершения процесса требуется проковка стыка. Температуру заготовок снижают постепенно, принудительное охлаждение недопустимо.
  • Газовая сварка. Помогает сформировать качественный прочный шов. Недостатком считают быстрое испарение цинка. Использование окислительного пламени горелки решает эту проблему. Оно должно содержать больше кислорода, чем водорода. Под влиянием такой смеси на поверхности появляется пленка, не пропускающая воздух.

Металлоконструкции, не испытывающие высоких нагрузок, можно заваривать любым способом.

Газовая

Безусловно, варить поверхности изделий из латуни можно и газовым аппаратом. Но в этом случае работу надо осуществлять с максимальной скоростью. Если горелка будет двигаться медленно, то в шве будут образовываться поры – это опять же связано с особенностями плавления цинка. В конечном счёте, скорость работы должна быть равна примерно 25 см в минуту.

Читайте также:  Холодная сварка учимся правильно пользоваться

Сварку газовым аппаратом нужно выполнять без поперечных колебаний, иначе изделие из латуни начнёт расплавляться. Горелку специалисты советуют держать под прямым углом к поверхности изделия. А присадочную проволоку необходимо во время процесса располагать под углом примерно в 30 градусов к свариваемым кромкам.

Общая информация

Латунь — широко применяемый металл, в составе которого в большом количестве присутствует медь и цинк. При этом содержание цинка может достигать 50%. Благодаря цинку латунь приобретает улучшенные эксплуатационные характеристики, а себестоимость металла уменьшается.

латунь

Латунь изготавливают в промышленных индукционных печах, используя не только медные и цинковые заготовки, в составе могут присутствовать и другие металлы. Например, олово, алюминий, кремний и свинец. Все эти металлы обладают легирующими свойствами и улучшают характеристики латуни. Благодаря им цинк меньше испаряется, улучшаются антикоррозийные свойства, металл легче поддается нарезке. Словом, легирующие металлы придают латуни множество положительных качеств, тогда как в основе всегда остается цинк и медь.

Но, какими бы положительными свойствами не обладали легирующие добавки, у латуни все же есть свои особенности, из-за которых процесс сварки затрудняется.

Какими электродами варить латунь

  • Классификация электродов
  • Для цветных металлов
  • Для разнородных сталей

Сварка цветных металлов имеет свои особенности, и в частности сплавы следует рассматривать порой обособленно. Так и латунь, сплав меди и цинка в условиях воздействия высоких температур в расплавленном состоянии имеет некоторые особенности как самого сплава, который из-за высокого содержания меди подвержен высокой жидкотекучести, так и соединений цинка, которые приводят к нарушению монолитной структуры сварного шва, и как следствие, его разупрочнению. Расплав латуни также весьма активно поглощает газы, в частности кислород и водород, что приводит к образованию трещин и полостей в металле сварного шва.
Электроды для сварки латуни, как правило, используются двух видов – это графитированые электроды и толстопокрытые электроды, преимущественно с покрытием ЗТ.

Выполнение сварочных работ графитовым стержнем по изделиям из латуни небольшой толщины проводится без применения присадочной проволоки на постоянном токе прямой полярности. Для изделий больших толщин сварка выполняется под флюсом. На присадочную проволоку 6-8 мм из сплава латуни (самый распространенный ЛК-80-3), наносится флюс. Как правило его состав включает 35% криолита, 50% фтористого калия, 12.5% хлоритого натрия, 2.5% древесного угля. Следует отметить, что применение угольных электродов находит более широкое применение при наплавке.

При сварке латуни металлическим толстопокрытым электродом, его стержень как правило изготовлен из латунного сплава ЛК-80-3 или сплава бронзы КМц-3-1. Типовым покрытием считается состав из 50% ферромарганца, 20% жидкого стекла, 12% полевого шпата, 10% плавикового шпата, и 8% ферросилиция. При сварке применяется постоянный ток. Объемные детали следует предварительно прокаливать до температуры 200-300°С. Также на толщинах более 5 мм, рекомендуется применять V-образную разделку кромок. При этом шов можно после остывания проковать. Для сплавов с пониженным содержанием меди проковка шва выполняется нагорячо. Если появляется вопрос, какими электродами варить латунь из отечественных можно выделить ММЗ-2, ЦБ-1, МН-4. Из зарубежных UTP-32, UTP-34, ZELLER 340M.

