Miten kupari hitsataan?

Kupari tarkoittaa ei-rautametalleja, joilla on tietty jakautuminen suunnittelussa ja rakentamisessa. Sillä on hyvä sähkö- ja lämmönjohtavuus, korroosionkestävyys, täysin työstettävissä. On huomattava, että kuparihitsauksella on omat ominaisuutensa tämän metallin fysikaalis-kemiallisten ominaisuuksien vuoksi.

Muuntajien suunnittelu kuparin pistehitsaukseen

Muuntajien suunnittelu kuparin pistehitsaukseen.

Kemiallisen koostumuksen ja käyttötarkoituksen mukaan. kupari GOST 859-78: n mukaan tuotti viisi nimeä:

  • katodi (sisältää pienen määrän epäpuhtauksia alueella 0,003-0,1%);
  • happettomat (happipitoisuus enintään 0,003%);
  • katodi uudelleen sulatettu (epäpuhtauspitoisuus alueella 0,01-0,5%);
  • deoksidoitu (epäpuhtauspitoisuus alueella 0,01-0,5%);
  • palonjalostus (epäpuhtauspitoisuus alueella 0,01-0,5%).

Katodikuparia käytetään johtavien osien, katodien, lankojen valmistukseen, kuparivalujen ja puolivalmiiden tuotteiden valmistukseen käytetään muita kuparinimiä.

Kuparimateriaalien hitsausominaisuudet

Kuparihitsaustekniikalla, kuten muilla ei-rautametaleilla, on omat erityispiirteensä sen kemiallisten ja fysikaalisten ominaisuuksien vuoksi. Esimerkiksi tämän materiaalin yhdistämisprosessia vaikeuttaa merkittävästi kuparin korkea kyky hapettaa lämmitetyssä tai sulassa tilassa ja sen suuri juoksevuus ja lämmönjohtavuus.

On huomattava, että erilaisten kuparien koostumuksessa olevat erilaiset epäpuhtaudet (happi, antimoni, vismutti, arseeni, rikki, fosfori) vaikuttavat myös tiettyyn hitsausprosessiin. Erityisen negatiivinen vaikutus hitsausprosessiin on vismutti.

Kuumennuksen ja sulamisen aikana kupari hapettuu muodostaen yksiarvoisen oksidin Cu2O, joka vuorovaikutuksessa veteen, joka on liuotettu metalliin, johtaa materiaalin halkeamien, so. ns. "vetysairauteen".

Kuparin hitsaustilat

Kuparin hitsaustilat.

On huomattava, että katodista elektrolyyttistä kuparia voidaan parhaiten hitsata epäpuhtauksien prosenttiosuudella 0,05%: iin saakka.

Kuparielementtien liittämiseen on useita tapoja. Tätä varten on käytettävä seuraavia hitsaustyyppejä: kaasu, suojaavassa inertissä ympäristössä (typpi tai argon), sähköinen manuaalinen ja automaattinen. On huomattava, että hitsaustyöt on suoritettava huoneessa, jossa on pakotettu ilmanvaihto. On tarpeen käyttää haalareita, turvakenkiä ja henkilökohtaisia ​​suojavarusteita: nahkakäsineet, kilpi. Hitsauslaitteiden on oltava hyvässä kunnossa.

Takaisin sisällysluetteloon

Manuaalinen kaarihitsaus

Tällä tekniikalla kuparihitsaus vaatii seuraavia laitteita ja materiaaleja:

  • elektrodit, virtaus- ja täytemateriaalit, joilla on sopiva tyyppi;
  • DC-hitsausgeneraattori.

Kuparimateriaalien manuaalisen kaarihitsauksen tekniikka toteutetaan käyttämällä grafiittisia (hiili) tai metallielektrodeja. Kotimaisille tuotteille, kuten ZT: lle, käytetään sauvina L90-brändin messinkiä, M1-, M3-, M2-brändin kuparilangasta Br, KMts3-1 (pii-mangaani), brändi Br, 0F4-0.25 (tinafosfori).

Manuaalinen kaarihitsausjärjestelmä

Manuaalisen kaarihitsauksen järjestelmä.

Elektrodin sauvat on päällystetty erityisillä kemiallisilla koostumuksilla (päällysteillä) referenssikirjallisuuden mukaisesti. Elektrodipinnoitteen paksuus tulisi valita referenssikirjallisuuden mukaan elektrodin tyypistä riippuen. Pinnoitteen levittämisen jälkeen elektrodit on kuivattava 3-4 tuntia ilmassa + 20 ° ... + 30 ° C: n lämpötilassa, sitten kalsinoitava 90-120 minuuttia + 250 ° C: n + 300 ° C: n lämpötilassa.

