Сварка меди: способы выполнения работ, инвентор

Содержание

Трудности сваривания меди в домашних условиях

Сложность сварки этого металла может заключаться в таких особенностях:

  1. При нагревании медь взаимодействует с кислородом, образуя прочный оксидный налет. Температура плавления такой пленки высока, поэтому следует принимать меры по предотвращению течения окислительной реакции.
  2. Медь сильно расширяется при нагревании. Этот показатель у нее в 1,5 раза превышает таковой у стали. В процессе остывания металл дает выраженную усадку.
  3. При контакте с воздухом медь поглощает кислород. Это приводит к формированию неоднородного шва с пустотами и посторонними включениями.
  4. Из-за высокой теплопроводности медные заготовки быстро перегреваются и остывают. Это негативно отражается на прочности сварного соединения.
  5. Повышенная текучесть расплава усложняет сварку габаритных деталей. Полностью проплавить одну сторону конструкции не удается. Сварщик сталкивается с трудностями и при формировании потолочных или вертикальных швов.
  6. Медь частично утрачивает прочность и пластичность при нагревании до +2000 °С. При температуре +5500 °С эти свойства полностью теряются.

Как примеси влияют на свариваемость меди

Наличие других веществ в составе сплава могут делать его более хрупким или менее пластичным, способствовать возникновению дефектов сварного шва. Материал может содержать примеси с температурой плавления, отличающейся от таковой у основного металла. Это усложняет процесс сварки, снижает качество получаемого соединения.

Свариваемость меди
Наличие других веществ влияет на свариваемость меди.

Примеси в чистой меди обнаруживаются всегда. Поэтому на практике рабочий процесс представляет собой сварку сплава, при которой используют флюсы или защитную газовую среду. Рекомендуется применение присадочной проволоки с содержанием кремния, марганца, алюминия.

Вещества делают структуру соединения однородной, помогают получать нужные технические характеристики.

Подготовка материала перед работой

Перед началом сварки меди полуавтоматом выполняют следующие действия:

  1. Обезжиривают кромки деталей растворителем. Металлической щеткой или наждачной бумагой снимают оксидную пленку.
  2. Очищают поверхности от пыли и грязи, удаляют посторонние элементы из обрабатываемой зоны.
  3. Если толщина деталей не превышает 1 см, срезают фаски с одной стороны. Двусторонняя обработка требуется при сварке более массивных заготовок.

Точечная сварка скруток для медных и алюминиевых проводов

Из разрешённых правилами устройств электроустановок (ПУЭ) наиболее надёжным способом соединения проводов является точечная сварка торца скрутки.

Пару слов о сварочных аппаратах

Достоинством данного способа является слияние металла проводников, что исключает переходное сопротивление площади контакта, которое неминуемо возникает при других вариантах. Сварное соединение не требует периодического обслуживания, осмотра и ремонта, и является наиболее долговечным.

Недостатком электросварки проводов является обязательное наличие сварочного аппарата и специальных электродов. К тому же, электрик, чтобы использовать аппарат для сварки проводов, должен обладать необходимой квалификацией и навыками.

Существуют сварочные трансформаторы, аппараты, станции и станки, осуществляющие множество видов сварки металлов. На производстве широко применяется дуговая, точечная, плазменная, торсионная, электронно-лучевая, ультразвуковая сварка, и другие, а также их комбинации.

Ввиду простоты используемых аппаратов, среди электромонтажников получила наибольшее распространение дуговая точечная электросварка скруток при помощи угольных и графитовых электродов.

Независимо от свариваемых металлов ключевыми параметрами для дуговой электросварки являются:

  1. сварочный ток электрической дуги, измеряемый в Амперах;
  2. напряжение, необходимое для образования дуги, указываемое в Вольтах;
  3. тип тока (переменный или постоянный).

Универсальные сварочные агрегаты имеют регулировку выходного напряжения и тока, они могут применяться для сварки практически любых металлов, при условии использования специальных электродов и средств защиты расплавленного металла от окисления.

На практике сварка различных проводов, пластин, шинопроводов и других токонесущих элементов при помощи универсального оборудования может осуществляться только стационарно, на рабочем месте вблизи громоздкого аппарата. Такой электромонтаж удобен при сборке электрощитов и другого электрооборудования, но совершенно неприемлемый, например, если требуется сварка медных проводов в распределительной коробке или вводном щите квартиры.

