Как заварить латунный кран своими руками

Сварка латуни. Как сваривать латунь?

Сварка латуни может осуществляться всеми известными способами сварки. Во многом, процесс сваривания латуни подобен процессу сварки меди. Сварка латунных листов применяется, в основном, при изготовлении приборов для химической промышленности. Профильный прокат предпочтительнее сваривать с помощью контактной сварки. Латуни различных марок содержат в своём составе цинк и другие элементы. И содержание легирующих элементов влияет на свариваемость латуни и изменяет её физико-химические свойства.

Основная трудность при сварке латуней

Основная трудность при сварке латуней различных марок связана с интенсивным кипением и быстрым выгоранием цинка. Цинк имеет низкие температуры плавления (419°C) и кипения (905°C), намного ниже, чем температура плавления основного металла (от 700°C до 1000°C) и это становится причиной выгорания и испарения цинка. Выгорание цинка происходит по реакции: 2Zn+O 2 =2ZnO.

Большая часть цинка в составе латуни в процессе сварки улетучивается. Часть цинка, соединяясь с кислородом, образует окись цинка ZnO, которая представляет собой белый порошок. Этот порошок покрывает большую часть металла в зоне термического влияния и другие участки вблизи шва, а также открытые части оборудования, находящиеся на рабочем месте.

Кроме того, испарения ZnO очень опасны для человека, поэтому техника безопасности при сварке латуни требует использовать респираторы в процессе сварки. Некоторые технологические приёмы позволяют свести к минимуму выгорание цинка, но даже с учётом этого, при всех основных видах сварки выгорание составляет 25-30% и это приводит к появлению дефектов в сварных швах в виде большого количества пор.

Несмотря на схожесть сварки латуни со сваркой меди, большое содержание цинка требует производить сварку таким образом, чтобы обеспечить отсутствие пор в сварном шве и уменьшить угар цинка.

Подготовка латунных деталей к сварке

Благодаря тому, что теплопроводность латуни ниже, чем у меди, при сварке латуни малых и средних толщин предварительный подогрев не требуется. При сварке латуни большой толщины, желательно проведение местного предварительного подогрева.

Разделка сварных кромок под сварку в стык выполняется, исходя из толщины свариваемого металла. При сварке латунных листов, толщиной до 1,5мм рекомендуется, по возможности, выполнять отбортовку листов. Высота отбортовки равна удвоенной толщине свариваемого металла.

При сварке латуни толщиной 1,5-6мм допускается не подготавливать сварные кромки при этом, между свариваемыми деталями должен быть зазор 1-2мм. В случае применения подкладок зазор допускается увеличивать до 3-4мм. Для обеспечения полного провара по всей толщине металла применяют двустороннюю заварку.

При толщине свариваемой латуни 6-25мм выполняют V-образную разделку сварных швов, хотя более предпочтительной является X-образная разделка (если это возможно) с углом раскрытия 30-45° с обеих сторон. Стыковые кромки следует притупить. Величина притупления 4мм. При увеличенных зазорах качество сварных соединений снижается. А при малых зазорах и длинных сварных швах увеличиваются напряжения в сварной конструкции, что приводит к её деформации.

Выбор присадочного материала для сварки латуни

Выбор той, или иной марки присадочного материала сильно влияет на протекание процесса сварки латуни. В таблице, приведённой ниже, указан состав наиболее применяемых присадочных проволок:

Часто для сварки обычных латуней выбирают присадочную проволоку марок Л62 и Л68. Данные марки не предотвращают выгорание цинка, но качество сварки получается хорошим, сварные швы прочные и хорошо сформированные.

Главным недостатком при сварке латуни обычных является большое количество дефектов в сварных швах в виде пор. Чтобы получить более плотный шов и улучшить прочностные и технологические характеристики, рекомендуется выбирать латунную проволоку, легированную элементами раскислителями. Хорошими раскислителями являются алюминий, кремний, никель, марганец и, иногда, серебро.

Присадочный материал №1 содержит бор и является самофлюсирующим. Выбор данного присадочного материала позволяет исключить применение флюса и увеличивает время сварки на 20-40% по сравнению со сваркой под флюсом.

