Сварка медных проводов инвертором с применением угольного и графитового электрода, и точечным методо

Сварка меди аргоном, инвертором, полуавтоматом, как варить в домашних условиях, чем сваривать с друг

Разработано и широко применяется несколько основных методов сварки меди. Современные технологии позволяют избежать появления горячих трещин, пор и другого вида брака. Сварка меди и ее сплавов производится при помощи аргона, инвертора, проволокой и электродами. Рассмотрев основные методы можно выбрать наиболее подходящий и избежать многих проблем.

  • Сварка меди и ее сплавов: технология
  • Чем варить медь: способы
    • Инвертором
    • Полуавтоматом
    • Аргоном
    • Газовая сварка
      • Видео
    • Угольным электродом
    • Инвертором угольным электродом
    • Сварка нихрома с медью
    • Сварка угольным электродом в домашних условиях
  • Сварочный аппарат для меди
    • Для сварки электродами
    • Для сварки проволокой
    • Для сварки медных проводов

Сварка меди и ее сплавов: технология

Перед тем как начать сваривать медь и ее сплавы необходимо тщательно подготовить изделие. Мерные заготовки вырезаются при помощи шлифовальной машинки, токарного или фрезерного станка. У меди толщиной 6-18 миллиметров нужно подготовить кромки. Они должны быть V- или X-образными. (При больших объемах целесообразно будет приобрести кромкорез-фаскосниматель.)

Перед началом работы швы тщательно очищаются от загрязнения, окисления. Чтобы сварка меди прошла успешно необходимо защитить ванну от воздействия кислорода. Для это рекомендуется применить электродную проволоку, которая должна быть легирована алюминием, фосфором. В некоторых случаях требуется подогревать медь.

Она хорошо соединяется при ведении работ с помощью плавящихся электродов. Важно знать, что при этом длина дуги должна быть 4-5 миллиметров. Применяя технологию импульсно-дуговой сварки в аргоне можно выполнить любые виды швов, даже потолочный, сваривать очень тонкий металл. Под него рекомендуется подложить подкладные элементы.

Чем варить медь: способы

Для успешной и качественной сварки меди чаще всего применяют инверторы, полуавтоматы, газовые аппараты, аргоновые. Ручную, полуавтоматическую и автоматическую сварку купрума и его соединений можно выполнить плавящимися и неплавящимися электродами. Для работы с медью и сталью используется автоматическая дуговая технология, флюс.

Электрошлаковый метод рекомендуется для соединения изделий толщиной 30-55 миллиметров. Используя инвертор можно применить угольный электрод, например, ESAB OK Carbon, Weldline CARBONAIR PLUS. В магазине представлен широкий выбор производителей. Отлично зарекомендовала себя сварка меди графитовым типом электрода. Ниже приведены несколько подзаголовков, в которых дано более подробное описание лучших способов сварки меди и ее сплавов.

Инвертором

Подобрать электроды, наиболее подходящие для сварки меди с использованием инверторов, можно посетив соответствующий раздел сайта. Рекомендуется марка Комсомолец 100. Инвертор рассчитан на создание постоянного напряжения, ток обратной или прямой полярности. Работать нужно с небольшим перерывом. Сваривают участки по 30-40 миллиметров, после чего они должны остыть естественным путем. Угол наклона электрода должен быть 10-20 градусов.

Полуавтоматом

При работе полуавтоматом ведется сварка медной проволокой, она хотя и тонкая, но очень качественная, позволяет достичь хороших результатов. Если толщина металла больше 6 миллиметров, то рекомендуется подготовить кромки болгаркой или фаскоснимателем. Они должны быть V-образными с притуплением до 4 миллиметров. Чтобы шов не был пористым, сварка производится без поперечных колебаний.

При работе на полуавтомате можно применить проволоку М2 толщиной 2 мм. Рекомендуемое напряжение 30 В, 300 А. Работа делается поперечными движениями. При этом может использоваться флюс К-13, АН26, проволока М1-3. Прочность шва меди, сделанного на полуавтомате, не уступает по показателям основному металлу.

