Сварка латуни: особенности и виды технологий. Как заварить латунь в домашних условиях.

Вместо сварки часто используется сварка латуни пламенем. При сварке олово используется в качестве присадки, а бура — в качестве флюса. Расплавленное олово заполняет трещину, а диффузионный слой имеет медный оттенок.

Сварка латуни: особенности и виды технологий

Сварка латуни требуется довольно часто. Не все люди могут правильно выполнить эту работу. Но знание особенностей и различных техник позволяет хотя бы проверить результат.

Особенности сварочных работ

Принципиальная особенность сварки латуни связана с ее химическим составом. Она представляет собой сплав таких известных металлов, как медь и цинк. При нагревании материала цинк начинает испаряться. Освободившийся объем заполняется порами разного размера и формы. Но это только половина проблемы.

Хуже того, цинк чрезвычайно токсичен для человека. Поэтому необходимо принять специальные меры, чтобы избежать отравления. Строгое соблюдение процедуры очень важно.

В целом, сварка латуни примерно такая же, как и сварка меди. Если слой металла не превышает 1 см, предварительный подогрев не требуется.

Подготовка

Латунь можно сварить и в домашних условиях, но при этом следует тщательно подготовиться. Толстые строительные изделия необходимо нагреть в том месте, где они будут свариваться. Этот прием улучшает качество сварного шва и повышает надежность соединения. Для толстых листов фланец не обязателен. Однако между деталями должен сохраняться зазор не более 2 мм.

Если используется подкладка, то зазор должен быть немного больше. Особо прочные конструкции изготавливаются путем сварки с обеих сторон. Неправильная оценка отдельных параметров приводит к серьезным проблемам. Поэтому толстые конструкции должны сваривать только обученные и опытные сварщики.

Как правильно заварить латунь – варианты и особенности

В принципе, для соединения латунных деталей можно использовать все типы сварных швов. Однако наиболее часто используется аргоновая газовая сварка неплавящимся электродом или с использованием защитного флюса.

Как и любой другой процесс сварки, все начинается с подготовки латунных деталей. На что 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

Чаще всего сварка латуни и бронзы производится под защитным газом. Для этого используется постоянный ток с прямой полярностью. Перед сваркой детали зачищают железной щеткой до блеска и обрабатывают растворителем для удаления всех загрязнений.

Очень важным моментом является выбор присадочного металла. Он должен содержать окислители (кремний, марганец, серебро, алюминий, никель и т.д.). Например, сварочная проволока L62 — это металл, который при сварке выделяет мало дыма. Содержание оксида цинка составляет всего 2 процента. L68 используется при сварке в среде защитного газа. Марки LO и LOK используются для повышения коррозионной стойкости сварного шва. Другими словами, следует выбирать сварочную проволоку в соответствии с требованиями к заготовке.

Латунь сваривается не сплошным куском, а небольшими участками, чтобы образовалась бусина. В этом случае, однако, существует опасность ожогов. Поэтому рекомендуется сваривать длинной дугой, тем самым уменьшая силу тока в зоне сварки. На последнем этапе горелку кладут на бок.

Это лучший вариант для сварки латуни, но не рекомендуется использовать его в домашних условиях. В процессе соединения выделяется большое количество оксида цинка. Поэтому процедуру проводят либо на открытом воздухе, либо в хорошо проветриваемом помещении.

  Как сделать прицепное устройство для мотоблока. Как сделать прицепное к мотоблоку?

Электродуговая сварка

Сварка латуни в домашних условиях возможна при использовании дугового процесса. 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 с обратной полярностью. Дуга короткая, что уменьшает горение цинка. В-третьих, детали нагреваются до температуры 300 °C, а электроды закаливаются в течение получаса перед началом процесса.

