г.Харьков, Sun City  Premium 057 755 46 88, 057 755 54 80

    050 302 16 22, 093 014 32 72

Подключение медных труб к водопроводным, отопительным и газовым установкам (3). Медные сорта

Смотрите статью в формате PDF Смотрите статью в формате PDF   Медь - это материал, чрезвычайно чувствительный к действию кислорода и водорода, растворимость которого в металле увеличивается с повышением температуры, особенно после превышения температуры плавления

Медь - это материал, чрезвычайно чувствительный к действию кислорода и водорода, растворимость которого в металле увеличивается с повышением температуры, особенно после превышения температуры плавления. Присутствие обоих газов в меди вызывает выброс пузырьков H2O, вызывая локальные напряжения в металле, которые, в свою очередь, вызывают образование микротрещин.

Это явление называется водородным охрупчиванием или водородной болезнью Это явление называется водородным охрупчиванием или водородной болезнью. Предварительным условием возникновения вышеупомянутого явление - максимальное ограничение содержания кислорода в меди (менее 0,003%). Одной из возможностей является плавка меди в вакууме или в специальных восстановительных атмосферах, но затем медь (называемая анаэробной медью) очень дорога. Другой, гораздо более дешевый метод - раскисление люминофором (минимум 0,013% P). Только эти две группы видов меди считаются относительно хорошо свариваемыми и не требуют дополнительной обработки во время сварки. В таблице 1 приведены анаэробные и дезоксигенированные виды фосфора.

Наиболее распространенной ошибкой при выборе марки меди для сварных элементов является полное отсутствие знаний и понимания того, какие виды подходят для сварки, а какие меньше. Наиболее распространенным видом меди на рынке и столь же часто используемой медью является электролитическая медь, например Cu-ETP (CR004A). К сожалению, это разновидность меди, в которой содержание кислорода составляет до 0,04% и считается разновидностью с ограниченной свариваемостью.

Свариваемость меди Медь - это металл, который трудно сваривать из-за:

  • высокая теплопроводность (примерно в 7-11 раз выше, чем у обычной стали), что затрудняет локальную сварку меди во время сварки;
  • высокая электропроводность (примерно в 10 раз выше, чем у обычной стали), что может вызвать перемещение дуги;
  • высокое тепловое расширение и усадка (примерно в 2 раза выше, чем у обычной стали), которые являются источником внутренних напряжений, деформаций и даже трещин в стыках;
  • высокая склонность поглощать кислород при высокой температуре, что приводит к снижению прочности и высокой хрупкости;
  • высокая склонность поглощать водород при высокой температуре, которая в присутствии кислорода в меди вызывает ранее обсуждавшееся водородное охрупчивание;
  • высокая ликвидность жидкой меди, что затрудняет формирование сварного шва и способствует образованию утечек;
  • низкая температура рекристаллизации (200-300 ° C), что приводит к тому, что сварная медь имеет гораздо меньшую прочность сварного шва, чем основной материал.

Дополнительные материалы Для сварки чистой меди методами TIG и MIG наиболее часто используется низколегированное медное связующее с небольшими добавками раскислителей (Mn и Si, например, марки CuMnSi - Таблица 3). Связующие из чистой меди (таблица 2) используются для сварки меди газом и для дуговой сварки соединений с требуемой высокой электропроводностью.

Газовая сварка позволяет получать сварные швы низкой прочности и малой пластичности, поэтому используется только для ремонтной сварки. Источником тепла может быть только кислородно-ацетиленовое пламя, настроенное на нейтральное при использовании флюса, и небольшое цементация, если сварка происходит без флюса. Элементы толщиной более 4 мм должны быть предварительно нагреты непосредственно перед сваркой. При сварке листового металла из-за высокого коэффициента линейного расширения и усадки при коагуляции меди рекомендуется выполнять сварку с предварительно растянутым листовым металлом с размером сварного шва около 20 мм / мб. Никакие сварные швы не делаются из-за их склонности к разрыву. Сварные швы толщиной до 5 мм должны быть холоднодеформированными после сварки; Соединения с большей толщиной передаются горячим только после каждого сварного шва 100-150 мм. Дополнительной мерой, ограничивающей хрупкость сварных соединений, является использование флюса, который растворяет оксид меди и связывает его в шлаке.