Аргоном

Аргон служит отличным защитным средством. Применяются в работе вольфрамовые виды электродов. Роль присадки выполняет проволока. Работа ведется на постоянном токе обратной полярности. Тонкие медные изделия соединяют без подогрева. Сварку рекомендуется выполнять справа налево. Нужно выдерживать угол наклона электрода 90 градусов, прутка 15. В зависимости от толщины металла газ расходуется в пределах 7-18 литров в минуту. Сварочный ток выставляется от 80 до 500 ампер.

Газовая сварка

Чтобы шов при ведении газовой сварки меди получился прочным и качественным, необходимо следить за расходом газа. Если медь тоньше 10 мм хватит 150 литров на час работы, а если толще, то потребуется уже 200 литров.

Если заготовка толще 10 миллиметров, то можно использовать две горелки. Технология подразумевает использование флюсов. Они бор содержащие. Допускается легирование металла, его раскисление при помощи присадочной проволоки. Метод подходит и для соединения сплавов меди. Важно знать, что присадочная проволока по своему составу должна быть идентична свариваемому основному металлу.

Видео

Можно посмотреть небольшой ролик, где наглядно показан процесс крупным планом.

Угольным электродом

Распространена сварка меди графитовым электродом, часто применяется угольный аналог. Есть разные методы ее проведения. Дуга может гореть сразу между парой электродов. Она бывает независимой. Ее можно поджигать и между электродом, и свариваемым изделием. Технология похожа на газовую сварку. Часто применяется проволока БрКМц3-1. Работа может выполняться на открытом воздухе. Соединение меди угольным электродом будет полностью соответствовать требованиям, которые предъявляются к механическим свойствам.

Инвертором угольным электродом

Угольные электроды ESAB ARCAIR

Угольные электроды плавятся при температуре в три раза большей, чем у свариваемой ими меди. Их расход при работе инвертором небольшой. Они нагреваются моментально. Угольные стержни плавятся при небольшом токе. Для работы ими необходимо иметь опыт. Полученный шов обычно отличается качеством, хорошей сопротивляемостью к окислению, плотностью и прочностью. Угол наклона стержня должен быть до 30 градусов. Ток устанавливается в промежутке 35-130 ампер, что зависит от толщины меди. Инвертором и угольными электродами можно соединять провода, скрутки. Такие аппараты легкие и удобные.

Сварка нихрома с медью

Сварка нихрома с медью угольным электродом позволяет добиться хороших результатов. Дуга при этом будет гореть хорошо, устойчиво, ее длина достигает показателя 30-50 мм. Электрод не плавится, при этом его конец нагревается до большой температуры. Он выдает мощную термоэлектронную реакцию, что дает ему возможность устойчиво гореть уже при токе в 5-10 А. Угольный вид электрода при работе с медью и нихромом медленно испаряется. Он практически не прилипает, чем значительно облегчает работу.

Сварка угольным электродом в домашних условиях

Сварка меди угольным видом электродов в домашних условиях возможна при помощи простого недорого инвертора. Его можно запитать от обычной сети. Он не требователен к условиям. По цене угольные электроды доступны для всех. С их помощью можно соединить проволоку, заделать дырки в радиаторе автомобиля. Чтобы научиться пользоваться ими не профессионалу достаточно прочитать несколько советов и посмотреть видеороликов.

Читайте также:  Как выгнать воздух из чугунной батареи без крана маевского

Сварочный аппарат для меди

Качественные сварочные аппараты для меди:

  • – полуавтоматы и автоматы;
  • – TIG – аппараты;
  • – инверторы.

Популярные модели производит TESLA, СПЕЦЭЛЕКТРОМАШ, ЭСАБ.

BUDDY TIG 160 от ESAB (на фото справа) имеет двух и четырехтактные режимы включения горелки. С его помощью можно соединять нержавейку и большинство других видов металлов. Он совместим практически с любыми генераторами.

Инвертор RENEGADE ES 300i ESAB сохраняет в памяти несколько параметров сварки. Автоматически устанавливает лучшие параметры пуска по настроенному току. Он легкий, но у него высокая мощность.

Инверторные аппараты позволяют сваривать медные прутки, они вырабатывают ток 60-110 ампер. Для них нужно покупать медь/угольные электроды. Компания HUNTER выпускает полупрофессиональные модели, например, ММА 257D, рассчитанные на непрерывную работу продолжительностью два часа.