Присадочные металлы № 2 и 3 — кремнистые латуни. Они обеспечивают малодымный процесс сварки. При их применении угар цинка составляет всего 2%. Присадочный материал №4 содержит цинк и обеспечивает бездымный процесс сварки. Материал №4 был разработан, в первую очередь, для сварки чугуна или стали с латунью, но может успешно применяться для сварки легированных и нелегированных латуней.

Материалы №5 и6 применяются при сварке латуней марок Л62 и Л68 с порошковыми или газовыми флюсами.

Составы №8, 9, 10 содержат олово и кремний в своём составе олово и кремний. Эти материалы показывают наилучшие результаты при ацетиленокислородной сварке латуни. Применение такой присадочной проволоки позволяет получить высокую коррозионную стойкость сварного соединения в морской воде.

Флюсы для газовой сварки латуни

Для газовой сварки латуни применяют те же флюсы, что и для газовой сварки меди. Но наиболее хорошие результаты получаются при применении флюсов следующих составов:

1. Бура (Na 2 B 4 O 7 ) — 100%;
2. Бура (Na 2 B 4 O 7 ) — 50% и борная кислота H3BO3 — 50%;
3. Бура (Na 2 B 4 O 7 ) — 20% и борная кислота H3BO3 — 80%.

Эти флюсы способствуют очистке сварных кромок, препятствуют окислению расплавленной ванны.

По данным Асиновской Г.А., хорошие результаты получаются при выборе газового флюса марки БМ1, имеющим в своём составе 70-75% метилбората B(OCH 3 ) 3 , 25-30% метилового спирта CH 3 OH. Применение этого флюса полностью предотвращает выгорание цинка и образование паров ZnO.

Расход флюса БМ1 составляет всего около 30г на килограмм жидкого металла. При избыточном количестве данного флюса качество сварки снижается из-за повышенной пористости шва, т.к. удаление газов из металла шва затрудняется. Расход порошкового флюса получается 25-30г на килограмм наплавленного металла.

Техника сварки латунных изделий

Сварку латуни выполняют с максимально возможной скоростью. Рекомендуемая скорость сварки составляет 0,15-0,25 м/мин, в случае выполнения однослойных сварных швов. При меньшей скорости резко возрастает риск образования большого количества пор в металле шва.

При сварке латуни больших толщин, соединяемые детали устанавливают под углом 10-15° к горизонту и сварку ведут снизу вверх, на подъём. Желательно, при этом, выполнять сопутствующий подогрев. Сварку швов большой длины выполняют обратно-ступенчато. Чаще всего сварку производят нижним швом, но допускается и вертикальный шов. Потолочные швы обычными способами сварки не выполняются из-за повышенной жидкотекучести латуни.

При сварке не в нижнем положении, необходимо применять легированную присадочную проволоку, иначе получившийся сварной шов будет пористым. Однако, по данным исследований Асиновской Г.А., при использовании газового флюса (например, БМ1) и кремнийсодержащей латуни в качестве присадочного материала, сварку допускается выполнять в любом положении.

Сварку латуни рекомендуется выполнять, располагая присадочную проволоку под углом 15-30% к свариваемым кромкам. Горелку следует держать под углом 70-80° к изделию. Сварку производят без поперечных колебаний. При этом присадочный пруток, или проволока, должна находиться над расплавленной ванной, в пламени горелки. Не допускается погружение прутка в расплавленную ванну. Расплавляясь в пламени горелки, он каплями стекает в него.

Качество сварки латуни различных марок

Прочность сварных соединений и качество сварки разных марок латуни различна. На качество сильно влияет присадочный материал. В таблице представлены средние показатели прочности сварных соединений латуни разных марок:

Источник

Особенности сварки латуни в домашних условиях

Работа с цветными металлами, такими как латунь, всегда сопряжена с рядом трудностей. Это связано с тем, что физические свойства латуни могут изменяться под воздействием высокой температуры. Многие начинающие сварщики, впервые столкнувшись со сваркой латуни и не знающие всех особенностей, получают неудовлетворительный результат и больше не хотят работать с цветными металлами.