После завершения сварочных работ необходимо выполнить точечную сварку. Если соединяются две детали, изготовленные из сплавов с низким содержанием меди, соединение должно быть подвергнуто горячей ковке. В некоторых случаях необходимо также отжечь металл при температуре 635 °C (постепенно снижая температуру после сильного нагрева). При этом изменяется структура металла шва, он становится мелкозернистым, что приводит к однородности химического состава.

Латунь можно сваривать и угольными электродами, но при этом необходимо использовать защитные порошки. Наиболее распространенным флюсом является, например, БД-3.

Режим сварки: ток — постоянный, полярность — прямая. Многое зависит от толщины свариваемых деталей. Если толщина заготовки не более 3 мм, то ток нужно устанавливать в диапазоне 180-200 А, 3-5 мм — 240-270 А, 5-10 мм — 400-450 А, 10-16 мм — 500-550 А. Заготовки толщиной более 10 мм перед сваркой необходимо предварительно подогреть до 350 °C.

Электродуговая

Для обычной дуговой сварки лучше всего использовать проволочные электроды из латуни (с 40 % цинка в проволоке) с включениями алюминия, железа, свинца и марганца.

Электрический ток с прямой полярностью должен непрерывно протекать через эти электроды при включенном аппарате. В этом случае сварка осуществляется короткой дугой снизу.

Дуга должна удерживаться на уровне 250 ампер при длине электрода 5 мм. Скорость сварки в этом случае может достигать 30 см в минуту.

После завершения основной операции сварной шов необходимо дополнительно поддевать и нагревать до температуры от 600 °C до 650 °C. Затем шов сваривается. Это придает соединению большую прочность.

Газовая

Разумеется, латунные поверхности можно сваривать и с помощью газовой машины. Однако в этом случае работа должна выполняться на максимальной скорости. Если горелка движется слишком медленно, в сварном шве образуются поры, опять же из-за особенностей расплавленного цинка. В конечном итоге рабочая скорость должна составлять около 25 см в минуту.

Сварка газовой горелкой должна проводиться без поперечных вибраций, иначе латунное изделие начнет плавиться. Рекомендуется держать горелку под прямым углом к поверхности заготовки. А присадочную проволоку во время процесса следует располагать под углом около 30 градусов к свариваемым кромкам.

В среде аргона

Аргоновая сварка латуни — самый качественный и популярный вариант на сегодняшний день. И это относится не только к латуни, но и к другим медным сплавам.

Этот процесс представляет собой ту же дуговую сварку, но с использованием инертного газа аргона. При этом могут использоваться как горючие, так и негорючие электроды.

Как правило, в качестве материала для неплавящихся электродов используется вольфрам. В большинстве случаев в качестве присадочного металла подходят бронзовые прутки из БрКМц-3-1.

Однако если сплав латуни слишком сложный, следует использовать сварочный пруток из того же материала, что и металлоконструкция.

Сварка бронзы или латуни аргоновым сварочным аппаратом производится в один слой. Она сваривается не цельным куском, а небольшими отдельными участками (валиками).

Здесь требуется точность и аккуратность, так как велика опасность пробоя. По этой причине аргонная сварка латуни, в частности, производится большой дугой. И сварщик должен постепенно снижать силу тока в зонах сварки для достижения хорошего результата.

В связи с описанной выше технологией, лучше всего использовать аргонную сварку на деталях толщиной более 5 мм.

Сварка аргоном

Детали толщиной более 5 мм можно сваривать на латуни с помощью процесса аргонной сварки. Аппарат подает защитный газ в рабочую зону через сопло, к которому прикрепляется токопроводящий электрод. Спираль формируется присадочной проволокой, которая должна соответствовать марке латуни.

  Ударные дрели: плюсы и минусы, выбор и применение. Что такое ударная дрель.

При аргонной сварке окалина удаляется с фитингов непосредственно перед началом работы, чтобы поверхность не окислялась. Защитный газ включается до нагрева электрода и выключается через 20 секунд после формирования шарика.

