Применение латунной проволоки марки ЛК62-05 (меди 60— 63%, кремния 0,3—0,7%) позволяет получить высокую плотность шва и в 5 раз меньший угар цинка (1% против 5% при применении проволоки без кремния). В результате прочность соединения повышается при одновременном повышении пластичности и ударной вязкости латуни.
Газовая сварка латуни
Чем больше цинка в сплаве, тем ниже температура плавления латуни и тем меньшая требуется мощность пламени горелки. Теплопроводность латуни ниже, чем меди, и уменьшается с увеличением содержания цинка. Теплопроводность латуни выше, чем стали, но пламя горелки берется такой же мощности, как и при сварке стали (100—120 л/ч ацетилена на 1 мм толщины металла). Это делается с целью предупреждения перегрева сварочной ванны и усиленного испарения цинка, которое происходит при температуре 907° С. Пары цинка, соединяясь с кислородом воздуха, образуют окись цинка, которая в виде белого налета осаждается на поверхность свариваемой детали. Окись цинка ядовита.
Особенно сильно испаряется цинк и увеличивается пористость латуни при наличии в сварочном пламени водорода. Поэтому пламя регулируется так, чтобы оно было окислительным с избытком кислорода до 25—35%. При таком пламени уменьшается пористость шва. Однако наличие избытка кислорода в пламени приводит к усиленному окислению цинка. Поэтому требуется применять присадочную проволоку с сильным раскислителем. В качестве такого окислителя берут кремний, который восстанавливает имеющиеся в сварочной ванне окислы, при этом получается окись кремния, которая выводится флюсами в шлак.
Применение латунной проволоки марки ЛК62-05 (меди 60— 63%, кремния 0,3—0,7%) позволяет получить высокую плотность шва и в 5 раз меньший угар цинка (1% против 5% при применении проволоки без кремния). В результате прочность соединения повышается при одновременном повышении пластичности и ударной вязкости латуни.
При применении присадочного металла ЛК62-05 возможна сварка в любых пространственных положениях.
Для сварки латуней, легированных оловом (например, марки ЛО62-1) применяется проволока марки ЛО62-1.
Флюс применяется такой же, как и при сварке меди. При сварке флюс насыпают в разделку шва, на края шва, и вводят в сварочную ванну вместе с присадочной проволокой, обмакивая нагретую проволоку во флюс, помещенный в банку.
Особенно хорошие результаты получаются при применении газообразного флюса БМ-1, представляющего собою пары метилбооатов, добавляемых в пламя горелки с помощью специальной дополнительной аппаратуры.
Кромки детали перед сваркой должны быть зачищены до металлического блеска. Окислы, имеющиеся на поверхности латуни, должны быть удалены травлением в 10-процентном водном растворе азотной кислоты. После травления деталь нужно промыть горячей водой и насухо протереть.
Сварку необходимо вести быстро, заполняя шов на полную высоту. Подварка шва, а также многослойная сварка усиливают испарение цинка, что может привести к появлению трещин. При сварке конец ядра пламени должен быть от поверхности металла на расстоянии 7—10 мм, пламя направляется в основном на присадочную проволоку.
При применении присадочной проволоки одинакового состава с основным металлом для получения плотного и прочного шва необходимо проводить проковку шва. Для латуни, содержащей менее 60% меди, проковку ведут при температуре выше 700° С. При содержании меди более 60% проковка шва ведется в холодном состоянии.
После проковки шов отжигают при температуре 600—650° С с последующим медленным охлаждением. После такой термической обработки металл шва становится мелкозернистым и пластичным. Если после нагрева латунь быстро охладить, то она становится хрупкой.
Если сварка проводилась присадочной проволокой марки ЛК62-05, то проковка может не проводиться.
При сварке латуни можно применять заменители ацетилена (метан, пропанбутан, керосин). Благодаря более низкой температуре пламени при сварке латуни заменителями уменьшается испарение цинка. Механические свойства сварного соединения не изменяются. Время наложения шва одинаковое, а подогрев перед сваркой идет быстрее. Номер наконечника, а при работе на керосине — номер мундштука выбирается из расхода ацетилена с учетом коэффициента замены ацетилена.
