Сварка. Особенности работы с цветными металлами.
В современном производстве все чаще начинают использовать цветные металлы и их сплавы. В последнее время сварка цветных металлов требуется в производстве и быту все чаще и чаще. Например, подобная сварка требуется в таких отраслях промышленности как: машиностроение, химическая и пищевая промышленность. Без примесей цветные металлы практически не применяют, в основном упор идет на сплавы меди, алюминия, цинка, титана и никеля. Применяют их для изготовления разнообразных изделий, необходимых для создания промышленных и бытовых устройств.
Нюансы работы с цветными металлами
Температура плавления цветных металлов значительно меньше, чем у черных. К сожалению, процесс сварки от этого проще не становится, так как такие металлы имеют предрасположенность к химической активности. Они легко вступают в реакцию с кислородом, поэтому покрыты оксидной пленкой, которая затрудняет процесс соединение деталей. Из-за этих нюансов в результате сварки получаются оплавленные края со слоем оксидной пленки вместо сварочного шва.
Какие особенности цветного металла нужно учитывать перед его обработкой? Особенности:
- Они легко вступают в реакцию с кислородом и после этого становятся более тугоплавкими, чем сам металл. В результате, сварочный шов будет сильно засорен.
- Они обладают высокой теплопроводностью, поэтому место сварки очень быстро остужается.
- Бывает так, что в сплаве соединены компоненты с разной температурой плавления. В таком случае, во время сварки тот компонент, у которого температура плавления ниже, просто испарится.
- Некоторые металлы при нагреве теряют свои механические свойства, что может привести к их разрушению.
Учитывая эти особенности во время работы можно избежать получения дефектов в конечной продукции. Важно безошибочно выбрать: режим сварки, способ обработки (механическая, термическая или термомеханическая), покрытие флюсов и электродов.
Подготовка к сварке
Прежде чем приступить непосредственно к процессу сварки, нужно детали подготовить. Для начала места, где будет ложиться сварочный шов нужно зачистить. Это можно сделать при помощи металлической щетки или специальным шабером для устранения оксидной пленки с металла. После эти места обезжиривают. Для этой процедуры подойдет растворитель или бензин. Сварку желательно проводить в нижнем положении. Заготовки фиксируют так, чтобы ширина шва была максимум 2 мм. Для удобства, можно сделать прихватывающие соединения, а потом выполнить полную обработку шва.
Суть сварочных работ
Сварка производится в среде инертных газов. Заготовки для сварки кладут на специальные подкладки с канавками. Именно по этим канавкам и поступает инертный газ. Он защищает обратную сторону шва от окисления. Сварочные работы проходит так: накладываются тонкие слои, при этом дается время чтобы детали остыли. Чтобы снять остаточное напряжение, по завершению сварочной работы, выполняется термический отпуск изделия.
В процессе сварки цветных металлов применяют металлические электроды с использованием флюсов или со специальным покрытием (угольным или вольфрамовым).
Для оценки свариваемости металлов рассматривают их свойства такие как: температура плавления и кипения, плотность, сродство к кислороду, механические свойства при высоких и низких температурах.
Исходя из этих характеристик, цветные металлы подразделяются на следующие подгруппы:
- Легкие – бериллий, алюминий и магний;
- Активные и тугоплавкие металлы — титан, цирконий, ванадий, вольфрам, молибден;
- Тяжелые и драгоценные металлы – медь, платина, серебро и прочие.
Для сварки металлов, относящихся к легким и тугоплавким, желательно использовать источники нагрева с высокой концентрацией энергии. Такими источниками могут быть сварочная дуга или электронный луч. Еще один нюанс сварки таких металлов: по окончанию сварочных работ поверхность металла нагретую помещают в инертную среду или вакуум. Это делают, чтобы избежать окисления, так как металлы такого типа отличаются большим сродством к воздуху.
При сварке сплавов, которые содержат элементы с низкой температурой плавки, используют вольфрамовый электрод. Примером такого сплава является цинк.
Для сварки тяжелых цветных металлов применяют все современные способы сварки плавлением. Чаще применяют механизированные способы сварки, так как такой метод обеспечивает получение изделия с более точными размерами.
В завершении
Исходя из вышесказанного, следует, что сварка цветных металлов или их сплавов производится при помощи особых технологий. Эти технологии нужны для защиты металла от воздействия с посторонними веществами. Тем самым снижается вероятность испарения отдельных элементов сплава. Так что при работе с цветным металлом нужно быть предельно внимательным, и учитывать с каким материалом предстоит работать.
Также сварка таких металлов предусматривается их предварительную подготовку. Это делают, чтобы избежать проявления коррозии, и получить качественный сварочный шов.
Загрузка ...