Они считают, что такой сложный по свойствам металл можно сварить только дорогостоящими методами, такими как контактная сварка латуни. Но это не так! Мы готовы доказать, что сварка латуни возможна даже в домашних условиях. В данной статье мы расскажем, как выполняется полуавтоматическая сварка аргоном и проволокой, поскольку такой комплект оборудования наверняка есть у многих домашних умельцев и работа с ним не так уж сложна.

Общая информация

Латунь — широко применяемый металл, в составе которого в большом количестве присутствует медь и цинк. При этом содержание цинка может достигать 50%. Благодаря цинку латунь приобретает улучшенные эксплуатационные характеристики, а себестоимость металла уменьшается.

Латунь изготавливают в промышленных индукционных печах, используя не только медные и цинковые заготовки, в составе могут присутствовать и другие металлы. Например, олово, алюминий, кремний и свинец. Все эти металлы обладают легирующими свойствами и улучшают характеристики латуни. Благодаря им цинк меньше испаряется, улучшаются антикоррозийные свойства, металл легче поддается нарезке. Словом, легирующие металлы придают латуни множество положительных качеств, тогда как в основе всегда остается цинк и медь.

Но, какими бы положительными свойствами не обладали легирующие добавки, у латуни все же есть свои особенности, из-за которых процесс сварки затрудняется. О них, и о технологии сварки латуни мы поговорим далее.

Особенности

Сварка латуни в домашних условиях и на предприятии всегда связана с некоторыми трудностями. У новичков часто получаются непрочные пористые швы, которые не проходят никакой контроль качества. Все дело в особенностях латуни как металла, именно они способствуют ухудшению качества.

Самая главная особенность — это активное испарение цинка во время сварки. Дело в том, что цинк плавится при относительно низкой температуре (около 400 градусов по Цельсию). Из-за этого образуются летучие вещества, которые вступают в контакт с кислородом. В таких случаях на поверхности сварного соединения образуется видимый белый порошкообразный налет. Он способствует ухудшению качества шва. Чтобы избежать этих проблем нужно правильно подобрать оптимальный режим сварки.

Технология сварки

Перед сваркой детали нужно подготовить. Кто-то рекомендует прокаливать заготовки, но мы считаем, что эта процедура излишняя. Мы рекомендуем подогревать только места стыков, и то в случае, если детали крупные и толстые. Что касается кромок, то их нужно разделывать на любых деталях. А вот зачистка необходима только деталям, толщина которых больше 5 миллиметров. Естественно, вне зависимости от толщины металла, с его поверхности нужно убрать грязь, краску и очаги коррозии.

Сварка латуни полуавтоматом выполняется с применением присадочной проволоки и защитного газа. Проволока должна быть изготовлена из латуни. В качестве газа рекомендуем использовать аргон, его можно легко найти в специализированных магазинах. При этом не обязательно покупать большие баллоны, в продаже имеются более компактные варианты по 10-15 литров, они легко поместятся в багажник и их можно перенести самому.

Вставьте проволоку в горелку и только после этого включайте полуавтомат. Установите на полуавтомате постоянный ток и прямую полярность. Проволока латунная сварочная будет подаваться в автоматическом режиме, но если вы уже имеете некоторый опыт ручной подачи проволоки, то можете делать это самостоятельно. В процессе работы следите за тем, чтобы проволока плавилась равномерно и полностью заполняла стык. Дуга должна быть длинной, чтобы уменьшить вероятность образования прожогов на поверхности металла.

Во время сварки вы будете слышать сильный треск. Не беспокойтесь, это абсолютно нормально, подобный звук образуется при испарении цинка. Ведите горелку ровно, не отклоняясь в стороны. После выполнения шва не нужно резко отводить горелку в сторону и отключать подачу газа. Отведите горелку плавно и пусть газ подается в сварочную зону еще секунд 10. После этого прекратите подачу газа.

Техника безопасности

В большинстве случаев сварка латуни относительно безопасна, даже в бытовых условиях, например, в гараже. Но учитывайте, что при плавлении выделяются пары цинка, а это уже может быть опасно для дыхательных путей, так что используйте респираторы. Не забывайте о других обязательных средствах защиты: одежде из плотной ткани, ботинок, не проводящих электричество, защитных перчаток и маске. Держите рядом огнетушитель.