Обязательным условием при сварке латуни является правильное предварительное прокаливание электродов. Причем, рекомендуется изначально электроды просушить около 2- часов при температуре 30°С, а затем уже прокаливать при температуре 150-250 °С в течении получаса.

В целом не зависимо от того, какие электроды использовать для сварки латуни, этот процесс является достаточно сложным и требует определенного опыта и высокой квалификации. Поэтому во многих случаях используется газовая сварка. При этом нужно избегать наличия водорода в струе горелки, и использовать пламя с избытком кислорода. Возможно также применение аргонодуговой сварки вольфрамовым электродом, при этом стоит использовать присадку в виде бронзового прутка для простых латунных сплавов, а для более сложных сплавов следует использовать присадочную проволоку из сплава, идентичному свариваемым деталям.

Техника сварки латуни на автоматах и полуавтоматах

Сварка латуни полуавтоматом практически не отличается от сварки медных деталей. Автоматическая и полуавтоматическая сварка латуни выполняется тонкой проволокой. При этом сварка должна производиться без поперечных колебаний, чтобы предотвратить пористость шва.

Сварка латунной проволокой полуавтоматом обеспечивает более ровный шов. К тому же такой аппарат дает возможность проводить работу в любом положении. Сварка с использованием полуавтомата обеспечивает проведение процесса скрепления деталей в среде защитного углекислого газа. Качество работы зависит от исходных материалов, скорости подачи газа и проволоки, а также от квалификации мастера.

Фото: сварки латуни полуавтоматом

Таким образом, способов, которыми производится сварка латуни, много. Каждая технология имеет определенные преимущества и недостатки, поэтому выбирать оптимальный метод необходимо на основании особенностей сплава, исходного качества деталей, необходимой прочности готового изделия, а также технологических возможностей.

Однако из-за выделения в процессе нагревания металла опасных химических веществ, проводить процедуру необходимо только при наличии опыта в сварке, а также помещения с качественной вентиляцией.

Инструкция для домашних условий

В быту изделия из латуни можно сварить с помощью паяльной лампы. В качестве флюса, защищающего сварочную ванну от воздействия кислорода, используют недорогой борат натрия.

Нередко для пайки латуни готовят медно-серебряные припои. При использовании электродугового оборудования работу желательно вести в хорошо проветриваемом гараже или на улице.

При этом особенно тщательно подбирают средства индивидуальной защиты. Нельзя применять самодельные маски и брезентовые рукавицы. Перед началом работы тренируются на ненужных латунных деталях.

Сварка латуни дома

Сварка латуни аргоном – эффективная современная технология

Перед аргонодуговой сваркой необходимо тщательно зачищать латунные поверхности до тех пор, пока на них не появится характерный металлический блеск. Использование азотной кислоты позволяет удалить все окислы с детали из латуни, а после этого ее желательно обдать горячей водой и хорошо высушить.

Описываемый тип сварочного процесса рекомендован для соединения латуней относительно большой толщины (не менее 5 мм). Электрод устанавливают в горелку (в токопроводящий механизм), аппарат включается и начинается операция сварки, которая сопровождается необычным треском, который вызывается выделением паров цинков.

Фото сварки латуни аргоном, vk.com

Латунь соединяют электрической дугой отдельными валиками, а не методом сплошной варки, при которой есть очень высокая вероятность появления дырки на изделии. Когда заваривается кратер, рекомендуется уменьшать (постепенно) напряжение дуги, повышая ее длину, а затем медленно убирать ее на финальной стадии процесса в сторону.

Аргонодуговую сварку можно выполнять и своими руками, но при этом данный процесс должен осуществляться либо на улице, либо в оборудованных специальным образом помещениях, оснащенных мощными вытяжками, способными удалять ядовитые пары цинка. Не всегда указанные условия могут быть соблюдены домашними умельцами, поэтому самостоятельная сварка латунных изделий не рекомендуется.

