Технология сварка меди в домашних условиях полуавтоматом

Сварка меди Сварка своими руками

А можно ли сварить медь? Кто-нибудь пробовал, что получилось из этой затеи, и есть ли какие результаты?

В интернете вы найдете кучу информации по этому поводу, много всего: теория, свойства медных материалов, метаморфозы с их структурой на кристаллическом уровне при нагреве до сварочных температур. Очень много теории, но мало конкретных практических советов и рекомендаций, которые бы затрагивали суть дела.
Если же по сути, то медь, конечно же, варится, толстые и тонкие прутки и листы, и т.д. Сварку ведут графитовым электродом или TIG-горелкой.
Если будете использовать аргонодуговую сварку, помните, что для нее потребуется особочистый аргон. В качестве присадки можно взять, например, медную обмотку трансформатора 2 мм или купить медный пруток СuSi3 диаметром от 2 до 4 мм.
Правда, если варить тигом, например, трубки с малой толщиной стенки, то понадобятся особые ухищрения, а конкретно, особые способы разделки в форме шляпы или гвоздя, в нахлест или стык что-то вряд ли получится. Переход в жидкое состояние слишком быстрый, чтобы успеть не прожечь насквозь. Здесь требуется немалый опыт. Интересно, что тонкую медь в аргоне лучше паять меднофосфорным припоем, шов выйдет ровный, гладкий и по прочности не уступит сварному.
Что еще нужно добавить. Медь достаточно просто варится. Только из-за большой электропроводности важно не переусердствовать с токами, не ждать, что сварочная ванна появится сразу, нужно продолжительное время аккуратно и терпеливо греть. Требуется мощная дуга , по мере увеличения тока, который понадобится довольно большой, можно сказать огромный, вы столкнетесь с высокой жидкотекучестью.
Однако есть и небольшое замечание в тему. Не все марки меди образуют герметичное соединение. Медные сплавы типа М2Р в процессе сварки интенсивно «пузырят». Образование таких пузырей указывает так же на низкое качество материала. Но марки М0Б, М1, М2, М3 плавлением варятся великолепно.

Добавить комментарий Отменить ответ

Для отправки комментария вам необходимо авторизоваться.

Cтоит ли ПОКУПАТЬ, отзывы сварщиков:

  • Сварочный трансформатор PATRIOT 200AC 102,00 ₽
  • Зарядное устройство GreenWorks G24C 2490,00 ₽
  • Стабилизатор напряжения PRORAB DVR 1000 2597,22 ₽
  • Стабилизатор Ресанта АСН-2000 Н/1-Ц Lux 3610,00 ₽
  • Стабилизатор напряжения Ставр СН-2000 3920,00 ₽
  • Сварочный аппарат BauMaster AW-79161 3990,00 ₽
  • Hitachi AB17 зарядное устройство 4076,87 ₽

Как производится сварка меди?

Медь относится к цветным металлам, имеющим определенное распространение в технике и строительстве. Она обладает хорошей электро- и теплопроводностью, коррозионной стойкостью, отлично поддается мехобработке. Следует отметить, что сварка меди имеет свои особенности, обусловленные физико-химическими свойствами данного металла.

Конструкция трансформаторов для точечной сварки меди.

В зависимости от химического состава и назначения. медь по ГОСТ 859-78 выпускают пяти наименований:

  • катодную (содержит малое количество примесей в пределах 0,003-0,1%);
  • бескислородную (содержание кислорода не более 0,003%);
  • катодную переплавленную (содержание примесей в пределах 0,01-0,5%);
  • раскисленную (содержание примесей в пределах 0,01-0,5%);
  • огневого рафинирования (содержание примесей в пределах 0,01-0,5%).

Катодную медь применяют для изготовления токопроводящих деталей, катодов, проводов, другие наименования меди используются для производства медных слитков и полуфабрикатов.

Особенности сварки медных материалов

Технология сварки меди, как и любого другого цветного металла, имеет свои отличительные черты, обусловленные ее химическими и физическими свойствами. Так, например, процесс соединения этого материала значительно затрудняется высокой способностью меди окисляться в нагретом или расплавленном состоянии и ее высокой текучестью и теплопроводностью.

Следует отметить, что различные примеси, содержащиеся в составе меди разных марок (кислород, сурьма, висмут, мышьяк, сера, фосфор), тоже оказывают определенное влияние на процесс сварки. Особенно негативно на сварочный процесс влияет висмут.

В ходе нагревания и плавления медь, окисляясь, образует одновалентный оксид Cu2O, который, взаимодействуя с водородом, растворенным в металле, приводит к появлению трещин в материале, т.е. к так называемой «водородной болезни».

