Сварка латуни полуавтоматом в домашних условиях

Латунь издавна известна людям как прочный и нержавеющий сплав. Из нее делали инструменты и домашнюю утварь, детали механизмов и вооружения, даже чеканили монету. Сварка латуни — основной способ создания неразъемных соединений из этого металла. Ее выполняют при помощи газосварки, ручной электросварки и в защитной атмосфере аргона. При наличии соответствующего оборудования латунь можно сваривать и в домашних условиях. Для этого нужно провести тщательную подготовку поверхности и соблюдать инструкцию.

Основная трудность

Главная сложность при сваривании латунных заготовок заключается в низкой температуре плавления такого компонента сплава, как цинк. При нагреве до температуры плавления латуни (от 700 до 1000оС) цинк начинает плавиться (при 420оС) и испаряться (при 905оС). При этом он соединяется с кислородом воздуха и образуется оксид цинка ZnO2. Часть испарившегося, или «выгоревшего» цинка образует окись, которая выпадает рядом с местом работ в виде ядовитого белого порошка ZnO. Даже при принятии защитных мер выгорает до 25% цинка. содержащегося в исходном сплаве. На его месте образуются поры, ухудшающие качество шва.

Подготовка деталей

Латунь обладает меньшей теплопроводностью, чем медь, поэтому подогрев заготовок требуется только при их большой толщине.

Разделка кромок стыковых швов выполняется в зависимости от толщины деталей:

  • до 1,5 мм: отбортовка;
  • от 1,5 до 6 мм: без разделки;
  • от 6 до 25 мм V- или Х- образная, с притуплением 4 мм.

Зазор при этом не должен превышать 2,5 мм.

Необходимо также провести механическую зачистку кромок и их обезжиривание.

Выбор присадочного материала

Основное назначение присадочного материала, кроме пополнения шовного материала – это восполнение выгорающего цинка.

Марки присадочноых прутков и их химический состав согласно ГОСТ 16130–72.

Для работы с латунью чаще всего применяют марки Л62 и Л68. Они мало мешают выгоранию, но обеспечивают хорошее качество соединения. Под ними проводится сварка медь — латунь

Присадка №1 имеет в своем составе бор и позволяет сваривать детали без использования флюса. Однако скорость такой сварки на 15-35% ниже, чем флюсовой.

Добавка кремния в материалы № 2 и 3 дает возможность снизить выгорание цинка и дымообразование до 2%. Присадка № 4 с добавкой никеля также обеспечивает бездымный процесс и применяется при соединении латуни с чугуном. Под таким флюсом возможна и сварка стали и латуни. Присадки № 5 и 6 разработаны для работы под флюсами. Оловосодержащие составы № 8-10 используются для газосварки латунных заготовок.

Флюсы для газовой

Для обычных соединений подходят типовые флюсы, разработанные под медные детали. Использование составов на основе буры (Na2B4O7) борной кислоты (H3BO3):

Бура,% Борная кислота,%
1 100
2 50 50
3 20 80

дает возможность очищать кромки шва и предотвращать окисление расплава.

Чтобы полностью пресечь выгорание цинка и дымообразование в виде его окиси, используют состав БМ1, состоящий из 70% метилбората и 30% метилового спирта.

Главное условие при подборе флюса — минимизация угара цинка.

Техника

Скорость работы рекомендуется устанавливать максимально возможной, в диапазоне 15-25 см в минуту. При низкой скорости ведения шва начинается усиленное порообразование.

Если требуется сварить толстые заготовки, их крепят под уклоном 10-15о к горизонтали, шов ведут от нижнего края к верхнему. Следует также подогреть кромки. Длинные швы варят обратными ступеньками. Допускаются как горизонтальное, так и вертикальное сварочные положения (с использованием легированной присадки и флюсового состава БМ-1), потолочное не используется вследствие высокой текучести расплава.

Горелку наклоняют под углом 15-30о к линии шва. Пруток должен располагаться над сварочной ванной, не погружаясь в нее.