Из-за того что для сварки медных или алюминиевых проводов, используемых в электропроводке, применяется меньший сварочный ток, чем для сваривания стальных конструкций, то сварочные аппараты, применяемые электриками, имеют меньшие габариты и вес, что позволяет достигать необходимой мобильности при выполнении электромонтажных работ.

Принцип работы аппарата

Существуют специально разработанные компактные, лёгкие, переносные аппараты для электросварки в электротехнических целях. Для сварки медных проводов используется постоянный ток прямой полярности.

Это означает, что на держатель электрода подключается «плюс», а на заземляющий провод, который сварщики называют «массой» подаётся минус. Иногда некоторые типы электродов, покрытых медью, требуют обратной полярности. В зависимости от поперечного сечения и количества проводов изменяется сварочный ток.

Необходимое значение силы тока выставляется при помощи регулятора. В зависимости от типа аппарата, регулируется его выходное напряжение, или ограничивается ток дуги.

Очень часто, когда говорят «сварочные трансформаторы», то имеют в виду устройства, оборудованные регулировкой силы тока с постоянным выходным напряжением. Данное определение является неточным, так как понижающий трансформатор, используемый в сварочных аппаратах, лишь понижает напряжение.

Выпрямление тока осуществляется диодным мостом и фильтром пульсаций, а регулировка дополнительными компонентами.

Мастера электросварки, благодаря богатому опыту, используя один лишь трансформатор, могут сваривать провода даже переменным током без регулировки, выдерживая нужное время удержания дуги, определяемое экспериментально.

Но сварка переменным током дает худший результат, и нужно немалое мастерство, чтобы качество соединения не пострадало. Поэтому для новичков необходим нормальный сварочный аппарат, чтобы усвоить азы электротехнической сварки, которые будут описаны ниже.

Как правильно сделать и сварить скрутку

В отличие от монтажа железных конструкций, где преобладает дуговая сварка непрерывным швом, сварка электрических проводников осуществляется после их скручивания.

Поэтому сварочный агрегат электротехника имеет другое распространённое название: » аппарат для сварки скруток». В обязательном порядке нужно зачистить кабель от внешней изоляции на длину 7-10 см., поэтому для применения сварки выступающие из распределительной коробки концы кабелей нужно оставлять более длинными, чем при других видах соединений.

Провода зачищают на длину 7 см, и соединяют согласно схеме в виде скруток, которые в итоге будут иметь длину около пяти сантиметров.

Такая относительно длинная оголённая часть проводников нужна, чтобы изоляция не плавилась при нагреве металла во время электросварки. Конец скрутки обрезают кусачками, чтобы получилась ровная поверхность торца.

Прежде чем приступить к сварке, нужно рассмотреть держатель электродов и зажим для заземляющего провода (массы). Держатель подключается при помощи гибкого многожильного провода к плюсовой клемме аппарата.

Используя самодельные сварочные трансформаторы, необходимо подбирать поперечное сечение провода как можно большим, при этом длина должна быть оптимальной, чтобы можно было достать до распределительной коробки.

Конструкция держателя может быть произвольной, главное, чтобы зажимаемый электрод надёжно держался. Для подключения массы используют подпружиненный зажим, в народе называемый «крокодилом», или плоскогубцы, с подключённым к ним заземляющим проводом.

Левой рукой зажимают массовый провод на скрутку оголённых проводников немного ниже торца. Держа держатель в правой руке, концом электрода прикасаются к торцу скрутки на одну две секунды.

Читайте также:  Сварка алюминия в домашних условиях: технология

Необходимо надеть защитную маску или хотя бы очки. Хоть и во время электросварки проводов брызг практически не образуется, после множественно произведённых точечных соединений, из-за ультрафиолетового излучения лицо заметно покраснеет от загара.

Сам момент сварки очень короткий. Но, чтобы сделать сварочное соединение хорошего качества нужно хорошо потренироваться. Самая распространённая проблема новичков – это прилипание электрода к свариваемому металлу.

Чтобы «поймать» дугу, необходимо выработать движение, при котором торец электрода во время перпендикулярного касания чуть уходит в сторону, как бы чиркая по скрутке. Время удержания дуги зависит от тока и диаметра свариваемых проводов.

Фокусируя взгляд на торце скрутки необходимо уловить момент, когда металл разогреется до красноватого свечения и образуется характерный шарик расплавленной меди. Свидетельством хорошей сварки будет округлая поверхность шарика и радужные переливы на поверхности медных проводников.

