Automatické svařování mosazi pod tavidlem
Složení mosazi různých jakostí zahrnuje zinek. Legující prvky obsažené v této slitině mají negativní vliv na proces svařování a způsobují určité změny jejích fyzikálních a chemických vlastností.
Vlastnosti svařování mosazi
Hlavním problémem je, že zinek se rychle vaří a vyhoří. Faktem je, že bod tání zinku (420 stupňů Celsia) je nižší než u základního kovu (700 stupňů). Tento rozdíl teplot způsobí tavení a vyhoření zinku. V důsledku toho se tvoří oxidy zinku. Některé z nich se vypařují jako toxické plyny, proto je nesmírně důležité dodržovat bezpečnostní opatření a pracovat pouze s respirátorem. Druhá část se ve formě bílého prášku usazuje na povrchu spojovaných dílů, což komplikuje proces svařování. Tento problém se nejčastěji vyskytuje při práci doma.
Vyhoření zinku následně ovlivní výkon plánované konstrukce.
Během svařování může do svaru vniknout volný vodík. V důsledku chemické reakce se ve struktuře švu vytvoří póry. To negativně ovlivní kvalitu švu a může vést k prasklinám a poškození celistvosti celé konstrukce.
Aby k výše uvedeným problémům nedocházelo, je nutné při práci s mosazí udržovat optimální teplotu. Pokud nedovolíte silné změny ve fyzickém stavu zinku, pak budete schopni vytvořit pevné spojení svařovaných dílů. Doporučuje se používat vysoký přísun kyslíku, který zabrání tvorbě pórů.
Aby se zabránilo tvorbě oxidu, používají se speciální nástavce, například křemíkové.
Svařovací příprava
Příprava mosazných dílů má mnoho společného s přípravou mědi. Hlavní rozdíl spočívá v tom, že malé mosazné polotovary se nepředehřívají. Silné díly lze zahřívat pouze v místě budoucího spoje. Takové zpracování zlepšuje kvalitu práce a pevnost celé konstrukce.
Je nutná správná příprava hran. Pokud tloušťka použitého obrobku nepřesahuje 1,5 mm, provádí se lemováníDíky tomu se tloušťka obrobku zdvojnásobí, což také zvyšuje pevnost svaru.
Pokud je tloušťka hrany v rozmezí od 1,5 do 6 mm, není nutné je opracovávat.Ale v tomto případě je nutné použít distanční podložky a nastavit mezeru 2 mm.
U kovů silnějších než 6 mm se používá metoda oboustranného svařování.I v tomto případě se doporučuje dát hranám tvar X, ale to ne vždy funguje.
Metody svařování doma
Existuje několik metod svařování mosazi, technologie samotné práce se však téměř nemění. Existuje několik obecných pravidel:
- rychlost svařování musí být vysoká (od 15 cm/min);
- svařování stropů není povoleno (mosaz se vyznačuje vysokou tekutostí).
V zásadě závisí výběr technologie svařování na vlastnostech, které chcete hotovému výrobku dodat.
Argon
Nejúčinnější metodou spojování mosazných plechů je svařování argonem. Je vhodné jej použít, pokud je tloušťka svařovaných dílů alespoň 5 mm. Práce se provádí v ochraně argonového plynu.
Přídavný drát se volí v závislosti na požadavcích na hotový výrobek. Například přísady značek LOK a LO zvýší odolnost svaru vůči korozi.
Elektrický oblouk
Nejčastěji se doma používá elektrické obloukové svařování. Je však třeba dodržovat několik funkcí.
Nejprve je třeba vybrat správné elektrody. Tyč by měla být vyrobena z mosazi nebo bronzu. Doporučuje se použít značky LK 80-3 a KMts 3-1. Před zahájením práce se obrobky zahřejí na 300 stupňů.