Режимы сварки меди.

Следует отметить, что лучше всего сваривается катодная электролитическая медь с процентным содержанием примесей до 0,05%.

Существует ряд способов соединения медных элементов. Для этого применяют следующие типы сварки: газовую, в защитной инертной среде (азотной или аргоновой), электродуговую ручную и автоматическую. Необходимо отметить, что любые сварочные работы следует проводить в помещении, где есть приточно-вытяжная вентиляция. Обязательно использовать спецодежду, спецобувь и индивидуальные защитные средства: кожаные перчатки, щиток. Сварочное оборудование должно быть исправным.

Ручная дуговая сварка

При такой технологии сварки меди необходимы следующие устройства и материалы:

  • электроды, флюс и присадочный материал соответствующего типа;
  • генератор сварочный постоянного тока.

Технология электродуговой ручной сварки медных материалов осуществляется с применением графитированных (угольных) или металлических электродов. Для отечественных изделий типа ЗТ в качестве стержней используют латунь марки Л90, проволоку медную марок М1, М3, М2, бронзовую проволоку Бр, КМц3-1 (кремнемарганцевая), бронзовые стержни марки Бр, 0Ф4-0,25 (оловянно-фосфористая).

Схема ручной дуговой сварки.

Стержни электродов покрывают особыми химическими составами (покрытиями) согласно справочной литературе. Толщину электродного покрытия следует выбирать согласно справочной литературе в зависимости от типа электрода. После того как нанесено покрытие, электроды необходимо просушить в течение 3-4 часов на воздухе при температуре +20°…+30°С, далее прокалить в течение 90-120 минут при температуре +250°…+300°С.

Электродуговую ручную сварку медных материалов посредством электрода из металла осуществляют током постоянной величины (обратная полярность) согласно следующим параметрам (I – сила тока, А, d – сечение электрода, мм, S – толщина листа, мм):

  • S = 2, d = 3, I от 120 до 150;
  • S = 3, d = 3-4, I от 160 до 210;
  • S = 4, d = 4, I от 240 до 280;
  • S = 5, d = 5, I от 300 до 350;
  • S = 6, d = 5-6, I от 330 до 380.
Читайте также:  Состав незамерзайки для авто и пропорции компонентов

В процессе соединения меди с использованием графитированных электродов в роли присадок применяют прутки, имеющие марки, аналогичные маркам электродов из металла. В целях оптимизации дугового сваривания медных деталей и конструкций электродом из графита применяется соответствующий флюс, который в начале работы добавляют в разделку или покрывают им присадочный материал. Химсостав флюса выбирают согласно справочникам.

Схема сварки неплавящемся электродом.

Технология ручной сварки медных элементов при помощи угольного электрода проводится согласно следующим параметрам (I – сила сварочного тока, А, d – сечение электрода, мм, S – толщина листа, мм):

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

Если сечение листа не превышает 4,0 мм, то дуговую ручную сварку осуществляют, не разделяя кромки. Без зазоров необходимо провести сборку стыковых соединений.

Детали толщиной свыше 0,5 см перед свариванием следует предварительно нагреть до температуры +200°…+300°С. Соединения тавровые и угловые сваривают, располагая «в лодочку».

Дуговая сварка меди сварочным автоматом

Для данного вида сварки меди необходимы следующие материалы и инструменты:

  • электроды, присадки и флюс соответствующего типа;
  • сварочный аппарат;
  • графитовая подкладка.

Классификация способов сварки в среде защитных газов.

Автоматическую электродуговую сварку медных конструкций и деталей осуществляют с использованием флюса электродами двух типов: металлическим плавящимся и неплавящимся из графита. Разновидность флюсового и присадочного материалов выбирают согласно справочной литературе.

В случае использования электрода из графита сваривание проводят посредством специальной головки автоматического типа, передвигающейся по сварному шву с фиксированной скоростью. В ходе такого типа соединения используют присадочный металл, графитовую подкладку под свариваемой медью и латунную полоску.

Технология дуговой автоматической сварки медных материалов с применением угольного электрода сечением 20,0 мм имеет следующие параметры (I – сила тока, А, V – скорость сварки, м/ч, S – сечение листов, мм, U – напряжение дуги, В):

  • 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.

Дуговая автоматическая сварка меди выполняется посредством обыкновенных сварочных аппаратов электродом из металла. При этом используют электродную медную проволоку марок М3, М1, М2 и диаметром от 1,6 до 3,0 мм. Такую сварку проводят на токе постоянной величины (обратная полярность). Применяют флюс согласно справочной литературе. Некоторые типы флюсов позволяют, в частности, проводить автоматическую сварку медных элементов на токе переменной величины.