Особенности в среде аргона

Для сварки заготовок из латуни аргоном используется сварочный инвертор и горелка с неплавким электродом, служащим для образования электродуги. Через форсунку горелки в рабочую зону поступает аргон (или аргоновая смесь). Газ вытесняет воздух и образует защитное облако. Шовный материал формируется за счет оплавленных кромок и присадочного прутка (или проволоки), подаваемой в рабочую область вручную либо полуавтоматом.

Перед началом работ следует зачистить кромки шва механическим способом или химическим путем и обезжирить их. Для деталей большой толщины выполняют разделку кромок.

При сварке латуни в среде аргона слышно характерное потрескивание, сопровождающее выделение паров цинка.

Преимущества аргонодуговой

Аргонодуговая технология с использованием неплавких электродов обладает следующими достоинствами:

  • не требуются плавкие электроды и флюсовые составы;
  • не происходит дымообразование и выпадение ядовитой окиси цинка;
  • высокая производительность при использовании полуавтоматического аппарата;
  • не требуется счищать корку шлака;
  • высокая однородность шва;
  • газовая струя сдувает пыль и другие отходы.

Кроме того, универсальность аргонной сварки позволяет применять ее для тонких и толстых заготовок различной формы и выполнять наплавочные работы.

Электродуговая

Сварка как правило проводится инверторным аппаратом обратной полярностью, ток выбирают по приближенной формуле: 30-40А на каждый миллиметр толщины электрода. Напряжение выставляют в диапазоне 25-30 вольт при импульсном режиме дуги. Скорость ведения электрода не ниже 25 см в минуту, для исключения порообразования и выгорания цинка.

Наиболее часто применяются стыковые односторонние швы. При больших толщинах заготовок их располагают под уклоном 15-25о к горизонтали.

При электросварке в несколько проходов обязательно проводят промежуточные зачистки.

С обратной стороны шва размещают подкладочную пластину. Угловые и тавровые швы следует сваривать, развернув заготовки по 45о к горизонту, в положении «в лодочку». Такое положение дает возможность равномерно проваривать катеты шва и формировать заданную его геометрию.

Электрод должен двигаться возвратно — поступательно. Если дуга сорвалась, заново разжигать ее следует в зоне уже выполненного шва. Так кратер обрыва будет полностью проварен. При выполнении швов большой протяженности используют обратноступенчатую траекторию движения электрода. Альтернативой может служить технология сварки «на выход», соединение начинают в центре и ведут поочередно в разные стороны, к краям детали.

Отливки из латуни варятся так же, как из бронзы.

Газовая

Технология используется, если электродуговая сварка не обеспечивает достаточного качества соединения. При газовой сварке наблюдается значительный (до 25%) угар цинка. Используют окислительное пламя, создающее на поверхности расплава оксидный слой, предотвращающий дальнейшее испарение цинка.

В качестве присадки используются следующие марки прутков:

  • ЛКБ 062-02-004-05: присутствие бора дает возможность обходиться без флюса;
  • ЛК 62-0,5: в качестве флюса применяют прокаленную буру.

Кроме буры и ее смесей, применяется также флюсовый состав БМ-1, состоящий из метилбората и метанола. Он подается в рабочую зону в виде пасты и позволяет обезопасить работника от ядовитого порошка окиси цинка. Кроме того, повышается скорость сварки.

Качество сварки латуни различных марок

Прочностные характеристики шовного материала определяются материалом заготовок, маркой присадочного прутка и составом флюса.

Влияние материала заготовок, присадки и флюса на прочность соединения.

При значительной протяженности сварных соединений вероятно возникновение кристаллизационных трещин. В основном они появляются не в самом шве, а в околошовной зоне, подверженной термическому воздействию в ходе работ.

Для деталей малых габаритов широко распространено отжигание детали при 550оС. Термообработка существенно улучшает однородность материала и прочность соединения.

Качественно сваривать латунь можно как на производстве, так и на дому. Для этого требуется тщательная подготовка поверхности заготовок и следование пошаговой инструкции. Важен также выбор марки присадочного прутка и состава флюса

Заключение

Соединение латуни осуществляется газосваркой, ручной и полуавтоматической электродуговой сваркой. Главная особенность — не допустить выгорания цинка, входящего в состав сплава. Для этого используются флюсовые составы или атмосфера защитных газов.

Оставить комментарий

Оцените статью*