Нужно дать остыть самому месту точечной сварки и скрутки, которая заметно прогревается, благодаря хорошей теплопроводимости меди, из-за чего не следует слишком долго держать дугу, иначе изоляция начнёт плавиться, о чём будет свидетельствовать характерный запах.

После полного остывания заваренную скрутку изолируют при помощи термоусадочной трубки или изоленты.

Рекомендованные режимы сварочного тока для разных проводников

Величина сварочного тока зависит от размера сечения и количества жил в скрутке: чем толще скрученный жгут, тем большее значение силы тока нужно выставить на сварочном аппарате:

  • 2 жилы, сечение каждой 1,5 мм² — 70 А;
  • 3 жилы, сечение каждой 1,5 мм² — 80-90 А;
  • 2-3 жилы, сечение каждой 2,5 мм² — 80-100 А;
  • 3-4 жилы, сечение каждой 2,5 мм² — 100-120 А.

Указанные режимы сварочного тока являются ориентировочными. У разных производителей провода отличаются по химическому составу и заявленному сечению, сварочные приборы также отличаются своими характеристиками. Поэтому величину сварочного тока лучше подбирать практически на небольшом отрезке того же провода. Оптимальным при подборе режима опытным путем будет тот, когда дуга устойчива, а кончик электрода не клеится к месту сварки.

У современных аппаратов инверторного типа:

  • устойчивый сварочный разряд, обеспечивающий качественное выполнение сварочных работ;
  • при сварке жидкий металл не разбрызгивается;
  • дуга не ослепляет сварщика из-за невысокой точки плавления меди;
  • инверторы нетяжелые, их габариты небольшие, что позволяет переносить их к месту монтажа на ремне.

На автоматах или полуавтоматах под флюсом

Сварка под флюсом обеспечивает самый качественный шов по сравнению с вышеперечисленными способами.

Сварка меди полуавтоматом ведется в среде углекислого газа. Подачу флюса при этом способе осуществляют специальной присадочной проволокой.

Автоматическая сварка под слоем флюса требует стационарного дорогостоящего оборудования, поэтому при скорости и качестве используется только на предприятиях.

Технологически процесс предельно прост: будущий стык засыпают флюсовым порошком, после чего ведут процесс с подачей присадочной проволоки. При этом часть порошка расплавляется, образуя слой шлака. Излишки флюса собирают для повторного использования.

Технологический режим полуавтоматической сварки определяет сам работник, исходя из толщины заготовок, марки металла, окружающих условий, вида стыка, а также других параметров. Сюда входят:

  • диаметр электрода;
  • скорость подачи электрода;
  • скорость движения сварочной горелки;
  • объем и характеристики флюса
  • размерность импульса (при использовании импульсного тока) и т.п.


Автоматическая сварка дает возможность использования не одного, а двух и более электродов. Таким образом даже массивный шов осуществляется за один проход. Кроме того, флюсовая подушка позволяет удержать на месте расплавленный металл сварочной ванны.

Для сварки используют как неплавленые, так плавленые флюсы. Первые, их еще называют керамическими, смесь порошков различных веществ. Вторые изготавливают помолом расплава заранее смешанных добавок. Плавленые флюсы стабильнее по свойствам, поэтому для меди и ее сплавов чаще применяют их. Наиболее популярный тип А20 состоит из кремнезема, глинозема, окиси магния, фтористого натрия и раскисляющих добавок.

Стык полученный под флюсом прочностью не уступает основному металлу.

Сварка сплавов, содержащих цинк, сопровождается выделением ядовитых паров. Кроме того, сам флюс при плавлении образует вредные газообразные вещества. Наличие эффективной вентиляции либо изолирующего противогаза в подобных случаях обязательное условие.

Особенности выбора электродов для меди

Для сварки такого материала применяют покрытые специальными составами стержни. Рекомендованы легированные марганцем, кремнием или бронзой электроды. Используемые в качестве покрытия вещества препятствуют образованию оксидной пленки, делают сварное соединение однородным. При выборе стержня учитывают необходимость:

  • поддержания стабильной дуги;
  • предотвращения окисления меди;
  • профилактики появления шлаковых включений, пор, раковин.
    Выбор электродов
    Для сварки меди применяют стержни со специальным составом.

Описание процесса и его назначение

Технология строжки заключается в выдувании расплавленного металла струей сжатого воздуха. Ее применяют для удаления части металла с поверхности целиком или полосами, в том числе:

  • для удаления фрагментов в сварных конструкциях;
  • создания канавок и занижений в толстостенных деталях;
  • вырезания дефектов;
  • выборки некачественных швов.