Аргонно-дуговая сварка меди.

Следует отметить, что дуговая автоматическая сварка меди в зависимости от типа соединения имеет свои отличительные особенности и определенные режимы. Так, в случае одностороннего шва, материал сваривают со сквозным проваром с использованием графитовой подкладки.

Кроме того, листы сечением менее 8,0 мм варят, не разделывая кромки, согласно следующим параметрам (d – диаметр проволоки, мм, I – сила тока, А, S – толщина листов, мм, U – напряжение дуги, В, V – скорость, м/ч):

  • 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.

В ходе сваривания более толстого материала (более 8,0 мм) используют разделку в виде буквы «V» под углом 60°. Процесс соединения стыков с разделанными медными кромками при двустороннем шве проводят согласно следующим параметрам (угол разделки кромок постоянен и составляет 60°, S – толщина листов, мм, I – сила тока, А, U – напряжение дуги, В, V- скорость, м/ч):

  • d = 10, притупление кромок = 5 мм, I =540-560, U =33-38, V = 15;
  • d = 12, притупление кромок = 6 мм, I =580-600, U =35-38, V = 15.

Сварка в среде аргона.

Медные соединения внахлестку свариваются по следующей технологии согласно таким параметрам (S – толщина листов, мм, I – сила тока, А, U = 30-35 В – напряжение дуги, В, V – скорость, м/ч):

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

Следует отметить, что медные листы толщиной от 8 до 12 мм необходимо варить с обеих сторон. Также, в целях быстрого зажигания сварочной дуги, целесообразно перед началом сваривания подсыпать стружку из латуни под проволоку электродов.

Сварка меди в защитной инертной газовой среде

Кроме вышеперечисленных видов соединения, медные материалы также можно сваривать в среде азота или аргона двумя типами электродов: плавящимся металлическим и неплавящимся вольфрамовым. Наиболее распространенным вариантом данного вида соединения является сваривание в инертной аргоновой среде неплавящимся электродом из вольфрама на токе прямой полярности и постоянной величины.

Влияние температуры предварительного подогрева на угол смачивания при сварке меди.

Для такого вида сварки меди необходимы следующие компоненты и устройства:

  • электроды, флюс и присадочный материал соответствующего типа;
  • сварочные держатели, осушенный аргон (99,8% чистота), сварочный аппарат для аргонодугового соединения.

В роли материала присадки выступают прутки (марка М2, М1, М3). Технология такого вида соединения медных элементов имеет следующие параметры (I – сила тока, А, Dп – диаметр присадочной проволоки, мм, Qа – расход аргона, л/мин, S – толщина листов, мм, Dэ – диаметр электрода из вольфрама, мм):

  • S = 1,6, Dп = 2,4, Dэ = 2,4, I = 80-110, Qa = 2,8-3,3;
  • S = 3,2, Dп = 3,2, Dэ = 3,2, I = 200, Qa = 6;
  • S = 6,4, Dп = 4,8, Dэ = 4,8, I = 300, Qa = 7;
  • S = 10, Dп = 4,8, Dэ = 4,8, I = 350, Qa = 7;
  • S = 12, Dп = 6,4, Dэ = 4,8, I = 400, Qa = 8;
  • S = 16, Dп = 6,4, Dэ = 4,8, I = 400, Qa = 8.
Читайте также:  Мерседес GLS 2020 - фото и цена, характеристики нового Mercedes-Benz GLS X167

В случае сваривания меди в среде защитных газов плавящимся металлическим электродом соединение проводят на токе постоянной силы и прямой полярности. Материал электродов в этом случае выбирают согласно справочной литературе.

Как производится газовая сварка?

Для такого вида соединения медных элементов необходимы следующие материалы и инструменты:

  • электроды, флюс и присадочный материал соответствующего типа;
  • ацетиленовый генератор, заправленный водой и карбидом кальция, или баллон с ацетиленом;
  • баллон с кислородом;
  • шланги;
  • горелка.

Схема газовой сварки меди.

Газовая сварка медных деталей и конструкций является самым распространенным видом сваривания медных элементов. При использовании этого вида соединения листов толщиной менее 5,0 мм используют присадочные материалы из меди марок М1, М2, М3.

Если надо провести сваривание медных листов большей толщины, то следует использовать проволоку с содержанием фосфора 0,2% и кремния 0,15-0,3% или проволоку из меди с содержанием фосфора 0,2-0,7%. При данном виде работ применяют флюсы согласно справочной литературе.