TESLA известна надежными аппаратами типа ММА 265, 275, 255. У них есть функция возбуждения бесконтактной дуги. Они без проблем подключаются к обычной бытовой сети. Ими удобно сваривать медь и ее сплавы, цветные металлы.

Для сварки электродами

Импульсно-дуговая сварка медных пластин возможна вольфрамовыми электродами в аргонной среде при помощи аппарата Orion 150s или 250s. Они имеют небольшой вес, позволяют сваривать медь качественно и надежно. Инверторное сварочное устройство Ресанта САИ-220 ПН может подключаться к сети напряжением 140-220 вольт. С ним легко перемещаться, он оснащен принудительной системой охлаждения, поэтому не перегревается.

Для сварки проволокой

Для выполнения работ по сварке меди проволокой применяют полуавтомат инверторный Энергомаш СА-97ПА20. Он имеет небольшой вес 13 килограмм. Он позволяет работать с проволокой разной толщины 0,6-0,9 мм.

Плавную подачу материала обеспечивает модель Shyuan MIG/MMA-290 со скоростью 2,5-13 метров в минуту. Устройство дает возможность применять кассеты 1-5 килограмм, позволяет работать с электродами.

Инверторный сварочный полуавтомат Союз САС-97ПА195 характеризуется наличием функции холостого хода 60 Вольт. Он имеет диапазон регулировки рабочего напряжения 15-23 вольта. Для него подойдет проволока 0,8-1 мм. У него небольшой вес 10 килограмм, он удобен и надежен.

Для сварки медных проводов

Сварочным аппаратом ТС-700-2 можно соединить медные жилы сечением 22 кв. мм. Он компактный, легкий, его вес всего четыре килограмма, питается от обычной сети, потребляет чуть больше 1 кВт. Его можно носить в сумке. Одного угольного электрода хватит на то чтобы произвести 700 сварок.

Медные скрутки рекомендуется сваривать, используя универсальные инверторные аппараты, например, РЕСАНТА САИ-160, QUATTRO ELEMENTI A 160 Nano 643-255, СВАРОГ ARC 160 Easy Z213 H. Немецкий прибор FUBAG IQ 160 дает возможность выставлять ток 10-160 А. Его вес почти семь килограмм, стоимость 7 тысяч рублей (на момент написания этой статьи).

СВАРОГ ARC 160 Easy Z213 H от российского производителя имеет бесступенчатый регулятор тока. Им удобно пользоваться, потому что кабель подключается посредством особых разъемов. Его вес 4 килограмма, примерная стоимость 9 тысяч рублей.

Функции аппаратов, значительно облегчающих процесс сварки, это:

– защита от залипания;

– не реагирование устройства на перепад тока;

Для дома лучше купить аппарат мощностью до 4 кВт. Силы тока 160 ампер хватит чтобы сварить металл 5 миллиметровой толщины. Основным критерием выбора является цель использования, стоимость и набор функций.

Как производится сварка меди?

Медь относится к цветным металлам, имеющим определенное распространение в технике и строительстве. Она обладает хорошей электро- и теплопроводностью, коррозионной стойкостью, отлично поддается мехобработке. Следует отметить, что сварка меди имеет свои особенности, обусловленные физико-химическими свойствами данного металла.

Конструкция трансформаторов для точечной сварки меди.

В зависимости от химического состава и назначения. медь по ГОСТ 859-78 выпускают пяти наименований:

  • катодную (содержит малое количество примесей в пределах 0,003-0,1%);
  • бескислородную (содержание кислорода не более 0,003%);
  • катодную переплавленную (содержание примесей в пределах 0,01-0,5%);
  • раскисленную (содержание примесей в пределах 0,01-0,5%);
  • огневого рафинирования (содержание примесей в пределах 0,01-0,5%).

Катодную медь применяют для изготовления токопроводящих деталей, катодов, проводов, другие наименования меди используются для производства медных слитков и полуфабрикатов.

Особенности сварки медных материалов

Технология сварки меди, как и любого другого цветного металла, имеет свои отличительные черты, обусловленные ее химическими и физическими свойствами. Так, например, процесс соединения этого материала значительно затрудняется высокой способностью меди окисляться в нагретом или расплавленном состоянии и ее высокой текучестью и теплопроводностью.