Svařování se provádí krátkým obloukem za použití stejnosměrného proudu s obrácenou polaritou. Tím se sníží vyhoření zinku. Odborníci doporučují používat poměry uvedené v tabulce.
| Tloušťka obrobku (mm) | Aktuální (A) |
| na 3 | 180-200 |
| 3-5 | 240-270 |
| 5-10 | 400-450 |
| 10-16 | 500-550 |
Po dokončení svařování je nutné svarový šev kovat. Pro větší homogenitu chemického složení se kov žíhá.
Plyn
Svařování plynem se používá v případech, kdy výše popsané metody nevedou k požadovanému výsledku.
Tato metoda zaručuje vysokou pevnost svaru, ale velké množství oxidu zinečnatého se odpařuje. Aby se tento problém překonal, musí být v hořáku instalován oxidační plamen obsahující hodně kyslíku a malé množství vodíku. Pod vlivem takového plamene se vytvoří oxidový film, který brání uvolňování zinku do ovzduší.
Odpařování zinku lze snížit použitím tavidla BM-1 během svařování nebo použitím drátu obsahujícího bor jako přídavného materiálu.
Technologie svařování argonem
V první řadě je třeba pamatovat na bezpečnostní opatření při práci s mosazí: při práci je třeba nosit respirátor a samotné svařování by mělo být prováděno v dobře větraném prostoru.
Nejprve se provádí bodové svařování podél celé linie švu a poté se díly svaří kompletně.Práce začíná nízkým proudem, který se postupně zvyšuje. Pokud mosaz začne jiskřit, je nutné snížit sílu proudu.
Při práci s přídavným materiálem je třeba být opatrný a trpělivý. Nadměrný spěch povede ke kontaktu hořáku se základním materiálem. V důsledku toho se odpaří škodlivé plyny a hrozí propálení kovu.
Nakonec se pro zlepšení vzhledu svaru očistí kovovým kartáčem.
Automatické svařování mosazi používá se při výrobě zařízení pro chemický průmysl. Tento typ svařování se doporučuje pro běžné mosazné jakosti a pro jakost LK80-3. Automatické svařování umožňuje vysoce pevné svarové spoje i při použití měděného drátu. Zároveň se dosahuje rovnoměrné a vysoké rychlosti svařování, což umožňuje hustý svar dobrého tvaru. Automatické svařování navíc ve srovnání s ručním svařováním zkracuje dobu svařování až 10krát.
Poloautomatické a automatické svařování mosazi plněnou tavidlem se liší od automatického svařování železných kovů jak svařovacími režimy, tak i složením použitého tavidla.
Příprava mosazných výrobků pro automatické svařování
Nejčastěji se tupé svary získávají automatickým svařováním. Existují však také svary ve tvaru T a rohové svary, například při svařování příruby k potrubí. Nejlepší kvality svařování se dosahuje při svislé poloze potrubí.
Tupé svařování s tloušťkou svařované mosazi 10-12 mm se provádí bez zkosení hran. Je však nutné provést mechanické čištění a zajistit mezeru ve spoji mezi svařovanými částmi 3-4 mm.
Při svařování mosazi o tloušťce větší než 6 mm je nutné provést zkosení hran s celkovým úhlem otevření 60° s otupením hran. Hodnota otupení je 3-4 mm.
Montáž svařovaných dílů se provádí na kovových podložkách s tvarovacími drážkami. V tomto případě musí být podložka pevně přitlačena ke svařovanému výrobku. Při svařování bez mezer je v některých případech povoleno svařování bez podložek. V tomto případě však není dosaženo úplného provaření po celé tloušťce kovu.
Tavidla používaná pro automatické svařování mosazi
Pro automatické svařování mosazi se používají tavidla uvedená v tabulce:
Ale na základě experimentů Institutu E.O. Patona je tavidlo značky AN-62 nejvhodnější pro svařování mosazi L20, bez ohledu na chemické složení svařovacího drátu.
Výzkumník a autor mnoha prací A.A. Alov zjistil, že při automatickém svařování mosazi měděným drátem tříd M1 a M2 se nejlepších výsledků dosahuje při použití tavidla MATI-53, které sám výzkumník vyvinul. Toto tavidlo je založeno na jiném běžném tavidle OSC-45, přetaveném společně s kyselinou boritou nebo se směsí boraxu a sody.