Технология имеет такие параметры (S – толщина медных листов, мм, № – номер наконечника сварочной горелки, Dп – диаметр присадочной проволоки, мм):

  • S 15, Dп = 8, № 6-7.

Термическая обработка

По окончании сваривания меди любым способом соединения швы необходимо подвергнуть проковыванию. Если сечение сваренных листов менее 0,5 см, то металл проковывают без нагрева. Если сечение листов свыше 0,5 см, то медь следует проковывать, проведя нагревание до температуры +250°…+350°С.

Нагрев свыше +350°С проводить нецелесообразно, т.к. это приводит к снижению прочностных свойств металла. По окончании проковки необходимо провести термическую операцию отжига при температуре +500°…+600°С с дальнейшим водным охлаждением. Эта операция позволяет сделать сварной шов пластичным и повысить его механические и прочностные свойства.

Контактная сварка своими руками

Аппарат для контактной сварки и его применение для сварки в быту

Контактная сварка представляет собой соединение двух деталей в одно целое, которое происходит при помощи нагрева в месте сварки мощным кратковременным потоком электричества.

При этом одновременно происходит сжатие деталей в месте нагрева до возникновения пластической деформации. В промышленности этот вид соединения применяется достаточно широко, но в последнее время всё чаще мастера применяют его и в домашних мастерских.

Причем этим способом можно сваривать не только одинаковые металлы между собой, но и разные по составу.

Сварка алюминия при помощи контактной точечной сварки

Этот способ хорош и для ремонта инструмента, в том числе и садового, и для ремонта более крупных деталей, таких как кузов автомобиля. Особенно успешно применяется контактная сварка при соединении алюминия, который имеет свои особенности сварки.

Хорошо варить и сетку для ограды.

При контактной сварке меньший риск прожечь тонкий лист металла. В месте соединения деталей на точке их соприкосновения под воздействием тока металл расплавляется.

Сжатие этого места способствует переходу металла одной детали в другую. Затем подача тока прекращается, и металл кристаллизуется, образуя единое целое.

Компании, выпускающие такое оборудование, очень чутко реагируют на повышение спроса, поэтому в продаже сейчас можно найти бытовые приборы для сварки. Стоят они от 12000 рублей и не каждому по карману.

В то время как специалисты научились сами изготавливать такие приборы.

Как выглядит контактная сварка своими руками из микроволновки

Из микроволновой печи извлекается трансформатор, лучше, если он будет мощностью выше 700 Вт. В трансформаторе используем вторичную обмотку, снимая её так, что бы первичная осталась неповреждённой. В итоге нам нужно иметь ток, силой не меньше 500 А. Для этого усиливаем первичную обмотку, намотав на неё в зазоре изолированный провод, толщина которого около 1 см. Получится 2-3 витка.

Наматываем обмотку толстым проводом

Если у нас была мощность трансформатора около 1000 Вт, такой переделки будет достаточно, что бы варить пластины толщиной 3 мм.

Ток в момент сварки может увеличиваться до 1500 А. Для работы в квартире больше и не нужно, и так будут скачки напряжения. Если у вас частный дом, тогда мощность можно и увеличить.

Для увеличения мощности можно установить параллельно два трансформатора, тогда сварочный ток удваивается. Нужно обратить внимание на то, что бы не было подключения в противофазе. Для этого следят за тем, что бы направление витков на вторичной обмотке было одинаковое.

Схема сдвоенного подключения трансформатора.

Здесь указаны схема №1 и №2 для контактной сварки, изготовленной своими руками из двух микроволновок.

Нужно только, что бы вторичные обмотки трансформатора имели то же количество витков.

Реле времени для контактной сварки можно также собрать своими руками, руководствуясь, например, следующей схемой.

Читайте также:  BMW Е90 реальные отзывы о расходе топлива бензина и дизеля на механике и автомате

Реле времени для контактной сварки своими руками, наиболее простая схема

Можно собрать реле и совсем по простой схеме

Эту схему соберет и новичок

Далее в вопросе, как сделать контактную сварку своими руками стоит вопрос электродов. Используя для этого медную проволоку, нужно обратить внимание, что её толщина должна соответствовать диаметру того провода, который идет от трансформатора, причем длина у проводов должна быть минимальной длины.

Пример установки электрода

Как вариант, можно использовать и жало от паяльника б/у. В процессе выработки электроды нужно будет подтачивать, а затем и вовсе менять. Клещи для сжатия для контактной сварки, которые можно изготовить и своими руками или применить от другого оборудования, в месте сварки могут иметь разную конструкцию, но давления для бытового прибора будет достаточно до 30 кг. Причем, чем длиннее рычаг, тем меньше к нему нужно прикладывать усилий.