Латунь и бронзу сваривают за один проход, в один слой и с прерывистым швом. Необходимо соблюдать осторожность, чтобы избежать ожогов, дуга должна быть длинной, ток автоматически уменьшается, металл не так сильно перегревается при добавлении поверхности. Сварка латуни аргоном производится на постоянном токе, ее выполняют в масках и со сжатым воздухом. Во время процесса выделяется очень вредный оксид цинка. В домашних условиях латунь аргоном не сваривают.

Электродуговая сварка

Латунь можно сваривать дуговой сваркой. Условия для хорошего сварного шва:

  • за один проход проваривается латунь толщиной не более 3 мм, толстые заготовки сначала проходят короткими стежками, затем хорошо прогревают, чтобы не возникали трещины и поры, после этого быстро делают финишный слой;
  • внутренние напряжения в шве снимают прогревом готового соединения до 600–650°С, структура металла после такого отжига становится мелкозернистой;
  • для уплотнения валика швы обязательно проковывают молотком, толстые соединения – в разогретом виде;
  • желательно предварительно прогревать заготовки до 200-300°С;
  • тонкостенный металл проходят одним швом, чтобы избежать прожогов.

Латунь требует постоянного тока, прямой полярности и короткой дуги. Металл сваривается из нижнего положения. Типичная скорость формирования валика — 30 см в минуту, максимальная сила рабочего тока — 250 А (для толстых изделий).

Для сварки латуни можно использовать два типа электродов:

  • Графитовыми (угольными), они нужны для поддержания дуги при заделке зазора между заготовками. Присадка при сварке тонких деталей не применяется, для соединения толстых элементов применяют многокомпонентную наплавочную проволоку на основе меди и цинка в обмазке из буры или другого флюса.
  • Латунными с содержанием цинка (до 40%), марганца, алюминия, других металлов. Их используют как наплавочный материал. Стержень соответствует проволоке ЛК 80-3 или КМц 3-1 (бронзовый сплав). Обмазка содержит марганцевую руду, концентрат титана, борный шлак.

Выбор электродов зависит от химического состава заготовок и их толщины. Перед обработкой они должны быть отожжены при температуре 200 °C в течение получаса.

Газовая сварка

Газовую сварку латуни выполняют, когда сварка электрической дугой неэффективна, качество швов при работе горелкой для расплавления металла хорошее. Сварка латуни производится с избытком кислорода в газовой смеси по двум причинам:

  • образовавшаяся оксидная пленка на ванне расплава снижает скорость испарения Zn;
  • связывается водород, которым может насыщаться шов.

Согласно ГОСТу, газовая сварка латуни осуществляется с различными видами присадок:

  • ЛКБ 062-02-004-05, медная проволока, легированная оловом и кремнием, в составе есть бор, его хватает для защиты ванны расплава, флюс применять не надо;
  • ЛК 62-0,5, этот наплавочный латунный материал плавят с бурой.

Защитный флюс готовится путем: Боракс или бура (Na2B4O7) смешивается с небольшим количеством борной кислоты. Это делается в виде густой суспензии и наносится на рабочую поверхность кистью. Можно приобрести готовый флюс БМ-1, который состоит из ¾ метилбората и одной части метилового спирта.

Читайте также: Что такое сварочный шлак и как отличить его от металла?

Электродуговая сварка

Дуговая сварка осуществляется с помощью инверторных аппаратов, работающих в режиме ММА. Для этого используются специальные электроды. Тип электрода зависит от метода сварки. Различают латунные и угольные электроды. Латунные электроды свариваются постоянным током с прямой полярностью. Работа характеризуется короткой дугой с силой тока 250 А, этот параметр указан для электродов диаметром 5 мм. При таких значениях скорость прихватки достигает 30 см в минуту. После сварки шов поддевается и нагревается до 600 °C.