Следует отметить, что различные примеси, содержащиеся в составе меди разных марок (кислород, сурьма, висмут, мышьяк, сера, фосфор), тоже оказывают определенное влияние на процесс сварки. Особенно негативно на сварочный процесс влияет висмут.

В ходе нагревания и плавления медь, окисляясь, образует одновалентный оксид Cu2O, который, взаимодействуя с водородом, растворенным в металле, приводит к появлению трещин в материале, т.е. к так называемой «водородной болезни».

Режимы сварки меди.

Следует отметить, что лучше всего сваривается катодная электролитическая медь с процентным содержанием примесей до 0,05%.

Существует ряд способов соединения медных элементов. Для этого применяют следующие типы сварки: газовую, в защитной инертной среде (азотной или аргоновой), электродуговую ручную и автоматическую. Необходимо отметить, что любые сварочные работы следует проводить в помещении, где есть приточно-вытяжная вентиляция. Обязательно использовать спецодежду, спецобувь и индивидуальные защитные средства: кожаные перчатки, щиток. Сварочное оборудование должно быть исправным.

Ручная дуговая сварка

При такой технологии сварки меди необходимы следующие устройства и материалы:

  • электроды, флюс и присадочный материал соответствующего типа;
  • генератор сварочный постоянного тока.

Технология электродуговой ручной сварки медных материалов осуществляется с применением графитированных (угольных) или металлических электродов. Для отечественных изделий типа ЗТ в качестве стержней используют латунь марки Л90, проволоку медную марок М1, М3, М2, бронзовую проволоку Бр, КМц3-1 (кремнемарганцевая), бронзовые стержни марки Бр, 0Ф4-0,25 (оловянно-фосфористая).

Схема ручной дуговой сварки.

Стержни электродов покрывают особыми химическими составами (покрытиями) согласно справочной литературе. Толщину электродного покрытия следует выбирать согласно справочной литературе в зависимости от типа электрода. После того как нанесено покрытие, электроды необходимо просушить в течение 3-4 часов на воздухе при температуре +20°…+30°С, далее прокалить в течение 90-120 минут при температуре +250°…+300°С.

Электродуговую ручную сварку медных материалов посредством электрода из металла осуществляют током постоянной величины (обратная полярность) согласно следующим параметрам (I – сила тока, А, d – сечение электрода, мм, S – толщина листа, мм):

  • S = 2, d = 3, I от 120 до 150;
  • S = 3, d = 3-4, I от 160 до 210;
  • S = 4, d = 4, I от 240 до 280;
  • S = 5, d = 5, I от 300 до 350;
  • S = 6, d = 5-6, I от 330 до 380.

В процессе соединения меди с использованием графитированных электродов в роли присадок применяют прутки, имеющие марки, аналогичные маркам электродов из металла. В целях оптимизации дугового сваривания медных деталей и конструкций электродом из графита применяется соответствующий флюс, который в начале работы добавляют в разделку или покрывают им присадочный материал. Химсостав флюса выбирают согласно справочникам.

Читайте также:  Не горит подсветка на панели приборов — Форум Эксплуатация Hyundai Getz — AutoPeople Диабло

Схема сварки неплавящемся электродом.

Технология ручной сварки медных элементов при помощи угольного электрода проводится согласно следующим параметрам (I – сила сварочного тока, А, d – сечение электрода, мм, S – толщина листа, мм):

  • S = 1, d = 4, I от 135 до 180;
  • S = 2, d = 6, I от 195 до 260;
  • S = 4, d = 6, I от 250 до 330;
  • S = 6, d = 8, I от 315 до 430;
  • S = 12, d = 10, I от 420 до 550.

Если сечение листа не превышает 4,0 мм, то дуговую ручную сварку осуществляют, не разделяя кромки. Без зазоров необходимо провести сборку стыковых соединений.

Детали толщиной свыше 0,5 см перед свариванием следует предварительно нагреть до температуры +200°…+300°С. Соединения тавровые и угловые сваривают, располагая «в лодочку».

Дуговая сварка меди сварочным автоматом

Для данного вида сварки меди необходимы следующие материалы и инструменты:

  • электроды, присадки и флюс соответствующего типа;
  • сварочный аппарат;
  • графитовая подкладка.