При строжке угольным электродом используют его способность расплавлять дугой металл. При этом сам графит практически не горит, только возле дуги оплавляется медная обмазка. Держак специальной конструкции, строгач, рядом с зажимом имеет отверстия для выхода газа. Кроме силового кабеля, к нему подключается шланг для сжатого воздуха, углекислого газа или аргона. Воздух нагнетается компрессором, газ подается из баллона.

Электрическая дуга нагревает и расплавляет металл, воздух сильной струей выдувает его. На месте сварной ванны образуется выемка в металле. Электродуговая строжка применяется для создания канавок и пазов в деталях, удаления бракованного шва.

При плазменной строжке газ используется одновременно для расплавления металла и его выдувания. Плазменная дуга моментально нагревает металл до температуры плавления и выше. Он буквально испаряется с зоны строжки и резки.

Плазменная строжка самая производительная из всех остальных видов поверхностной обработки деталей. За один проход резака выбирается полоса до 5 мм глубиной и 8 мм шириной.

Недостаток такой обработки – в выделении большого количества вредных газов. Работа оборудования сопровождается сильным шумом.

Классический способ ремонта сварных конструкций и разделывания дефектов заключается в газокислородной резке. Самый старый и производительный способ основан на принципе нагрева с помощью газовой горелки. При сварке добавляется присадочная проволока, которая плавится вместе с кромками. Для строжки и резки достаточно сильного нагрева стали, чтобы она начала окисляться. Жидкий, расплавленный металл выдувается вместе с газом.

Газокислородная резка применяется для раскроя толстого металла. Она прожигает лист толщиной 100–120 мм за считаные секунды и продолжает без остановки резать его по заданному контуру. При ручной строжке за один проход выбирается полоса в 80 мм. Специальные автоматы могут удалять сразу за один проход полосу в 300 мм на одном резаке. В массовом производстве используют мощное оборудование с несколькими горелками. Предел по ширине снятия металла может достигать 3000 мм. Максимальная глубина ограничена 15 мм.

С развитием электродуговой и плазменной сварки газокислородная резка применяется для удаления с литья прибылей, накопителей. Строжкой вымывают трещины, раковины, наплывы.

При строжке дефектов металла в отливках пламя газовой горелки используется и как контрольный инструмент для высвечивания и устранения трещин и раковин. В струе горящего газа края трещин нагреваются быстрее основного тела детали и светятся узкими полосками оранжевым и желтым цветом.

В начале газовой строжки начальную точку на детали нагревают до красного цвета. При этом мундштук должен располагаться под углом до 70⁰, ядро пламени должно касаться поверхности детали. После прогрева поверхности листа мундштук поднимается на 15 мм, и после пуска кислорода угол наклона уменьшается в зависимости от глубины строжки. Глубину канавки увеличивают также повышением давления кислорода.

При массовом производстве машин газокислородным методом делают черновую выборку пазов и канавок в крупных деталях под дальнейшую обработку резанием. Работают, в основном, низколегированными сталями. Углеродистые и высоколегированные стали после газокислородной строжки требуют термической обработки для снятия напряжений от местного нагрева.

Все виды строжки можно производить в любом положении детали. Следует только соблюдать особую осторожность при работе с потолком, чтобы расплавленный металл не капал на сварщика.

Теплопроводность углеродистых и легированных сталей ниже простых. При нагревании и резком охлаждении они подкаливаются с изменением кристаллической решетки. При этом возникают внутренние напряжения, которые могут привести к разрушению детали. Необходимо делать нормализацию или отжиг, чтобы выровнять структуру, снять напряжения.

Читайте также:  Плавим алюминий в домашних условиях: технология и температура плавки

Как сваривать скрутки?

Чтобы предотвратить возможное оплавление изоляции кабеля, к основанию скрутки необходимо прикрепить металлический радиатор. Отводить избыток тепла от скрутки поможет зажим с большой поверхностью, улучшающей теплообмен. Желательно, чтобы радиатор был сделан из меди, так как у нее высокая теплопроводность.


Правила техники безопасности при сварочных работах.

Процесс сваривания скрутки предваряет подготовительный этап, во время которого провода освобождаются от оболочек и изоляции. Длина оголенных сердечников должна быть не менее 10 см, тогда скрутка получится не короче 5 см.