Сварка покрытым электродом дает возможность сварки без предварительного нагрева для малогабаритных компонентов, обеспечивая высокую эффективность сварки и низкие технологические затраты. В дополнение к этим преимуществам, ограничения в использовании электродов, обернутых при сварке меди, заключаются в возможности сварки только в аналогичном и сопутствующем положении из-за чистоты меди в меди и необходимости использовать эффективную систему удаления высокотоксичных сварочных газов и дыма (соединения бария и фтора). Очень тяжелые условия для здоровья и безопасности вызывают ослабление интереса к этому методу, а в скандинавских странах он даже был заброшен.

Медные сварочные электроды были разработаны в Польше и в настоящее время производятся с коммерческим обозначением ECUS Медные сварочные электроды были разработаны в Польше и в настоящее время производятся с коммерческим обозначением ECUS. Электрод допускает сварку только постоянным током с положительной полярностью, следовательно, невозможно выполнить соединение с использованием только сварочного трансформатора. Свойства электродов ECUS с глубоким смешиванием позволяют при определенных условиях соединять листы толщиной до 8 мм с помощью однослойного сварного шва без скашивания кромки и до 14 мм с двух сторон, даже без скашивания. Они также могут использоваться для ремонта компонентов с небольшим поперечным сечением, сварки медных деталей со сталью и выполнения угловых швов в труднодоступных местах. Сварные швы, изготовленные с помощью электродов ECUS, не нужно перематывать, как в случае газовой сварки.

Сварка ВИГ рекомендуется для соединения тонких элементов и когда требуется высокое качество сварных соединений (без пористости, микропористости, низкой потери электропроводности). Сварка во всех положениях возможна методом TIG. Вольфрамовый электрод поставляется Сварка ВИГ рекомендуется для соединения тонких элементов и когда требуется высокое качество сварных соединений (без пористости, микропористости, низкой потери электропроводности) постоянный ток, отрицательная полярность.

В качестве защитного газа используются смеси чистого аргона или гелия-аргона, причем последний предпочтителен для получения более глубоких глубин проникновения, что, в свою очередь, позволяет в некоторых случаях ограничить предварительный нагрев или даже сварку без нагрева соединяемых элементов толщиной до 10 мм (рис). В случае сварки в несмешанной меди, например, с маркой Cu-ETP, флюс наносится на поверхность дополнительного материала.

Сварка МИГ более эффективна, чем метод TIG, за счет немного более низкого качества сварных швов. Как и в случае метода TIG, смеси гелий-аргон используются чаще, чем чистый аргон, для облегчения плавления меди. Метод МИГ использует только медную сварку Сварка МИГ более эффективна, чем метод TIG, за счет немного более низкого качества сварных швов с постоянным током, при подключении провода электрода к положительному полюсу.

Концевые сварные швы из-за низкой ликвидности меди выполняются только в положении низкого напряжения, а угловые сварные швы в нижней и боковой, или вертикальной, технике восходящего направления. В случае угловых сварных швов обычно наблюдается повышенная пористость, вызванная более интенсивной, чем в случае стыковых сварных швов, рассеиванием тепла и, следовательно, более коротким временем пребывания жидкого металла и заточенного газа в металле сварного шва. Поэтому угловые швы должны быть сварены с силой тока на 10-20% выше, чем у стыковых соединений. Элементы толщиной до 6 мм можно сваривать без скашивания, предварительный нагрев не требуется.

Доктор Инь. Мацей Рожанский

Рис. Глубина проникновения в медный лист толщиной 10 мм, выполненный методом TIG с использованием чистого аргона в качестве защитного газа (а) и смеси 50% аргон-гелий (б) с теми же остальными параметрами сварки.

 Вернуться на главную