Классификация способов сварки в среде защитных газов.

Автоматическую электродуговую сварку медных конструкций и деталей осуществляют с использованием флюса электродами двух типов: металлическим плавящимся и неплавящимся из графита. Разновидность флюсового и присадочного материалов выбирают согласно справочной литературе.

В случае использования электрода из графита сваривание проводят посредством специальной головки автоматического типа, передвигающейся по сварному шву с фиксированной скоростью. В ходе такого типа соединения используют присадочный металл, графитовую подкладку под свариваемой медью и латунную полоску.

Технология дуговой автоматической сварки медных материалов с применением угольного электрода сечением 20,0 мм имеет следующие параметры (I – сила тока, А, V – скорость сварки, м/ч, S – сечение листов, мм, U – напряжение дуги, В):

  • S = 4, I = 780-800, U = 18, V = 22,4;
  • S = 6, I = 960-980, U = 18, V = 22,4;
  • S = 8, I =1000, U = 18-19, V = 16.

Дуговая автоматическая сварка меди выполняется посредством обыкновенных сварочных аппаратов электродом из металла. При этом используют электродную медную проволоку марок М3, М1, М2 и диаметром от 1,6 до 3,0 мм. Такую сварку проводят на токе постоянной величины (обратная полярность). Применяют флюс согласно справочной литературе. Некоторые типы флюсов позволяют, в частности, проводить автоматическую сварку медных элементов на токе переменной величины.

Аргонно-дуговая сварка меди.

Следует отметить, что дуговая автоматическая сварка меди в зависимости от типа соединения имеет свои отличительные особенности и определенные режимы. Так, в случае одностороннего шва, материал сваривают со сквозным проваром с использованием графитовой подкладки.

Кроме того, листы сечением менее 8,0 мм варят, не разделывая кромки, согласно следующим параметрам (d – диаметр проволоки, мм, I – сила тока, А, S – толщина листов, мм, U – напряжение дуги, В, V – скорость, м/ч):

  • S = 2, d = 1,6, I = 140-160, U =32-35, V = 25;
  • S = 3, d = 1,6, I = 190-210, U = 32-35, V = 20;
  • S = 4, d = 2, I = 250-280, U = 30-35, V = 25;
  • S = 5, d = 2, I = 300-340, U =30-35, V = 25;
  • S = 6, d = 2, I = 330-350, U = 30-35, V = 20;
  • S = 8, d = 3, I = 400-440, U = 33-38, V = 16.

В ходе сваривания более толстого материала (более 8,0 мм) используют разделку в виде буквы «V» под углом 60°. Процесс соединения стыков с разделанными медными кромками при двустороннем шве проводят согласно следующим параметрам (угол разделки кромок постоянен и составляет 60°, S – толщина листов, мм, I – сила тока, А, U – напряжение дуги, В, V- скорость, м/ч):

  • d = 10, притупление кромок = 5 мм, I =540-560, U =33-38, V = 15;
  • d = 12, притупление кромок = 6 мм, I =580-600, U =35-38, V = 15.

Сварка в среде аргона.

Медные соединения внахлестку свариваются по следующей технологии согласно таким параметрам (S – толщина листов, мм, I – сила тока, А, U = 30-35 В – напряжение дуги, В, V – скорость, м/ч):

  • S = 3, I =220-240, V = 25;
  • S = 4,5, I = 300-340, V = 25;
  • S = 6, I =350-400, V = 20.

Следует отметить, что медные листы толщиной от 8 до 12 мм необходимо варить с обеих сторон. Также, в целях быстрого зажигания сварочной дуги, целесообразно перед началом сваривания подсыпать стружку из латуни под проволоку электродов.

Сварка меди в защитной инертной газовой среде

Кроме вышеперечисленных видов соединения, медные материалы также можно сваривать в среде азота или аргона двумя типами электродов: плавящимся металлическим и неплавящимся вольфрамовым. Наиболее распространенным вариантом данного вида соединения является сваривание в инертной аргоновой среде неплавящимся электродом из вольфрама на токе прямой полярности и постоянной величины.

Влияние температуры предварительного подогрева на угол смачивания при сварке меди.