Скручивая проводки, необходимо добиться, чтобы они как можно плотнее прилегали друг к другу. Также нужно следить за тем, чтобы их торцы в результате оказались на одном уровне, иначе какой-нибудь из проводков окажется вне сварного соединения. При необходимости конец скрутки откусывается бокорезами.

Вблизи радиатора к скрутке прикрепляется зажим «массы», после чего к кончику проводков подносится электрод. Время контакта не должно превышать 2 секунд. После его прерывания на скрутке получается небольшой наплыв сферической формы. Таким же образом свариваются остальные скрутки.

Как настроить режим сварки

Процесс протекает при постоянном напряжении. При настройке аппарата выбирают прямую полярность. Силу тока рассчитывают по формуле: Iсв=100×S, где S – толщина металлической заготовки. Для формирования защитной среды применяют аргон, азот, гелий. Длина электрической дуги не должна превышать 3 мм (при использовании инертных газов). При сварке в азоте ее можно увеличивать до 12 мм. Расход газа составляет:

  • аргон – 9 л в минуту;
  • азот – 18 л;
  • гелий – 10-15 л.

Скорость ведения электрода выбирают с учетом геометрии формируемого шва.

Тонкие детали варят холодным методом, толстые – предварительно нагревают в газовой среде.

Какое оборудование потребуется для сварки медных проводов

Для сваривания подготовленных медных кабелей понадобится инвертор, электроды.

Особенности меди: текучесть, высокая теплопроводность, способность поглощать газы — требуют от исполнителя опыта и мастерства.

Применяемые электроды

Для сварки медных проводов применяют две разновидности электродов: угольные или графитовые с покрытием из медного напыления:

  • температура разрушения материала электрода — более 3800ºС, а у меди плавление при 1080ºС, что допускает их многократное использование;
  • быстрый разогрев материала стержня до температуры разжижения меди;
  • во время сварки углеродный стержень не прилипает к проводам;
  • 5-10 А — достаточный, хотя и небольшой ток для устойчивого разряда дуги.

Особенности использования угольных электродов

Электроды изготавливаются из прессованного в форме стержня электротехнического угля черного цвета. Концы его имеют скос. Даже при совсем небольшой силе сварочного тока на кончике электрода возникает высокая температура.

Угольный электрод используется, когда графитовым элементом сварить не удается. Работать нужно очень внимательно, чтобы не допустить перегрева изоляции. Угольные электроды обычно используются в сварочных устройствах малой мощности.

При работе с электродами из угля надо учитывать следующие особенности:

  • место сварки обладает хрупкостью, может окисляться и иметь пористую структуру;
  • из-за высокой температуры дуги электрод быстрее расходуется;
  • угольным стержневым электродом работать сложнее, чем графитовым, требуются практические навыки.

сварка медных проводов
Примерная стоимость угольных электродов на Яндекс.маркет

Сварочные электроды из графита

Стержни-электроды из графита имеют серый цвет с небольшим металлическим оттенком. Кристаллическая структура углерода не подвержена окислению. При сварке кристаллический графит образует устойчивое к коррозии и температуре соединение. Эти электроды выгодны в использовании, они дешевле угольных. Стержни не растрескиваются, служат долго.

При необходимости возможна замена на подручные изделия из графита — щетки от коллекторных двигателей, стержни разобранных батареек. В случае использования подручной графитовой замены без омеднения вместо обычного держателя применяют зажим «крокодил».

сварка медных проводов
Примерная стоимость графитовых электродов на Яндекс.маркет

Графитовые электроды чаще используются с инверторами, регулирующими сварочный ток.

Инверторы

Для сварки подойдет прибор постоянного или переменного тока с напряжением в диапазоне 12-36 В, регулировка тока обязательна.

Выбор модели исходит из предполагаемых режимов использования прибора: от получасовой работы без перерыва до многочасового интенсива.

Если прибор будет использоваться нечасто, то подойдет модель, обеспечивающая максимальный сварочный ток 150 А мощностью порядка 500 Вт. Этого достаточно для сварки скруток-жгутов сечением 20-25 мм².

инвертор
Примерная стоимость инверторов для сварки на Яндекс.маркет

Используемые для меди припои

Применение флюсов помогает повысить качество соединения, уменьшить число дефектов, сделать конструкцию более прочной. По свойствам припои делятся на высоко- и низкотемпературные.

Высокотемпературные флюсы

Такие припои сохраняют свои качества при нагревании до +1100 °С. В состав средств входят кремний, серебро, цинк, медь, фосфор. Большая часть составов может использоваться при сварке меди и стали или других металлов.