Сварку производят окислительным пламенем. Соотношение кислорода с заменителем устанавливается практически по аналогии с ацетиленокислородным пламенем. Сварка латуни заменителями вдвое экономичнее сварки ацетиленокислородным пламенем.
Газовая сварка латуни
Сварка латуни. Латунь, как уже упоминалось, это сплав меди с цинком (цинка может быть до 55%). Если речь идет о специальных латунях, то это означает, что в сплав включаются дополнительно различные легирующие добавки (свинец, никель, олово). Как и медь, латунь является трудносвариваемым сплавом. Основные трудности процесса — это выгорание цинка и поглощение газов расплавленным металлом. Последствия — образование пор и снижение механической прочности соединения. К тому же, сплав с содержанием цинка более 20% очень часто растрескивается после деформации в холодном состоянии. Чтобы добиться устранения этого, применяются особые технологические приемы. Попытаемся объяснить это в доходчивой форме. Обратимся к таблице.
|
Дефект |
Методы устранения |
Результат |
|
1 |
2 |
3 |
|
Образование трещин |
Производить многослойную сварку методом ступенчатой и обратноступенчатой сварки Легировать шов кремнием и бором применением соответствующих марок присадочного металла (ЛК62-0,5 и ЛКБО) Подвергать сварное соединение после сварки низкотемпературному отжигу при температуре 270—300°С |
Уменьшение горячелом-кости латуни Уменьшение горячелом-кости латуни в интервале температур 200—600°С Снятие остаточных напряжений, возникающих при изготовлении сварных конструкций Предохранение латуни от коррозионного растекания |
|
Выгорание цинка |
Использовать присадочные проволоки типов ЛК и ЛКБО, содержащие добавки кремния и бора Выполнять сварку левым способом Вести сварку окислительным пламенем с соотношением кислорода к ацетилену 1,3—1,4 Применять специальные флюсы на основе бористых соединений с добавками кремния, алюминия, олова и т.д. Нагревать металл не ядром пламени, а с расположением его на расстоянии 7 — 10 мм от сварочной ванны |
На поверхности сварочной ванны образуется пленка шлакового покрова, которая затрудняет испарение цинка, но не является препятствием для выделения газов из расплава Уменьшается перегрев металла шва, а следовательно, и испарение цинка, так как пламя не направлено на сваренную часть шва На поверхности расплавленного металла образуется пленка оксидов, которая уменьшает угар цинка На поверхности жидкой ванны образуется защитная пленка, предохраняющая металл от испарения цинка Уменьшается перегрев жидкого металла и испарение из него цинка |
|
Образование пор |
Применять присадочные металлы и флюсы на основе бористых соединений Производить сварку окислительным пламенем |
На поверхности расплавленного металла образуется шлаковый покров, который не является препятствием для выделения водорода и других газов из расплава при кристаллизации шва Избыточный кислород связывает свободный водород пламени и способствует уплотнению металла шва |
Обработка сварных соединений из латуни после сварки производится так же, как при сварке меди. Однако в отличие от меди, температура проковки латуни зависит не от толщины свариваемой детали, а от содержания цинка в основном металле. Холодную проковку латуней алюминиевым молотком или пневмомолотком применяют для латуней, содержащих менее 40% цинка.
Латуни, содержащие более 40% цинка, подвергают проковке при температуре 650°С, что соответствует нагреву металла до темно-красного цвета.
Не следует забывать, что пары цинка, содержащиеся в латуни, ядовиты и это требует принятия мер для защиты органов дыхания. Лучше всего применять респиратор или постараться обеспечить бездымный технологический процесс. В заключение данной темы — о порошкообразных флюсах, применяемых при сварке латуни:
· флюс № 1 состоит исключительно из прокаленной буры;
· флюс № 3 состоит из 80% борной кислоты и 20% прокаленной буры