Для такого вида сварки меди необходимы следующие компоненты и устройства:

  • электроды, флюс и присадочный материал соответствующего типа;
  • сварочные держатели, осушенный аргон (99,8% чистота), сварочный аппарат для аргонодугового соединения.

В роли материала присадки выступают прутки (марка М2, М1, М3). Технология такого вида соединения медных элементов имеет следующие параметры (I – сила тока, А, Dп – диаметр присадочной проволоки, мм, Qа – расход аргона, л/мин, S – толщина листов, мм, Dэ – диаметр электрода из вольфрама, мм):

  • S = 1,6, Dп = 2,4, Dэ = 2,4, I = 80-110, Qa = 2,8-3,3;
  • S = 3,2, Dп = 3,2, Dэ = 3,2, I = 200, Qa = 6;
  • S = 6,4, Dп = 4,8, Dэ = 4,8, I = 300, Qa = 7;
  • S = 10, Dп = 4,8, Dэ = 4,8, I = 350, Qa = 7;
  • S = 12, Dп = 6,4, Dэ = 4,8, I = 400, Qa = 8;
  • S = 16, Dп = 6,4, Dэ = 4,8, I = 400, Qa = 8.

В случае сваривания меди в среде защитных газов плавящимся металлическим электродом соединение проводят на токе постоянной силы и прямой полярности. Материал электродов в этом случае выбирают согласно справочной литературе.

Как производится газовая сварка?

Для такого вида соединения медных элементов необходимы следующие материалы и инструменты:

  • электроды, флюс и присадочный материал соответствующего типа;
  • ацетиленовый генератор, заправленный водой и карбидом кальция, или баллон с ацетиленом;
  • баллон с кислородом;
  • шланги;
  • горелка.

Схема газовой сварки меди.

Газовая сварка медных деталей и конструкций является самым распространенным видом сваривания медных элементов. При использовании этого вида соединения листов толщиной менее 5,0 мм используют присадочные материалы из меди марок М1, М2, М3.

Если надо провести сваривание медных листов большей толщины, то следует использовать проволоку с содержанием фосфора 0,2% и кремния 0,15-0,3% или проволоку из меди с содержанием фосфора 0,2-0,7%. При данном виде работ применяют флюсы согласно справочной литературе.

Технология имеет такие параметры (S – толщина медных листов, мм, № – номер наконечника сварочной горелки, Dп – диаметр присадочной проволоки, мм):

  • S 15, Dп = 8, № 6-7.

Термическая обработка

По окончании сваривания меди любым способом соединения швы необходимо подвергнуть проковыванию. Если сечение сваренных листов менее 0,5 см, то металл проковывают без нагрева. Если сечение листов свыше 0,5 см, то медь следует проковывать, проведя нагревание до температуры +250°…+350°С.

Нагрев свыше +350°С проводить нецелесообразно, т.к. это приводит к снижению прочностных свойств металла. По окончании проковки необходимо провести термическую операцию отжига при температуре +500°…+600°С с дальнейшим водным охлаждением. Эта операция позволяет сделать сварной шов пластичным и повысить его механические и прочностные свойства.

Электроды для контактной сварки. Характеристики рекомендуемых сплавов

Точечная сварка, благодаря появлению компактных ручных аппаратов типа BlueWeldPlus, становится популярной не только при промышленных масштабах применения, но и в быту. Слабым местом такой технологии являются электроды для контактной сварки: их низкая стойкость во многих случаях отпугивает потребителя.

Читайте также:  ВСК личный кабинет регистрация и вход на сайт

Причины недолговечности электродов контактной электросварки

Процесс контактной сварки состоит из следующих стадий:

  1. Предварительной подготовки поверхности соединяемых деталей – она должна быть непросто очищена от загрязнений и окислов, но и очень ровной, чтобы исключить неравномерность возникающего напряжения электрического поля.
  2. Ручного или механического прижима свариваемых изделий – с увеличением усилия прижима растут интенсивность диффузии и механическая прочность сварного шва.
  3. Локального расплавления металлов в зоне прижима теплом электрического тока, в результате чего формируется сварочное соединение. Прижим электродов на этой стадии препятствует образованию сварочных брызг.
  4. Отключения тока и постепенного остывания сварного шва.