Высокотемпературные флюсы
Высокотемпературный флюс – вещество, которое облегчает процесс пайки.

Низкотемпературные флюсы

Такие средства предназначены для использования при нагреве до 450 °С. Их применяют при сварке материалов с низкой температурой плавления.

В состав флюса входят свинец и сурьма. Для усиления антикоррозионных свойств добавляют цинк.

В общем о технологии сварки меди и сплавов на ее основе

Содержащий примеси металл отличается от чистого меньшей теплопроводностью. Поэтому для получения прочного соединения не требуется слишком высокая температура. Технология сварки любым способом состоит из нескольких основных этапов:

  1. Подготовки деталей. На этом этапе соответствующим образом обрабатывают кромки, закрепляют заготовки в правильном положении.
  2. Установку защитного экрана, препятствующего перегреву или быстрому остыванию. Это предотвращает образование трещин вокруг сварного соединения.
  3. Включение и настройку выбранного сварочного аппарата.
  4. Поджиг электрической дуги вне обрабатываемой области.
  5. Нанесение флюса на электрод.
  6. Однократное формирование сварного шва.
  7. Отключение оборудования.
  8. Медленное охлаждение конструкции.

Технология сварки меди
Технология сварки состоит из нескольких этапов.

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.

Фото: сварка меди аргоном

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.

Инструкция по сварке меди разными способами

Для соединения деталей из этого металла применяют полуавтоматические или инверторные сварочные аппараты. Выбор технологии зависит от вида оборудования, требований к швам.

Инверторная сварка

Устройство поддерживает стабильные силу тока и напряжение. Имеется несколько предустановленных режимов. Компактный прибор имеет небольшой вес, что облегчает его перемещение. Инструкция по сварке предписывает соблюдение таких правил:

  1. Шов накладывают небольшими стежками, длина которых не должна превышать 4 см. При работе делают перерывы, препятствующие перегреву металла, способствующему появлению прожогов.
  2. Электрод держат под наклоном 10-20°.
  3. Перед тем как варить медь инвертором, правильно выбирают параметры тока и напряжения. При этом учитывают тип сплава, толщину деталей.

Инверторная сварка
Инвертор – это улучшенная модификация сварочного аппарата.

Допускается подключение проводов прямым или обратным способом.

При помощи полуавтомата

Этот тип оборудования применяется при формировании длинных соединений. Равномерная подача присадочного материала делает шов прочным, однородным. Нельзя совершать поперечные движения проволокой или электродом. Это приводит к появлению пор. Сварку полуавтоматом в домашних условиях начинают только после обработки кромки. Рекомендованные параметры сварки:

  • диаметр проволоки – 2 мм;
  • сила тока – 300 А;
  • тип флюса – АН-26 или К-13;
  • напряжение – 30 В;
  • вид присадочного материала – М1-3.

Сварка аргоном

В этом случае используются вольфрамовые электроды, питающие кабели подключаются по схеме обратной полярности. Детали сваривают без предварительного нагрева. Шов ведут справа-налево. Рабочую часть аппарата держат перпендикулярно обрабатываемой поверхности. Рекомендованный расход аргона – 10-18 л в минуту. Сварочный ток выбирают с учетом толщины детали.

Читайте также:  Можно ли холодной сваркой заварить трубу отопления

Сварка аргоном
Сварка аргоном позволяет защитить металл от окисления.

Работа в газовой среде

В этом случае сварку осуществляют с использованием горелки. Перед началом работы сварщик должен изучить, в чем заключается сложность при сварке меди этим способом. Затруднения возникают на этапе расчета расхода газа:

  • при толщине заготовок до 1 см этот показатель составляет 15 л в минуту;
  • если работа ведется с более массивными деталями, расход стоит увеличить до 20-25 л в минуту.

Для равномерного прогрева толстых конструкций применяют 2 горелки. Повысить качество соединения помогают флюсы с содержанием бора.

Состав сварочной проволоки должен полностью соответствовать таковому у соединяемых изделий. Если это невозможно, выбирают максимально близкие варианты.

Чем отличаются между собой графитные, угольные электроды

Несмотря на сходство данных инструментов, их некоторые характеристики немного отличаются:

  • Стоимость. Графитовые электроды дешевле.
  • Цвет. Электроды из графита имеют темно-серый цвет, металлический отблеск, а угольные абсолютно черного цвета.
  • Стержень из угля формирует дугу достаточно большой температуры, поэтому с таким инструментом должен работать уже опытный сварщик, чтобы не допустить разрушения кабеля. Но, есть и положительная сторона — высокая температура достигается при низком токе, поэтому угольные электроды можно использовать для маломощных сварочных трансформаторов.
  • Графитовые стержни больше подходят для сварки инверторного типа с регуляторами тока. Они идеальны для начинающих сварщиков, любителей. При использовании данного инструмента сварные шва лучшего качества, чем выполненные угольными электродами.

