§ 35. Сварка цветных металлов

1. Сварка меди. Теплопроводность меди почти в шесть раз выше теплопроводности стали, медь интенсивно поглощает и растворяет различные газы, образуя с кислородом закись Си₂0 и оксид СиО меди. Закись меди с медью создает эвтектику, температура плавле­ния которой (1054 °С) ниже температуры плавления меди (1083 °С). При затвердевании жидкой меди эта эвтектика располагается по границам зерен, делает медь хрупкой и склонной к образованию трещин. Поэтому основной задачей при сварке меди является пре­дохранение ее от окисления и активное раскисление сварочной ванны.

Наиболее распространена газовая сварка меди ацетиленокисло- рэдным пламенем горелками, мощность которых в 1,5...2 раза боль­ше мощности горелок, используемых при сварке сталей. Присадоч­ным металлом служат медные прутки, содержащие в качестве рас- кислителей фосфор и кремний.

Если толщина изделий больше 5...6 мм, их вначале подогревают До температуры 250...300 °С; флюсами при сварке служат прока­ленная бура или смесь, состоящая из 70 % буры и 30 % борной кислоты. Чтобы повысить механические свойства и улучшить структуру наплавленного металла, медь после сварки проковывают при температуре около 200...300 °С. Затем ее вновь нагревают до

500. .550°С и охлаждают в воде.

Медь сваривают также электродуговым способом угольными или металлическими электродами, в струе защитных газов, под слоем флюса, на конденсаторных машинах, способом трения.

2. Сварка латуни. Ее, как и медь, в большинстве случаев сва­ривают ацетиленокислородным окислительным пламенем, которое на поверхности ванны образует пленку тугоплавкого оксида цинка, уменьшающую дальнейшее выгорание и испарение цинка. Приса­дочным металлом служит латунная проволока с присадкой до

0. 5 % кремния. Флюсы используют те же, что и при сварке меди. Латунь успешно сваривают также в защитных газах и на контактных машинах.

3. Сварка бронзы. При нагреве ее выше температуры 500 °С она теряет вязкость и становится хрупкой. Для предупреждения сва­рочных трещин применяют предварительный подогрев до 300... 450 °С.

Все сорта бронз удовлетворительно свариваются. Бронзы, со­держащие олово, чаще всего сваривают ацетиленокислородньш пламенем с применением тех же флюсов, что и при сварке меди. Присадочным металлом является фосфористая бронза или латунь. Алюминиевые или алюминиево-железистые бронзы лучше сварива­ются электродуговым способом угольными или металлическими электродами. Присадочный металл — прутки того же состава, что и основной металл, а флюсами или электродными покрытиями слу­жат хлористые и фтористые соединения калия и натрия.

4. Сварка алюминия. Основными факторами, затрудняющими его сварку, являются низкая температура плавления (658 °С), большая теплопроводность (приблизительно в три раза выше тепло­проводности стали), образование тугоплавких оксидов алюминия А1₂0₃, имеющих температуру плавления 2050 °С и плотность 3,9 г/см³, что значительно превышает плотность алюминия (2,7 г/см³). Кроме того, эти оксиды слабо реагируют как с кислыми, так и с ос­новными флюсами, поэтому плохо удаляются со шва.

Наиболее часто используют газовую сварку алюминия ацети­ленокислородным пламенем. В последние годы широкое применение получила автоматическая дуговая сварка металлическими элек­тродами под флюсом и в среде аргона. При всех способах сварки, за исключением аргонодуговой, применяют флюсы или электрод­ные покрытия, в состав которых входят фтористые и хлористые соединения лития, калия, натрия и других элементов. Под действием флюсов А1₂0₃ переходит в летучий А1С1₃, имеющий малую плотность (2,4 г/см³) и самовозгоняющийся при температуре 183 °С. Приса­дочным металлом всех способов сварки служит проволока или стержни того же состава, что и основной металл.

Алюминий хорошо сваривается электронным лучом в вакууме, на контактных машинах, электрошлаковым способом и др.