Таким образом, материал электродов для контактной сварки претерпевает не только значительные термические напряжения, но и механические нагрузки. Поэтому к нему предъявляется ряд требований – высокая электропроводность, высокая термическая стойкость (в том числе – и от постоянных колебаний температуры), повышенные значения предела прочности на сжатие, малый коэффициент теплоёмкости. Таким комплексом свойств обладает ограниченное число металлов. В первую очередь – это медь, и сплавы на её основе, однако и они не всегда удовлетворяют производственным требованиям.

В связи с постоянным повышением энергетических характеристик производимых сварочными клещями для точечной сварки многие торговые марки ориентируют потребителя на применение только «своих», фирменных электродов, что не всегда соблюдается. В результате снижается качество сварных швов, получаемых по такой технологии, подрывается доверие к самому процессу контактной электросварки.

Преодоление указанных проблем производится двумя путями: совершенствованием видов и конструкций сварочных электродов для точечной сварки, и разработкой новых материалов, используемых для изготовления таких электродов. Для частных пользователей имеет значение также и цена вопроса.

Материалы электродов

Согласно ГОСТ 2601, критерием качества готового шва является его прочность на разрыв или сдвиг. Она зависит от интенсивности тепловой мощности в зоне электрического разряда, а потому связывается в первую очередь с теплофизическими характеристиками материала электродов.

Использование медных электродов малоэффективно по двум причинам. Во-первых, медь, являясь высокопластичным металлом, не обладает достаточной упругостью, чтобы в период между рабочими циклами полностью восстановить геометрическую форму электродов. Во-вторых, медь весьма дефицитна, а частая замена электродов обуславливает и высокие финансовые затраты.

Попытки использовать более твёрдую, упрочнённую медь успеха не имеют: для нагартованного материала параллельно с повышением твёрдости снижается температура рекристаллизации, поэтому с каждым рабочим циклом износ рабочего торца электрода для контактной сварки будет возрастать. Поэтому практическое применение получили медные сплавы с добавлением ряда других металлов. В частности, введение в медный сплав кадмия, бериллия, магния, цинка и алюминия мало изменяет показатель теплопроводности, зато улучшает твёрдость при нагреве. Стойкость электрода от динамических тепловых нагрузок увеличивают железо, никель, хром и кремний.

При подборе оптимального материала сварочных электродов для контактной сварки ориентируются на показатель удельной электропроводности сплава. Чем меньше он будет отличаться (в меньшую сторону) от электропроводности чистой меди – 0,0172 Ом·мм 2 /м, тем лучше.

Наиболее эффективную стойкость против износа и деформации показывают сплавы, в состав которых входят кадмий (0,9…1,2%), магний (0,1…0,9%) и бор (0,02…0,03%).


[xyz-ihs snippet=»seredina»]
Выбор материала для электродов точечной сварки зависит также и от конкретных задач процесса. Можно выделить три группы:

  1. Электроды, предназначенные для проведения контактной сварки в жёстких условиях (непрерывное чередование циклов, поверхностные температуры до 450…500ºС). Их изготавливают из бронз, содержащих хром и цирконий (Бр.Х, Бр.ХЦр 0,6-0,05. В эту же группу включают никель- кремнистые бронзы (Бр.КН1-4), а также бронзы, дополнительно легированные титаном и бериллием (Бр.НТБ), используемые для точечной сварки нержавеющих и жаропрочных сталей и сплавов.
  2. Электроды, применяемые при контактных температурах на поверхности до 250…300ºС (сварка обычных углеродистых и низколегированных сталей, медных и алюминиевых изделий). Их производят из медных сплавов марок МС и МК.
  3. Электроды для относительно лёгких режимов эксплуатации (поверхностные температуры до 120…200ºС). В качестве материалов применяется кадмиевая бронза Бр.Кд1, хромистая бронза Бр.Х08, кремненикелевая бронза Бр.НК и др. Такие электроды могут использоваться также и для роликовой контактной электросварки.

Следует отметить, что по убыванию удельной электропроводности (по отношению к чистой меди) эти материалы располагаются в следующей последовательности: Бр.ХЦр 0,6-0,05→МС→МК→Бр.Х→Бр.Х08→Бр.НТБ→Бр.НК →Бр.Кд1→Бр.КН1-4. В частности, разогрев до требуемой температуры электрода, изготовленного из бронзы Бр.ХЦр 0,6-0,05 произойдёт примерно вдвое быстрее, чем полученного из бронзы Бр.КН1-4.