На фото - аргонодуговая сварка, avito.ru

Достоинства применения аргонодуговой сварки:

  • не нужны электроды с дорогостоящим покрытием и флюсы;
  • сварочный процесс признается по-настоящему качественным и одним из наиболее чистых;
  • хорошая скорость выполнения операции;
  • возможность получать конструкции высокого уровня эстетичности;
  • защита кромки от разрезов;
  • выдувание струей аргона отходов процесса.

Особенности сварочных работ со сплавами меди

Латунь часто сравнивают с бронзами. Ведь бронзы – это тоже сплавы, в которых присутствует медь, а в качестве второго основного компонента может выступать алюминий, кремний, свинец, бериллий и так далее.

Теплопроводность меди в 6 раз больше, чем железа. И поэтому технология сварки сплавов из меди имеет серьёзные отличия от технологии сварки стальных и железных изделий

Важно также отметить, что вещи из латуни или бронзы зачастую имеют декоративную ценность. А значит, при сварке нужно использовать тот режим, который позволит получить идеально гладкий шов и придать долговечность соединению.

Все сплавы с медью имеют определённые общие черты, но при этом у каждого из них есть и свои уникальные свойства. Например, особое значение для работы с латунью имеет тот факт, что в ней присутствует цинк.

Именно этот элемент из таблицы Менделеева делает сварку латуни столь непростой. Есть несколько трудностей, с которыми мастера сталкиваются при этом процессе:

  • газы поглощаются расплавленным металлом (происходит окисление цинка и возникновение водородных пузырьков в сварном шве);
  • на латуни при перегреве легко образуются поры и трещинки;
  • из сплава начинает выгорать цинк, так как он имеет меньшую точку кипения, чем медь.

Чтобы бороться со всеми трудностями при сварке, используют защитную среду аргона. Применяют и другие виды сварок, не забывая о подготовке материала и строгом соблюдении технологии процесса.

Основная трудность

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

Определение

Сварка латуни аргоном: особенности технологии и практические советы

Латунь является двойным или многокомпонентным сплавом меди и цинка, для чего дополнительно добавляют в состав в небольшом количестве олово, никель, свинец, марганец, железо и другие присадки. Металлургическая классификация разделяет латунь и бронзу как разные по физико-химическим свойствам сплавы.

В промышленности используют два основных вида латунных сплавов:

  • однофазный или альфа, где цинк составляет не более 35% от общей массы. Изделия на основе такого состава легко деформируются в любом состоянии без необходимости в дополнительном нагреве.
  • двухфазный или альфа-бета, в состав которого добавляют до 60% цинковой массы. Отличительной чертой данного сплава является хорошая прочность и износостойкость, а вот обработку приходится производить с помощью давления и высокой температуры.
Источники

  • https://tk-metal.ru/tsvetnye-metally-i-splavy/svarka-latuni-argonom-osobennosti-tekhnologii-i-prakticheskie-soveti.html
  • https://oxotnadzor.ru/kakim-tokom-varit-latun-argonom/
  • https://armatool.ru/svarka-latuni-tehnologia-svarki-argonom-poluavtomatom-gazovaa/
  • https://fgpip.ru/pajka/chetyre-sposoba-svarki-latuni.html
  • https://fizmatlit.com/svarka-latuni-argonom-tehnologiya/
  • https://elton-zoloto.ru/metally-i-splavy/kak-varit-latun-argonom.html
  • https://svaring.com/welding/soedinenie/svarka-latuni
  • https://paes250.ru/svarka/latuni.html
  • https://osvarka.com/svarka-metallov/svarka-latuni-argonom
  • https://svarkaved.ru/tekhnologii/svarka-argonom/kak-varit-latun-v-argonovoj-srede
  • https://tutmet.ru/svarka-latuni-argonom.html
  • https://pressadv.ru/stali/svarka-latuni-argonom.html
  • https://instanko.ru/osnastka/svarka-latuni.html

[свернуть]
Ссылка на основную публикацию