Кстати, технике безопасности мы посвятили множество статей, вы можете ознакомиться с ними тут, тут, и тут. Чем лучше вы знаете правила и умеете применять их на практике, тем выше вероятность, что в критической ситуации вы сможете сохранить себе здоровье и жизнь.

Вместо заключения

Как вы понимаете, технология сварки латуни не так уж сложна, как может показаться на первый взгляд, но она все же имеет ряд особенностей. У новичков часто не получается правильно выполнить сварку, из-за чего они делают вывод, что работа с латунью им не по плечу. Не стоит отчаиваться! Все, что вам нужно, это полуавтомат, латунная проволока для сварки и баллон с аргоном.

К тому же, домашняя сварка не предполагает высочайшего качества швов, вам не нужно соблюдать ГОСТы и беспокоиться о недостатках своей работы. Это дает возможность свободно практиковаться, без переживаний за конечный результат. А вы когда-нибудь работали с латунью? Расскажите о своем положительном (или отрицательном) опыте в комментариях к этой статье.

Источник

Сварка латуни

Сварку латуни можно производить практически всеми известными методами. Выбор технологии сваривания зависит от количества легирующих компонентов в составе сплава, чаще всего цинка. Можно проводить аналогии со сваркой меди, технология и способы сварки в обоих случаях, практически полностью совпадают.

Сварочные работы с латунью чаще всего используются для производства оборудования химической и пищевой промышленности. Для этих целей обычно используют профильный прокат, скрепление которого производится с помощью контактной сварки.

Особенности сварки латунных изделий

Исходя из состава и физических свойств, следует выделить некоторые особенности сварки латуни:

• создание цинковой оксидной пленки;
• кипение цинка с последующим испарением;
• формирование пористой структуры сварного шва.

Цинк, содержащийся в сплаве, подвержен повышенному окислению. При перегреве, этот метал вступает в химическую реакцию с кислородом, вследствие чего на месте сварного шва образуется оксидная пленка. Налет белого цвета значительно препятствует соединению свариваемых элементов. Особенно часто подобная проблема возникает при сварке латуни в домашних условиях.

Внешний вид латуни

Кипение и испарение цинка происходит в результате большой разницы в температуре плавления меди и цинка. Цинк плавиться при температуре 420С, а медь при 1080С, что также превышает точку кипения цинка. Из-за подобных физических свойств, сварка латунных изделий сопровождается испарением цинка в большом количестве.

Его выгорание значительно влияет на качество соединения и эксплуатационные характеристики будущего изделия. Поэтому качественная сварка должна производится при оптимальной для нужного нагрева меди и сохранения цинка в сплаве температуре.

Подобные сварочные работы могут сопровождаться поглощением свободного водорода. Такая химическая реакция приводит к формированию пористой структуры шва. Из-за того, что водород не успевает улетучится из нагретого метала, в структуре шва остаются пузыри газа.

Образование пористости значительно влияет на качество соединения, что часто приводит к образованию трещин и потере прочности. Препятствование возникновению этой проблемы – главная задача при сварке латуни. Так, изделие с пористой структурой шва становится просто непригодным для промышленного использования.

Для решения вышеуказанных проблем, сварочные работы проводят при оптимальной температуре, которая позволяет создать прочное соединение без серьезных изменений физического состояния цинка.

Для этих же целей могут применять избыточное поступление кислорода, которое препятствует возникновению пор. Полученные окиси восстанавливают с применением присадок. Чаще всего для таких целей применяют кремний. Он окисляется и выпадает в осадок, очистка шва от которого не составляет особого труда.

Подготовка к сварке

Подготовка к сварке деталей из латуни схожа с подготовкой меди. Только в отличии от нее, латунные изделия небольшой толщины не нужно предварительно нагревать. Толстые элементы желательно подогреть в месте проведения сварочных работ. Такая манипуляция значительно повышает качество шва и прочность будущего изделия.

Очень важно при подготовке к работе обработать рабочие кромки. Если толщина кромки листы меньше 1,5 мм, рекомендуется провести отбортовку. Это позволит вдвое увеличить толщину латунного листа и повысить прочность будущего шва.