Конструкции электродов

Наименее стойким местом электрода является его сферическая рабочая часть. Электрод бракуется, если увеличение размеров торца превышает 20% от первичных размеров. Конструкция электродов определяется конфигурацией свариваемой поверхности. Различают следующие исполнения инструмента

  1. С цилиндрической рабочей частью и конической посадочной частью.
  2. С коническими посадочной и рабочей частью, и переходным цилиндрическим участком.
  3. Со сферическим рабочим торцом.
  4. Со скошенным рабочим торцом.

Кроме того, электроды могут быть сплошными и составными.

При самостоятельном изготовлении (либо перезаточке) рекомендуется выдерживать следующие соотношения размеров, при которых инструмент будет обладать максимальной стойкостью:

  • Для расчёта диаметра электрода d пользуются зависимостью Р = (3…4)d 2 , где Р – фактически необходимое сжатие электродов при проведении процесса контактной электросварки. В свою очередь, рекомендуемые значения давления осадки, при котором получаются наиболее качественные соединения, составляет 2,5…4,0 кг/мм 2 площади получаемого сварного шва;
  • Для электродов с конической рабочей частью оптимальный угол конусности варьируется от 1:10 (для инструмента с диаметром рабочей части до 30…32 мм) до 1:5 – в противоположном случае;
  • Выбор угла конуса определяется также и наибольшим усилием сжатия: при максимальных усилиях рекомендуется принимать конусность 1:10, как обеспечивающую повышенную продольную стойкость электрода.

Основные формы электродов для контактной сварки устанавливает ГОСТ 14111, поэтому, применяя те или иные соотношения размеров, следует учитывать размеры посадочного пространства под инструмент для конкретной модели машины контактной сварки.

Значительную экономию материала даёт применение составных конструкций. При этом для изготовления корпуса применяют материалы с высокими значениями электропроводности, а съёмную рабочую часть изготавливают из сплавов с высокой твёрдостью и износостойкостью (в том числе и термической). В частности, подобным сочетанием свойств обладают металлокерамические сплавы от швейцарской фирмы АМРСО марок A1W или A1WC, содержащие 56% вольфрама и 44% меди. Их электропроводность достигает 60% от электропроводности чистой меди, что определяет малые потери на нагрев при выполнении сварки. Рекомендуемым материалом могут быть и бронзовые сплавы с добавками хрома и циркония, а также вольфрам.

Электроды для контактной сварки лёгких сплавов, где не требуется значительного усилия прижима, выполняют со сферической рабочей частью, а для контактных губок аппаратов точечной электросварки целесообразно применять кремнистые бронзы.

Механические характеристики электродов должны находиться в следующих пределах:

  • Твёрдость по Бринеллю, НВ – 1400…2600;
  • Модуль Юнга, ГПа – 80…140;
  • Предельный изгибающий момент, кгсм – не ниже 750…800.

Конструкции электродов всегда должны быть полыми, для обеспечения эффективного охлаждения.


[xyz-ihs snippet=»posledniy»]

Ссылка на основную публикацию
Самые экономичные автомобили по расходу топлива 2020 года
ТОП-10 недорогих, надежных, экономичных автомобилей 2019-2020 описания, характеристики, цены Мы изучили десятки автомобилей и выбрали самые недорогие, надежные и экономичные...
Самосвал МАЗ-5551 технические характеристики, фото, видео, цена
МАЗ-5551 технические характеристики, особенности эксплуатации самосвала Все о спецтехнике На просторах большой советской страны МАЗ-5551 участвовал чуть ли не в...
Самосвалы «Тонар 95400» и «Тонар 4525»
Полуприцеп; Тонар; 9523 технические характеристики и модификации самосвала Для транспортировки сельскохозяйственной продукции – семян, зерна, злаков – используют специальные грузовые...
Самые экономичные автомобили по расходу топлива
Машины с маленьким расходом топлива Мало водителей, которые не следят за расходом топлива на своей машине. Это стоит делать для...
Adblock detector