При сварке угольными электродами используются графитовые присадочные металлы (толстостенные электроды). Они состоят из латунной проволоки, содержащей такие элементы, как марганец, железо, алюминий и кремний. Для изготовления покрытия используются смеси жидкого стекла и сухих примесей. Наиболее популярными являются марганцевая руда, ферромарганец, мел, алюминий и графит.

  Зенковка по металлу: назначение и особенности. Зенковка отверстий. Отличие зенковки от зенкера. Чем отличается сверло от зенкера.

Электродуговая сварка

При использовании угольных электродов применяется присадка, покрытая специальными флюсами. Такая сварка производится с вышеуказанными параметрами, но они уже подходят для электродов с сечением 10 мм. Существуют определенные условия, которые необходимы для получения прочного шва при дуговой сварке:

  • Заготовки толщиной от 6 мм следует локально нагревать перед наложением шва.
  • Тонкие листы свариваются за одни проход. при наложении нескольких слоев на заготовке в области шва начнут появляться трещины.
  • Ограничение по толщине для одного прохода составляет 3 мм.
  • Снизу или с внутренней стороны шва помещают подкладку из асбеста. Она нужно, чтобы предотвратить вытекание металла.

Аргоновая

Аргонодуговая сварка — это разновидность дуговой сварки, которая имеет определенные характеристики. Сварка выполняется неплавящимся вольфрамовым электродом в среде защитного газа, а именно аргона. Если бы преобразователь TIG был так же широко распространен, как преобразователь MMA, аргонодуговую сварку можно было бы назвать самым популярным процессом соединения. Это тем более верно, что данный процесс сварки гарантирует высокое качество.

Аргонодуговой процесс используется для сварки больших деталей. Сначала подготавливаются поверхности. Поверхности подготавливаются путем обрезки кромок до получения характерного блеска. Латунь быстро окисляется, поэтому часто необходимо удалить оксидный слой. Для этого края обрабатываются азотной кислотой, затем деталь необходимо промыть и высушить.

Аргоновая сварка

При сварке требуется длинная дуга. Непрерывной сварки избегают, так как в процессе металл может прогореть. Сварной шов формируется отдельными валиками.

Для сварки латуни характерно постепенное снижение напряжения. Если используется неиспользованный вольфрамовый электрод, применяется присадочный металл. Лучшим выбором присадочного металла является латунь или фосфор. Эти элементы используются для изготовления специального стержня, который вставляется в зону сварки с одного конца. Однако при аргонной сварке допускается использование плавящихся электродов. В любом случае процесс сопровождается характерной трещиной, которая возникает при испарении цинка.

На преимуществах аргонодуговой сварки можно остановиться 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

Газовая

Газовая сварка латуни используется только в исключительных случаях. Как правило, ее используют при отсутствии электричества или когда дуговая сварка невозможна. Получаемый сварной шов достаточно прочный и качественный, но этот процесс сопровождается сильным испарением цинка. Этому процессу препятствует только окислительное пламя. В результате реакции с кислородом на поверхности шва образуется пленка, которая препятствует выходу газа.

При газовой сварке горючий газ сжигается в специальной горелке. В качестве горючего газа используются ацетилен, водород, природный газ, бензин или пары нефти. Наиболее популярным газом является смесь ацетилена и кислорода, так как он имеет высокую теплотворную способность. Интенсивность пламени напрямую влияет на качество сварного шва, поэтому перед проведением работ необходимо отрегулировать параметры сварки. При газовой сварке присадочный металл нагревается в пламени. Стержень с присадочным металлом всегда должен находиться в зоне высокой температуры, а сварка производится на максимальной скорости.

Газовая сварка

Проволока, которая играет роль присадочного металла, не нуждается в дополнительном флюсе. Обычно используется кремниевая латунная проволока, которая дает плотный и прочный сварной шов. Излишки шлака необходимо смыть водой. Затем сварной шов забивается молотком, отжигается и медленно охлаждается. При работе на вертикальной поверхности необходимо учитывать текучесть металла.

Оцените статью
Ремонт до и после