Kuparimateriaalien manuaalinen hitsaus metallielektrodin avulla suoritetaan vakiovirralla (käänteinen napaisuus) seuraavien parametrien mukaisesti (I on teho, A, d on elektrodin poikkileikkaus, mm, S on arkin paksuus, mm):

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

Kuparin liittämisessä grafiittisilla elektrodeilla käytetään lisäaineina sauvoja, joilla on samanlaisia ​​merkkejä kuin metallielektrodit. Kupariosien ja -rakenteiden kaarihitsauksen optimoimiseksi käytetään sopivaa virtaa grafiittielektrodin kanssa, joka työn alussa lisätään uraan tai päällystetään täyteaineella. Fluxin kemiallinen koostumus valitaan viitekirjojen mukaan.

Kuluttamaton elektrodihitsausjärjestelmä

Hitsaus ei-kuluttava elektrodi.

Kuparielementtien manuaalinen hitsaustekniikka hiilielektrodin avulla suoritetaan seuraavien parametrien mukaisesti (I on hitsausvirran vahvuus, A, d on elektrodiosa, mm, S on levyn paksuus, mm):

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

Jos levyn poikkileikkaus ei ylitä 4,0 mm, manuaalinen kaarihitsaus suoritetaan jakamatta reunoja. Ilman aukkoja on välttämätöntä asentaa nivelliitokset.

Yksityiskohdat, jotka ovat yli 0,5 cm paksuisia ennen hitsausta, tulisi esikuumentaa + 200 ° ... + 300 ° C lämpötilaan. Liitännät T-muotoinen ja kulmahitsaus, paikannus "veneessä".

Takaisin sisällysluetteloon

Kuparihitsauskoneen kaarihitsaus

Tämän tyyppiseen kuparihitsaukseen tarvitaan seuraavia materiaaleja ja työkaluja:

  • elektrodit, lisäaineet ja sopivan tyypin flux;
  • hitsaus kone;
  • grafiitti vuori.
Suojakaasun hitsausmenetelmien luokittelu

Suojakaasun hitsausmenetelmien luokittelu.

Kuparirakenteiden ja niiden osien automaattinen sähkökaarihitsaus suoritetaan kahden tyyppisillä fluxelektrodeilla: metallipitoisella ja kuluttamattomalla grafiitilla. Erilaisia ​​virtaus- ja täytemateriaaleja valitaan referenssikirjallisuuden mukaisesti.

Jos käytetään grafiittielektrodia, hitsaus suoritetaan erityisellä automaattisella tyyppisellä päähän, joka liikkuu hitsia pitkin kiinteällä nopeudella. Tämän tyyppisessä yhdisteessä käytetään täytemateriaalia, grafiittivuorea hitsatun kuparin alla ja messinkiliuskaa.

Kuparimateriaalien automaattisen kaarihitsauksen tekniikalla, jossa käytetään hiilielektrodia, jonka poikkileikkaus on 20,0 mm, on seuraavat parametrit (I on nykyinen vahvuus, A, V on hitsausnopeus, m / h, S on arkkien poikkileikkaus, mm, U on kaarijännite, V, U on kaarijännite, V):

  • 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.

Kuparin automaattinen kaarihitsaus suoritetaan tavallisilla hitsauslaitteilla metallielektrodilla. Kun tätä käytetään, elektrodin kuparilangan laatu on M3, M1, M2 ja halkaisija 1,6 - 3,0 mm. Tällainen hitsaus suoritetaan vakiovirralla (käänteinen napaisuus). Käytä fluxia viitteiden mukaan. Joidenkin virtojen tyypit mahdollistavat erityisesti kuparielementtien automaattisen hitsauksen vaihtuvalla virralla.

Argonin kaarihitsaus kuparia

Argonin kaarihitsaus kuparia.

On huomattava, että kuparin automaattisella kaarihitsauksella on yhteyden tyypistä riippuen omat erityispiirteensä ja tietyt toimintatavat. Niinpä yksipuolisen sauman tapauksessa materiaali hitsataan tunkeutumisella käyttäen grafiittivuorea.

Lisäksi levyt, joiden poikkileikkaus on pienempi kuin 8,0 mm, keitetään ilman leikkaavia reunoja seuraavien parametrien mukaisesti (d on langan halkaisija, mm, I on ampeeri, A, S on arkin paksuus, mm, U on kaarijännite, V, V on nopeus, m / h):

  • 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.

Paksumpaa materiaalia (yli 8,0 mm) hitsaettaessa käytetään leikkausta ”V” kirjaimena 60 ° kulmassa. Liitosliitosten yhdistäminen leikattujen kuparireunojen kanssa kaksipuolisella saumalla suoritetaan seuraavien parametrien mukaisesti (uran reunojen kulma on vakio ja se on 60 °, S on levyn paksuus, mm, I on virta, A, U on kaarijännite, V, V on nopeus, V, V on nopeus, V, V on nopeus, V, V on nopeus, m / h):

  • d = 10, tylsät reunat = 5 mm, I = 540-560, U = 33-38, V = 15;
  • d = 12, tylsät reunat = 6 mm, I = 580-600, U = 35-38, V = 15.
Argonhitsaus

Hitsaus argonissa.