Подготовка к сварке латуни

При достаточной толщине листов отбортовку делать не нужно, но следует сохранять зазор между элементами около 2 мм. Увеличение зазора можно делать ппи использовании подкладки. Для изделий повышенной прочности можно применять метод двухсторонней сварки. При достаточной толщине шва, данный метод значительно повысит прочность стыка.

Подготовка латуни к сварке – очень важный этап, так как неправильная оценка толщины листа, длины шва и неверный выбор зазора могут привести к деформации конструкции. Это происходит за счет повышенного напряжения металла. В связи с этим, соединение толстых элементов лучше доверить опытным специалистам, которые профессионально работают с латунью.

Технология сварки латуни

Технология практически не зависит от выбора метода сварки. Существуют определенные правила и требования к таким работам. Рекомендуется придерживаться высокой скорости сварки – не меньше 15 см за минуту. Меньшая скорость повышает риск формирования пористой структуры и избыточного испарения цинка.

Вертикальную сварку выполняют снизу-вверх, при необходимости дополнительно нагревают место стыка. Ни в коем случае нельзя выполнять потолочную сварку, так как латунь легко плавится и обладает повышенными свойствами текучести.

Выбор технологии сварки латуни зависит от индивидуальных пожеланий, толщины листа и желаемых характеристик готового изделия.

Обычно применяются такие методы сварки:

Газопламенная сварка латуни

Аргоновая сварка, на сегодняшний день, наиболее эффективный способ заваривания латунных изделий. Применяют ее обычно при соединении элементов с толщиной более 5 мм. Сварочные работы выполняются в аргоновой среде. Инертный газ используется для создания защиты. Нагрев латуни происходит с помощью электрической дуги. Такая технология имеет ряд преимуществ, которые выгодно выделяют ее среди аналогов.

Результат аргоновой сварки латуни

В домашних условиях сварку латуни можно проводить с помощью электродуговой сварки, в том числе сварки полуавтоматом. Для этого необходимо использовать соответствующие электроды.

Работы проводятся постоянным током обратной полярности. Важно, чтобы дуга была короткой. Это препятствует избыточном испарению цинка. Перед началом работ желательно прогреть место стыка и прокалить электроды.

Заканчивать нужно проковкой шва или отжигом металла. Отжиг металла – это постепенной снижение температуры, после интенсивного нагрева. Такие процедуры значительно повышают качество стыка и прочность соединения.

Сварка латуни газом применяется для создания надежного соединения. Использовать ее можно также при сварке латуни со сталью. Однако для создания прочно стыка, необходимо использовать окислительное пламя. С его помощью создается защитная пленка, которая препятствует интенсивному выгоранию цинка.

Выполнение сварочных работ газом выполняется с помощью присадочных проволок. Выбор марки и типа проволоки зависит и состава сплава, и от желаемых характеристик готового изделия. Рекомендуется использовать проволоку, в состав которой входит бор – это позволяет обойтись без применения флюса.

Аргоновая сварка

Соединение латуни аргоном – наиболее эффективная технология, которая широко применяется в промышленном производстве.

Сварка латуни аргоном

Она имеет ряд преимуществ, среди которых стоит выделить следующие:

1. Для сварки латуни не требуются электроды со специальным покрытием. На фоне отсутствия необходимости использования флюса, значительно снижается себестоимость работ.
2. Такая технология отвечает всем современным нормам безопасности. Благодаря инертному газу, компоненты сплава не вступают в реакцию с компонентами воздуха, при этом не выделяются вредные вещества.
3. Аргонодуговая сварка препятствует образованию шлака на стыке, который обычно нужно зачищать.
4. Соединение латуни аргоном можно выполнять точеным методом.
5. Готовые швы отличаются аккуратностью и привлекательным видом.
6. Кромки соединяемых элементов не подвержены окислению за счет использования аргона.
7. Аргоновая струя очищает рабочую область от пыли и прочих отходов производства.
8. Универсальность способа позволяет стыковать элементы различных размеров и любых условиях производства.

Каждая технология сварки латуни имеет преимущества и недостатки, поэтому выбор следует проводить исходя из индивидуальных особенностей сплава, готового изделия и технических возможностей.

Источник