Сварка меди имеет некоторые особенности, т.к. он часто включает ряд примесей и имеет специфические физические и химические свойства. Сварку допустимо выполнять при помощи сварочного инвертора, полуавтомата, газового аппарата и т.д.
Трудности сваривания меди в домашних условиях
Наиболее часто приходится сваривать изделия из меди, включающей массу посторонних включений. Сплавы тяжелее поддаются такому воздействию.
Этот материал при контакте с кислородом быстро окисляется. В результате химической реакции на поверхности формируется пленка. Она называется окислом. Налет является жаропрочным, поэтому препятствует обработке. Крайне важно предварительно устранить его.
Еще одной сложностью, с которой приходится сталкиваться при проведении работ, является высокий коэффициент линейного расширения. Это влияет на качество шва после остывания. После остывания происходит сильная усадка, что приводит к формированию трещин, разрывов и т.д.
Медь имеет высокий коэффициент тепловодности. Металл быстро плавится, но при снижении температуры он снова кристаллизуется. Если переход из жидкого в твердое состояние резкий, это приводит к образованию различных дефектов.
Высокая текучесть утяжеляет процесс сварки. Когда требуется обработка толстостенных заготовок, нужен разогрев до высокой температуры. В этом случае проплавка одной стороны детали становится почти невозможной. Обработка должна проводиться по двусторонней технологии. Кроме того, текучесть усложняет сварку при вертикальном расположении детали.
На пластичность и прочность влияет температура. Если она не превышает 200 °C, физические свойства не меняются. При нагреве до 500-550 °C пластичность почти исчезает. Это повышает риск формирования трещин с внутренней стороны шва. Двухслойное заполнение имеющегося между заготовками зазора недопустимо. Желательно сформировать шов в один проход.
Содержание примесей негативно влияет на свойства металла, в т. ч. пластичность, хрупкость. Это повышает риск дефектов при формировании шва. Кроме того, присутствующие в составе сплава включения могут различаться температурой плавления в сравнении с чистой медью.
Подготовка материала перед работой
Правильно проведенная подготовка медных поверхностей влияет на качество сварки. В первую очередь нужно вырезать заготовку из листа или трубы. Это достаточно мягкий металл, поэтому его кроение можно проводить шлифовальной машиной, труборезом или станком. Кроме того, возможно использование метода плазменно-дуговой резки.
Следующим этапом является разделка кромок. Это крайне важная процедура. Если толщина заготовки составляет 6-12 мм , выполняют V-образную разделку. При этом суммарный угол раскрытия кромок должен составлять 60-70 °. Если толщина материала превышает 12 мм, формируют Х-образную кромку.
Торцевые части заготовки необходимо механически зачистить. Сначала с металла устраняют загрязнения. Затем необходимо счистить оксидную пленку. Ее легко заметить. Она имеет матовый оттенок. Ее зачищают до появления металлического блеска. Легче всего для этого воспользоваться металлической щеткой или мелкозернистой наждачной бумаги. Не следует слишком сильно давить на поверхность заготовки, чтобы не оставить большие борозды. Завершающим этапом является обезжиривание поверхности.
Изделия часто предварительно выдерживают в растворе, включающем соляную, азотную или серную кислоту. Активное вещество разводится водой. После завершения травления обрабатываемые поверхности промывают водой и просушивают.
Если толщина детали превышает 1 см, ее обязательно нужно прогреть перед началом сварки. Для этого используют печь или газовую горелку. Поверхности рекомендуется прогревать до 300-400 °C. Перед началом работ детали совмещают, чтобы между кромками остался зазор в 0,5-1 мм. Для фиксации заготовок применяют очищенные от инородных частиц прихваты или струбцины. Для отведения лишнего тепла желательно задействовать подкладки из графита.