Алгоритм сварки проводов

Для безопасной работы понадобятся рукавицы, защитные сварочные очки, спецодежда. Нужно еще раз проверить, что под местом сварки нет легковоспламеняющихся предметов. Убедившись в полной безопасности, можно начинать сварку:

  • на скрутку возле изоляции ставят зажим-радиатор для отвода избыточного тепла от медного проводника и защиты изоляционного покрытия от оплавления;
  • туда же крепится «масса» сварочного инвертора;
  • к сварочному аппарату подключают питание от сети;
  • держатель с электродом подносят к концу скрутки;
  • дуга расплавляет медь, на конце жгута-скрутки образуется наплыв в виде капли;
  • процесс сварки происходит 1-2 секунды.

После того как сварка остынет, скрутку помещают в термоусадочную трубку или обматывают изоляционной лентой.

Применение угольных и графитовых электродов

Подобный тип сварки не нашел широкого применения, так как не дает высоких показателей прочности шва. Угольные электроды выбираются в случае работы с малоответственными изделиями, толщина которых не превышает 1,5 см. При увеличении толщины приходится выбирать графитовые электроды. Стержни затачиваются на конус. Сварка ведется при прямой полярности постоянным током.

Графитовые электроды

В процессе формирования шва присадку в виде прутка не погружают в зону, а держат на расстоянии 5-6 мм. Угол между прутком и плоскостью должен составлять 30° градусов. Защитным средством от окисла служит флюс. В его состав входит плавленая бура и магний. Пруток предварительно погружается в жидкое стекло, затем на него наносится флюс.

При толщине кромок выше 5 см их приходится разделывать с образованием угла 70-90° градусов. Чтобы металл не растекался, используют графитовую подкладку. Важным является процедура предварительного подогрева до 800°C градусов и последующего охлаждения.

Газовая


Помимо электрической дуги для соединения изделий из меди и ее сплавов используют газовые горелки, работающие на ацетилене и кислороде.

Подготовку металла стыка выполняют аналогично электросварке: очищают от грязи, обезжиривают, зачищают до блеска.

Горелку ведут под углом 40-50, а сварочной проволоки 30-40 градусов по отношению к плоскости свариваемых деталей. Мощность ее подбирают по специальным формулам, учитывающим высокую теплопроводность металла.

Присадки используют медные, либо соответствующего сплава. Для повышения качества при изготовлении к ней добавляют раскисляющие вещества.

Выбор сварочного аппарата

Каждый агрегат используется для выполнения того или иного вида работ.

При использовании электродов

Дуговая сварка медных пластин выполняется с использованием неплавящихся электродов в среде аргона. Для этого подходят аппараты Orion 150s или 250s. Они характеризуются компактными размерами, помогают быстро и качественно варить медь. Для инверторной сварки используют агрегат “РЕСАНТА САИ-220 ПН”. Он работает от бытовой электросети 220 В. Устройство снабжено охлаждающей системой, поэтому не перегревается во время работы.

Ресанта
Для инверторной сварки используют аппарат Ресанта.

Для приварки проволоки

При сварке таким способом используют инверторный полуавтомат “Энергомаш СА-97ПА20”. Аппарат весит не более 15 кг, работает с проволокой разного диаметра. При необходимости плавной подачи присадки стоит приобрести Shyuan MIG/MMA-290. Устройство выводит расходный материал в рабочую зону со скоростью 2-13 м в минуту. Прибор можно использовать для работы с разными электродами.

Сварочный инвертор “Союз САС-97ПА195” снабжен функцией холостого хода с напряжением 60 В. Рабочий параметр регулируется в диапазоне 15-23 В. Прибор заправляют проволокой диаметром 0,8-1 мм.

Для работы с медными проводами

В этом случае применяют такие устройства:

  1. “ТС-700-2”, предназначенный для соединения тонких медных жил. Компактный аппарат весит 4 кг, работает от бытовой сети, потребляет не более 1,5 кВт. 1 угольного электрода хватает на 700 сварочных циклов.
  2. “РЕСАНТА САИ-160”. Инвертор применяется для сваривания скруток. Производитель снабдил агрегат несколькими предустановленными режимами, облегчающими процесс настройки.
  3. “СВАРОГ ARC 160” с бесступенчатым регулятором параметров. Для подключения кабелей предусмотрены удобные разъемы. Вес аппарата составляет 4 кг, что обеспечивает удобство переноски и работы.