Päällekkäiset kupariliitokset hitsataan käyttäen seuraavaa tekniikkaa näiden parametrien mukaisesti (S on levyn paksuus, mm, I on ampeeria, A, U = 30-35 V on kaarijännite, V, V on nopeus, m / h):

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

On huomattava, että kuparilevyt, joiden paksuus on 8 - 12 mm, on keitettävä molemmilta puolilta. Jotta hitsauskaari sytytettäisiin nopeasti, on suositeltavaa kaataa siruja elektrodilangan alle ennen hitsauksen aloittamista.

Takaisin sisällysluetteloon

Kuparihitsaus inertissä kaasuympäristössä

Edellä mainittujen yhdisteiden lisäksi kuparimateriaaleja voidaan hitsata myös typpiin tai argoniin kahdentyyppisillä elektrodeilla: kuluva metalli ja kulumaton volframi. Tämäntyyppisen yhdisteen yleisin muunnos on hitsaus inertissä argon-väliaineessa, jossa on kulumaton volframielektrodi suoralla napaisuudella ja vakioarvolla.

Esilämmityslämpötilan vaikutus kostutuskulmaan kuparihitsauksen aikana

Esilämmityslämpötilan vaikutus kostutuskulmaan kuparin hitsauksessa.

Tämäntyyppiseen kuparihitsaukseen tarvitaan seuraavat osat ja laitteet:

  • elektrodit, virtaus- ja täytemateriaalit, joilla on sopiva tyyppi;
  • hitsauspidikkeet, kuivatut argonit (99,8% puhtaus), argonkaariliitoksen hitsauskone.

Lisäaineen roolissa ovat sauvat (merkki M2, M1, M3). Tämäntyyppisen kuparielementtien liitännän tekniikalla on seuraavat parametrit (I - virran voimakkuus, A, Dp - täyttöjohdon halkaisija, mm, Qa - argonin kulutus, l / min, S - arkin paksuus, mm, volframielektrodin halkaisija, mm) :

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

Kuparihitsauksen ollessa suojakaasuympäristössä kuluvan metallielektrodin kanssa liitäntä suoritetaan jatkuvalla voimakkuudella ja suoralla napaisuudella. Elektrodien materiaali valitaan tässä tapauksessa referenssikirjallisuuden mukaisesti.

Takaisin sisällysluetteloon

Miten kaasun hitsaus tehdään?

Tällaista kuparielementtien liitäntää varten tarvitaan seuraavat materiaalit ja työkalut:

  • elektrodit, virtaus- ja täytemateriaalit, joilla on sopiva tyyppi;
  • asetyleenigeneraattori, joka on täytetty vedellä ja kalsiumkarbidilla tai asetyleenisylinterillä;
  • happipullo;
  • letkut;
  • poltin.
Kuparikaasun hitsausohjelma

Kaasun hitsauskupari.

Kuparin osien ja rakenteiden kaasuhitsaus on yleisin kuparielementtien hitsaus. Käytettäessä tämän tyyppisiä arkin liitoksia, joiden paksuus on alle 5,0 mm, käytetään kuparilaatuista M1, M2, M3 tulevia täyteaineita.

Jos on tarpeen tehdä paksumpien kuparilevyjen hitsausta, on käytettävä johdinta, jonka fosforipitoisuus on 0,2% ja pii 0,15-0,3%, tai kuparilangasta, jonka fosforipitoisuus on 0,2-0,7%. Tämäntyyppisessä työssä fluxeja käytetään referenssikirjallisuuden mukaisesti.

Tekniikalla on seuraavat parametrit (S on kuparilevyjen paksuus, mm, nro on hitsauspolttimen kärjen lukumäärä, Dp on täyttöjohdon halkaisija, mm):

  • S < 1, Dп = 1,5, nro 00-0;
  • S = 1-1,5, Dп = 1,5, № 1;
  • S = 1,5-2,5, Dp = 2, nro 2;
  • S = 2,5-4, Dп = 3, № 3;
  • S = 4-8, Dп = 5, № 4-5;
  • S = 8-15, Dп = 6, № 6;
  • S > 15, Dп = 8, № 6-7.
Takaisin sisällysluetteloon

Lämpökäsittely

Kuparihitsauksen päätyttyä nivelet on taitettava nivelten kautta. Jos hitsattujen levyjen poikkileikkaus on alle 0,5 cm, metalli on taottu ilman lämmitystä. Jos levyjen poikkileikkaus on enemmän kuin 0,5 cm, kupari tulisi taata lämmittämällä lämpötilaan + 250 ° ... + 350 ° C.

Lämmitys yli + 350 ° C on epäkäytännöllinen; Tämä johtaa metallin lujuusominaisuuksien vähenemiseen. Taontauksen päätyttyä on tarpeen suorittaa lämpöhöyrytys + 500 ° C: n ja + 600 ° C: n lämpötilassa edelleen jäähdyttäen. Tämän toiminnon avulla voit tehdä hitsausliitoksen joustavuuden ja lisätä sen mekaanisia ja lujuusominaisuuksia.

Lisää kommentti