Сварка латуни: особенности и виды технологий

Сварка латуни необходима довольно часто. Выполнить эту работу как следует могут далеко не все люди. Но знание особенностей и видов технологий позволяет хотя бы проконтролировать получаемый результат.

Ключевая специфика сварки латуни связана с ее химическим составом. Это сплав таких известных металлов, как медь и цинк. Когда материал нагревают, цинк начинает улетучиваться. Освободившийся объем заполняют различных размеров и форм поры. Но это только половина проблемы.

В целом варят латунь примерно по той же схеме, что и простую медь. Если слой металла не превышает 1 см, заблаговременный прогрев его не потребуется.

Сварить латунь можно даже в домашних условиях, но для этого придется провести тщательную подготовку. Толстые конструкционные изделия обязательно надо прогревать в том месте, где будут заниматься сваркой. Этот прием улучшает качество шва и обеспечивает повышенную надежность соединения. Если толщина листов велика, необходимости в отбортовке нет. Однако между составными частями должна сохраняться дистанция не более 2 мм.

Если применяют подкладку, придется делать зазор несколько больше. Особенно прочные конструкции отрабатывают путем двухсторонней сварки. Неверная оценка отдельных параметров приведет к серьезнейшим проблемам. Потому толстые конструкции должны варить только подготовленные профессионалы со стажем.

Методика сваривания латуни почти не зависит от конкретного варианта выполнения работ. Действовать в любом случае придется максимально быстро. Если варить металл медленнее чем по 0,15 м за минуту, качество быстро упадет. Это выражается в ускоренном улетучивании цинка и активном развитии пористости. Вертикальные элементы из латуни варят строго снизу вверх.

Точки стыка по мере надобности дополнительно разогревают. Потолочная сварка категорически исключена.

Подбор технологии определяется:

• персональными пожеланиями;
• толщиной листа;
• предполагаемыми характеристиками готовой конструкции.

Предпочтительным вариантом сварки латуни электродуговым способом будет использование электрода из латунной же проволоки. Важно: в ней должно присутствовать как минимум 40% цинка (по массе). Дополнительно должны содержаться алюминий, свинец, марганец, железо. По электродам непрерывно движется электрический ток прямой полярности. Предпочтительна работа «короткой» дугой из нижнего положения.

Дугу поддерживают при силе тока 250 А. Такой параметр оптимален для электродов длиной 5 мм. Подобное соотношение гарантирует скорость проходки швов как минимум 0,3 м за минуту. Когда главная технологическая операция завершена, шов требуется дополнительно подвергнуть проковке и разогреву на 600-650 градусов. Это позволит значительно улучшить характеристики готового изделия.

В некоторых случаях для работы используют буру. Подобная защитная смесь может существенно облегчить выполнение даже самых сложных работ, в том числе очень сложное соединение различных «капризных» металлов. Разогретая бура плавится и образует соли. Позднее они кристаллизуются на поверхности. Убрать остатки такого слоя не слишком сложно.

Изготовление сварных латунных швов в аргонной среде считается наиболее качественным вариантом. Востребовано это решение и для работы с другими медными сплавами. Тут возможно применение как плавких, так и не подверженных плавлению электродов. Неплавкие детали применяют преимущественно из вольфрама. Отличным присадочным материалом для таких манипуляций считается бронзовый пруток БрКМц-3-1.

Варить латунь и бронзу в среде аргона требуется строго в один слой. Но делать нужно не цельный шов, а отдельные последовательные участки. Большое внимание надо уделять точности и аккуратности выполнения работы. При неосторожных манипуляциях велика вероятность прожечь материал.

Частично компенсировать эту опасность помогает использование длинной дуги. Силу тока на свариваемых участках понижают плавно. Более безопасно варить аргоном латунь толщиной свыше 5 мм. Для более тонких конструкций подобный метод непрактичен. Порой правильнее вернуться к традиционной электродуговой методике.

Обработка латуни и бронзы в обычной газовой среде вполне возможна, но работать тогда придется максимально быстро и четко. Средняя рациональная скорость — 0,25 м за минуту. Поперечные колебания совершать нельзя. Горелка должна идти под углом 90 градусов к поверхности на всем протяжении шва. Присадочную проволоку надо держать под углом 30 градусов по отношению к обвариваемым кромкам.

Кроме обзора методов, необходимо учесть еще несколько более частных тонкостей. В некоторых случаях используют медно-фосфорный припой. Его повышенная текучесть гарантирует установление превосходных связей на межмолекулярном уровне. Дополнительно поддерживается проникновение в самые мелкие трещины и другие дефекты. Готовый шов очень устойчив к коррозии и прочен механически.

В ряде случаев возникает необходимость сварки латуни и стали. Для нее берут:

• ацетилен-кислородную или пропан-кислородную горелку;
• прутки серии Л69;
• буру.

Латунью лудят стальные компоненты. Потом берут ту же горелку, ту же присадку и приваривают необходимые стальные детали со специальным слоем.

Рекомендована аргонодуговая сварка с присадкой, богатой цинком и марганцем.

Довольно многие люди прибегают к сварке латуни методом TIG. Рекомендуется не DC, а AC режим, потому что он позволяет получить весьма чистый шов. Однако надо учитывать, что выгорание цинка затрудняет розжиг дуги. Впрочем, лучший вариант — все равно использование газовой сварки. Многие отзывы опытных сварщиков говорят, что варить латунь способом TIG весьма мучительно.

Когда нужно заделать трещину в латунной конструкции при помощи электросварки, применяют либо графитированные, либо имеющие толстое покрытие электроды. Первый вариант позволяет варить нетолстые изделия даже без помощи присадочной проволоки. Иногда используют угольные электроды. Процедура работы с ними не отличается от аналогичной сварки меди; припоем становится латунная проволока.

Чтобы качественнее сварить латунь электродуговым способом, нужно:

• за один проход сваривать не более 3 мм металла;
• предварительно подогревать толстые конструкции до 200-300 градусов;
• прорабатывать тонкостенные материалы в один проход.

Флюс готовят, используя прокаленную буру с вхождением борной кислоты. Смесь изначально суха; перед самым применением ее разводят водой до нужной концентрации. Пастообразный состав придется наносить мягкой кисточкой на нужное место.

Готовясь к сварке латуни в среде аргона, необходимо очень тщательно подготовить соответствующие места. Убрать окислы поможет травление слабой азотной или соляной кислотой. Важно: между воздействием кислоты и самой сваркой должно проходить как можно меньше времени.

При работе в помещении очень важна качественная вентиляция. Но даже она не освобождает от использования защитных очков и респираторов.

О том, как выполняется сварка латуни, смотрите далее.