ТС-700-2
ТС-700-2 предназначен для соединения тонких медных жил.

Особенности для разных электродов

Течение сварочного процесса во многом зависит от типа выбираемых стержней.

Сварка угольным электродом

Технология универсальна, поскольку допускается розжиг дуги между 2 стержнями, электродом и заготовкой или массой. Процесс напоминает сварку с горелкой. Для формирования сварного соединения используется проволока БрКМц3-1. Силу тока и напряжение рассчитывают с учетом характеристик металлоконструкции, состава сплава.

Инверторный угольный электрод

К сварке этим способом можно приступать только при наличии соответствующих навыков. При выполнении работ учитывают следующие особенности:

  • электрод удерживают под наклоном не более 30°;
  • сила тока должна составлять от 35 до 130 А (в зависимости от толщины заготовок).

Инверторный угольный электрод
С помощью угольного электрода можно проводить большой спектр работ.

Особенности при сваривании меди с разными металлами

Иногда возникает необходимость соединения разных материалов. Соблюдение некоторых рекомендаций помогает получить надежный, прочный шов.

Нихромовые детали

Заготовки из меди и нихрома сваривают, используя графитовые электроды. Они поддерживают стабильное горение дуги, длина которой зависит от напряжения. Стержень не плавится при нагревании до нужной температуры. В структуре стержня происходит термоэлектронная реакция, позволяющая варить нихром с медью при силе тока от 10 А. Преимуществами графитового электрода являются экономичность, отсутствие эффекта залипания.

С алюминием

Для дуговой сварки меди с этим металлом используют 2 способа:

  1. Контактный метод. В этом случае учитывают разницу в температурах плавления. При стыковании берут более длинную алюминиевую заготовку. Сварочную ванну обдувают азотом. Воздух подавать в рабочую зону нельзя, это способствует образованию тугоплавкой пленки. При соединении труб элементы надевают на стержень, совмещая в одной точке.
  2. Замковый способ. В этом случае на алюминиевую пластину накладывают плоскую медную заготовку. Шов формируют по периметру. Его ширина должна совпадать с толщиной полосы. Процесс ведется с применением графитовых вставок, формирующих соединение.

С алюминием
Для дуговой сварки меди с алюминием используют контактный метод.

Сварка со сталью

Соединять детали из этих металлов сложно, но возможно. В этом случае применяются те же способы, что при сварке стальных деталей. Обращают внимание на разницу в температурах плавления материалов. Кромку стального элемента делают более длинной и тонкой, чтобы она начала плавиться быстрее. При работе с угольным электродом сварка ведется с током прямой полярности. Напряжение дуги составляет 40-55 В. Во время сварки используют флюс, предназначенный для работы с медью. Его вводят в промежуток между кромками.

Иногда возникает необходимость соединения стальной заготовки со шпилькой. В таком случае используют точечную сварку меди с обратной полярностью. Процесс ведется с использованием проволоки. Предварительный прогрев деталей не требуется. Заварить стальную шпильку на медной пластине сложно. Поэтому к заготовке прикрепляют кольцо. В него затем вставляют шпильку.

Источники

  • https://svarkaved.ru/tekhnologii/svarka-metalla/vypolnenie-svarki-medi-i-ee-splavov-v-domashnih-usloviyah
  • https://SevenTools.ru/svarka/ugolnyj-elektrod-dlya-svarki.html
  • https://elsvarkin.ru/texnologiya/soedineniya-mednyx-provodov/
  • https://svarka.guru/tehnika/opredelennih-metallov/med.html
  • https://electrod-svel.ru/tehnika-svarki/kak-vypolnit-svarku-i-strozhku-ugol-nymi-elektrodami-v-domashnih-usloviyah-samomu.html
  • https://math-nttt.ru/novosti/ugolnye-elektrody-dlya-svarki-mednyh-provodov.html
  • https://PlazmoSvarka.ru/svarka/grafitovye-elektrody-primenenie.html
  • https://master-pmg.ru/raboty-po-metallu/svarka-medi.html
  • https://svarkoy.ru/teoriya/svarka-medi.html

[свернуть]
Ссылка на основную публикацию