Tavidlo MATI-53 se skládá ze 77 % tavidla OSC-45, 7,69 % kyseliny borité a 15,4 % uhličitanu sodného. Výhodou tohoto tavidla jsou dobré stabilizační vlastnosti a nízká viskozita. To umožňuje svařování mosazi L62 o tloušťce 3 mm, což je velmi důležité vzhledem k tomu, že automatické svařování mosazi pod tavidly jiných značek neumožňuje dosáhnout vysoce kvalitního svařování mosazi o tloušťce menší než 6 mm.
Složitost výroby tavidla MATI-53 však činí jeho použití ekonomicky nepraktickým pro svařované díly o tloušťce 6 mm nebo více, a to i při dosažení vysoké pevnosti svarového spoje.
Výzkumník V.R. Abramovič, který prováděl výzkum automatického svařování mosazi různých jakostí, vyvinul tavidlo FC-10. Obsahuje 44–47 % křemíku (Si), až 3 % oxidu vápenatého (CaO), 19–21 % oxidu hlinitého (Al2O3), 2–3 % fluoridu vápenatého (CaF2), 28–30 % oxidu hořečnatého (MgO), až 15 % oxidu železa (FeO) a až 0,1 % fosforu (P).
Lze použít přídavné dráty různých jakostí a svařovat lze jak běžnou, tak legovanou mosaz. Velikost zrn tavidla má silný vliv na poloautomatické a automatické svařování. Jejich velikost by měla být 1–3 mm a neměla by obsahovat prach. A tato hodnota nezávisí na průměru přídavného drátu.
Technologie automatického svařování mosazi
Přídavný drát pro automatické svařování mosazných výrobků
Při automatickém svařování mosazi se používají mosazné, bronzové a měděné přídavné dráty. Pokud se při výběru přídavného drátu dopustíte chyby, může to vést k vadám svarů (například pokud zvolíte měděno-niklový drát MNZh-5-1).
Podle výsledků výzkumu I. I. Dževagiho se mosaz (včetně olovnatých) následujících jakostí: L62, LO62-1, LMts58-2, LS59-1, LMtsŽ55-3-1, LMtsS58-2-2, LMtsOS58-2-2-2 dobře svařuje drátem Br. OTs4-3 pod tavidlem AN-20 bez vzniku horkých a studených trhlin během svařování.
Pro svařování mosazi různých jakostí se doporučuje drát značky LK80-3 kvůli jeho nízkým nákladům a dobrým výsledkům svařování.
Průměr přídavného drátu se volí v rozmezí 2-6 mm, v závislosti na tloušťce svařované mosazi. Dobré kvality svařování se dosahuje při použití drátu o průměru 1,6-3,0 mm. Zároveň se pro poloautomatické svařování doporučuje použít drát o průměru 1,6-2,0 mm a pro automatické svařování 1,9-3,0 mm.
Automatické režimy svařování mosazi
Při automatickém svařování mosazi se doporučuje používat stejnosměrný proud. Polarita proudu se může lišit a závisí na složení svařovacího drátu a tavidla. Taková nekonzistentnost v doporučeních pro volbu svařovacího proudu při svařování mosazi různých jakostí je vysvětlena skutečností, že výsledky svařování ovlivňuje mnoho faktorů. A často je příčinou špatné kvality svařování špatně zvolený režim svařování nebo složení tavidla, ale vědci se to snaží „svést“ na nesprávně zvolenou polaritu.
Například v literatuře lze nalézt doporučení používat svařovací proud s přímou polaritou při použití drátu LK80-3. Mnoho autorů a výzkumníků však toto doporučení považuje za naprosto neopodstatněné.
Režimy svařování lze zvolit na základě údajů získaných v praxi. Tyto údaje, získané pro tupé svařování mosazi různých tlouštěk, jsou uvedeny v tabulce: