Сварка цветных металлов электродами

Сообщество сварка электродами

Процесс сварки стали имеет существенные отличия от сварки цветных металлов и их сплавов. Среди факторов, определяющих свариваемость каждого из этих материалов можно выделить:

  • Теплопроводность;
  • Температуры, как плавления, так и кипения;
  • Степень активности взаимодействия с газами, которые содержатся в окружающем воздухе (к примеру, с азотом, кислородом, а также парами воды).

Сварочные электроды для цветных металлов представляют собой группу, к которой относят марки для сварки алюминия, никеля, меди, а также их сплавов. Эта группа электродов практически полностью не стандартизована (как и электроды для наплавки и сварки чугуна), а выпуск их осуществляется в соответствии с отдельными ТУ (техническими условиями).

Рассмотрим основные отличительные особенности каждого из материалов, а также электроды для цветных металлов, которые подходят для их сварки.

  1. Отдельно внимание заслуживает такой материал, как титан. Стоит отметить, что титан и его сплавы не свариваются при помощи ручной дуговой сварки. Причина – недостаточная защита от окисления зоны сварного соединения.
  2. Алюминий и его сплавы

Для алюминия и его сплавов характерны такие свойства:

  • Высокие показатели электро- и теплопроводности;
  • Малая плотность;
  • Повышенная стойкость к коррозии;
  • Легкая окисляемость.

Эти особенности (в особенности окисляемость) ведут к тому, что на поверхности материала всегда присутствует пленка (оксид алюминия), которая является плотной и тугоплавкой. Температура плавления пленки составляет 2072 градуса по цельсию, а самого алюминия 660 градусов.

Подобная пленка может появляться и в процессе сварки на поверхности сварочной ванны, что препятствует формированию шва (за счет нарушения стабильности процесса), а также вызывает появление непроваров.

Качественный шов в этом случае можно получить, если удалить с поверхности оксидную пленку (Не так то просто это сделать).

В процессе ручной дуговой сварки этого можно достигнуть за счет введения в состав покрытия фтористых и хлористых солей щелочных либо щелочно-земельных металлов (Которые и применяют в покрытиях электрода). Такие добавки в расплавленном состоянии создают условия для удаления с поверхности оксида алюминия (планки) и, как следствие, обеспечивают устойчивое горение дуги.

Среди наиболее распространенных марок электродов, которые используют для сварки алюминия и его сплавов можно выделить:

  • ОЗА-1 и ОЗАНА-1 – для проведения сварки и наплавки элементов из технически чистого алюминия;
  • ОЗА-2 и ОЗАНА-2 – для заварки дефектов, которые возникли в процессе литья, а также наплавки изделий, выполненных их алюминиево-кремнистых сплавов.

Марки электродов ОЗА-1,2 производят стандартным способом (опрессовка с применением карбоксиметилцеллюлозы в качестве связующего раствора).

Марки электродов ОЗАНА-1,2 имеют улучшенные сварочно-технические характеристики за счет того, что оптимизирован состав и соотношение галогенидов, а также применяются специальные улучшенные связующие.

  1. Никель и его сплавы

Характерными особенностями никеля и его сплавов являются:

  • Прочность;
  • Вязкость;
  • Жаростойкость;
  • Жаропрочность;
  • Высокая устойчивость к коррозии.

Никель, как и сплавы с ним, отличается значительной чувствительностью к примесям (в особенности к растворенным газам, таким как азот, кислород и водород), а также склонностью к возникновению горячих трещин. Чтобы такие трещины не появлялись, следует использовать, как основной металл, так и сварочные электроды достаточно высокой чистоты, предварительно подготавливая их к сварке специальным образом.

Техника и технология ручной дуговой сварки никеля и его сплавов сходны с процессом сварки высоколегированных коррозионностойких сталей.

Среди наиболее распространенных марок электродов, которые используют для сварки никеля и его сплавов можно выделить:

  • ОЗЛ-32 – подходит для сварки никеля в разных интерпретациях;
  • В-56У – подходит для сварочных работ с монель металлом.
  1. Медь и ее сплавы

Для меди и ее сплавов характерны такие особенности:

  • Высокие показатели электро- и теплопроводности;
  • Повышенная текучесть металла в расплавленном виде;
  • Активное взаимодействие с такими газами, как кислород и водород.

Эти особенности нередко становятся причиной того, что в процессе сварки образуются трещины. Для того чтобы избежать этих явлений следует применять в сварных соединениях раскисленную медь. При этом сварка должна выполняться прокаленными электродами, а свариваемые элементы следует тщательно зачищать (до блеска).

Если говорить о сварке бронзы или латуни, то нужно отметить, что сварка бронзы усложняется за счет малой прочности и высокой хрупкости материала в нагретом состоянии, а латуни – интенсивными испарениями цинка.

Среди наиболее распространенных марок электродов, которые используют для сварки меди и ее сплавов можно выделить:

  • Комсомолец-100, АНЦ/ОМЗ-2, АНЦ/ОМЗ-3, АНЦ/ОМЗ-4 - в зависимости от модели электрода используются для сварки и наплавки элементов, как из технически чистой меди, так и из меди, содержащей определенное количество кислорода (не более 0,01%)
  • ОЗБ-2М – подходит для сварки и наплавки элементов из бронзы. Следует отметить, что металл, наплавленный электродами, по химсоставу соответствует оловянно-фосфористой бронзе.

Кроме того, электродами марки ОЗБ-2М можно проводить сварку латуней.

Отдельного внимания заслуживают электроды марки АНЦ-З, которые имеют отличные показатели производительности и могут обеспечить на дуге высокое номинальное напряжение (45-52 В).

В заключение следует отметить, что сварка цветных металлов электродами – процесс специфический и требует от исполнителя четкого соблюдения всех технологических тонкостей. Только в этом случае можно получить сварное соединение, качество которого не будет вызывать нареканий.