Клещи для сжатия места сварки

Как видно, изготовить оборудование для контактной и точечной сварки своими руками совсем не сложно.

Изготовление своими руками контактной сварки на конденсаторах

Конденсаторную контактную сварку есть смысл собирать своими руками в случае, если работы связаны с со сваркой цветных металлов или с привариванием небольшой детали к большей, что важно для домашних умельцев. Такой прибор имеет высокое напряжение при работе.

Конденсаторы – это батарейки, собранные определенным образом. Время прохождения тока очень мало, буквально 0,1 секунды, но при этом образуется дуга температурой, достаточной для расплавления металла. Место сварки сжимается прибором, в результате чего получаем прекрасный сварочный шов.

По видам они бывают транформаторными и безтрансформаторными.

Собираем аппарат согласно схеме из конденсаторов

По сравнению с аппаратом, изготовленным из микроволновки, такой прибор не потребляет много электроэнергии. Кроме того, он не требует принудительного охлаждения. Скорость работы при вырабатываемом плотном сварочном токе вполне приличная.

Швы получаются аккуратные, что очень актуально в случае сварки тонкого или цветного металла.

Изготавливаем прибор следующим образом. Берем самую простую схему, например, следующую.

Самая элементарная схема контактной сварки на конденсаторах для изготовления своими руками

Первичную обмотку пропускаем через выпрямительный, диодный мост и подключаем её напрямую к источнику напряжения. С тиристора (это полупроводниковый прибор), который имеет кнопку для пуска, на мостовую панель проходит сигнал. Конденсатор через тиристор подключается к выпрямительному мосту и на первичную обмотку. Для его зарядки включаем специальную дополнительную цепь, имеющей диодный мост и трансформатор.

Емкость конденсатора, который и является источником импульса, должна быть в пределах от 1000 до 2000 мкФ, а первичная обмотка должна быть изготовлена из проволоки, немногим меньше 1 см, примерно 0,8 см, его обматываем в 300 витков. Сердечник изготавливаем из трансформатора Ш40 размером в 7 см.

Что бы изготовить вторичную обмотку, используем медную шину, 10 обмоток будет достаточно.

Используя конденсаторы, выбор которых ограничивается только мощностью- 10В, а также напряжением 15 В.

Затем изготавливаем зажим и электроды, как указано в предыдущей статье, только в размерах, соответствующих данному прибору.

Вариант изготовления клещей для зажима при контактной сварке

Прибор для контактной сварки на конденсаторах своими руками готов

Изготовление прибора для контактной сварки из инвертора своими руками

Можно изготовить контактную сварку своими руками, используя сварочный инвертор. При этом получаем на выходе низкую потребляемую мощность при достаточных основных рабочих показателях.

Схема, по которой можно изготовить аппарат для контактной сварки из конвертора своими руками

Появляется возможность сварки тонких листов при достаточно низкой цене аппарата, который в итоге получается и простая конструкция, которой не сложно работать.

Есть и недостатки.

Вся конструкция не совсем надежная, так как делают её без расчетов. Поэтому её использовать как профессиональное оборудование не получится, к тому же регулировка имеет небольшой диапазон.

Сам корпус слабый и не имеет защиты от ударов, влаги и прочее.

Собираем аппарат, например, по приведенной схеме. Можно и слегка изменить её но принцип соединения силовой части, выключателя, цепи управления, а также защиты. Из инвертора используются трансформатор, блок питания. Нужна система управления и сам выключатель

В первой обмотке подключаются сварочный трансформатор и тиристорный пускатель.

Вторичная обмотка не нужна, её удаляют, особо церемониться с ней не нужно, можно использовать молоток и зубило.

Далее первичную обмотку усиливают намоткой второго слоя проволокой толщиной 2 -3 см. Её обязательно изолируют. Это может быть как специальная изоляционная бумага, так и специальный лак. Как и в первом случае, важно правильное направление обмоток. Проверяем все при помощи обыкновенного вольтметра.

Проверяем силу тока, она не должна быть выше 2000 А.

Электроды выбираем немного меньше, чем толщина кабеля. По составу это может быть медь, медный сплав с добавлением хрома или с медными наконечниками.

Соединяют электроды для контактной сварки своими руками при помощи или пайки или при помощи болтов и гаек. Пайку используют для маломощного оборудования. При соединении электродов с кабелем болтами, последние желательно использовать медными.

Пример соединения электродов

Изготовление такого прибора всегда оправдано и целесообразно.

Ссылка на основную публикацию
Adblock detector