Фосфористая бронза для контактной сварки
Обновлено: 06.05.2024
Основное различие между Бронзой и Фосфористой бронзой состоит в том, что Бронза представляет собой сплав меди с оловом, тогда как Фосфористая бронза представляет собой разновидность бронзы, в которой добавляется фосфор в качестве дополнительного компонента.
Бронза является сплавом, с широким спектром применения. Фосфористая бронза — это тип бронзы, который обладает более востребованными свойствами, такими как высокая прочность и износостойкость, обусловленная присутствием фосфора и олова.
Содержание
- Обзор и основные отличия
- Что такое Бронза
- Что такое Фосфористая бронза
- Что общего между Бронзой и Фосфористой бронзой
- В чем разница между Бронзой и Фосфористой бронзой
- Заключение
Что такое Бронза?
Бронза — это сплав, который состоит из меди олова. Иногда производители смешивают некоторые другие элементы с медью, чтобы получить бронзу. Такие элементы включают мышьяк, фосфор, алюминий, марганец и кремний.
По внешнему виду бронза обычно имеет тусклый золотистый цвет . Её температура плавления зависит от количества присутствующего олова. Кроме того, по составу существует три основных типа бронзы: фосфорная, берилевая и алюминиевая бронза.
Что касается свойств, бронза обладает высокой пластичностью (способна вытягиваться в тонкую проволоку) и обладает низким коэффициентом трения. Кроме того, она используется в лодочной и судовой арматуре из-за ее устойчивости к коррозии в соленой воде. Бронза широко используется в скульптурах, зеркалах, отражателях, пружинах и т.д.
Что такое Фосфористая бронза?
Фосфористая бронза или фосфорная бронза — это сплав меди, олова и фосфора. Она является жесткой и твердой формой бронзы, содержащей небольшое количество фосфора. Кроме того, этот вид бронзы, используется специально для подшипников.
Фосфористая Бронза
Фосфористая бронза имеет красновато-коричневый цвет. Что касается свойств, она обладает значительно высокой текучестью и литейной способностью в расплавленной фазе. Кроме того, в её составе олово повышает устойчивость к коррозии, а также её прочность.
Фосфористая бронза имеет различные области применения благодаря своей прочности, долговечности, низкому коэффициенту трения и т.д. В продаже можно найти этот материал в виде проводов, труб, прутков, пластин и листов.
Что общего между Бронзой и Фосфористой бронзой?
Общими свойствами Бронзы являются высокая пластичность, меньшая хрупкость, высокая коррозионная стойкость, лучшая проводимость тепла и электричества, в то время как общие свойства Фосфористой бронзы включают высокую коррозионную стойкость, высокую прочность, долговечность и низкий коэффициент износа.
Кроме того, еще одним отличием Бронзы от Фосфористой бронзы является их внешний вид. Бронза обычно имеет тусклый золотистый цвет, а Фосфористая бронза имеет красновато-коричневый цвет.
В чем разница между Бронзой и Фосфористой бронзой?
Существуют разные виды бронзы в зависимости от их химического состава. Бронза состоит из меди и олова, а также некоторых микроэлементов. Фосфористая бронза — это тип бронзы, в состав которого входит фосфор в качестве микроэлемента, помимо меди и олова. Следовательно, ключевое различие между Бронзой и Фосфористой бронзой состоит в том, что Бронза представляет собой сплав меди с оловом, тогда как Фосфористая бронза представляет собой тип Бронзы, в которой фосфор добавляется в качестве дополнительного компонента.
Заключение — Бронза против Фосфористой бронзы
Таким образом, Бронза является сплавом меди с оловом. Также существуют разные виды Бронзы в зависимости от химического состава. Фосфористая бронза является одним из таких типов. Основное различие между Бронзой и Фосфористой бронзой состоит в том, что Бронза представляет собой сплав меди с оловом, тогда как Фосфористая бронза представляет собой разновидность Бронзы, которая в качестве дополнительного компонента содержит фосфор.
Фосфористые бронзы (БрОФ)
Фосфористая бронза — Под этим названием известен сорт машинной бронзы, отличающийся большим сопротивлением изнашивающим и истирающим усилиям, а также большой химической устойчивостью. Этими особенными свойствами Ф. бронза обязана не той незначительной примеси фосфора, которая входит в готовые уже изделия из этого металла, а тому фосфору, который применяется для ее очистки, пока она находится еще в жидком состоянии, и который затем из нее почти совершенно удаляется. Другими словами, фосфор играет здесь роль не как полезная составная часть сплава [1] , а как вещество, уничтожающее вредные примеси, ухудшающие физические качества сплава. Ввиду этого правильно было бы рассматриваемую бронзу называть бронзой, очищенной фосфором. Очищающая роль фосфора состоит в следующем: при плавке бронзы на поду пламенной печи при доступе воздуха медь и отчасти олово образуют окислы, которые растворяются в жидкой ванне и сообщают металлу густотекучесть, а в застывшем состоянии — твердость и хрупкость. Если ввести в расплавленную металлическую ванну фосфор (как таковой или лучше в виде фосфористой меди), то он отнимает кислород у этих окислов и сам вступает с ним в соединение. Образующиеся окислы уже не растворяются в жидкой ванне и, будучи легче металла, всплывают на поверхность последнего и могут быть с нее удалены. Очищенный таким способом сплав вновь приобретает утраченную им жидкотекучесть и значительно выигрывает в твердости, не теряя в то же время и в вязкости, почему является превосходным материалом для изготовления машинных частей, подвергающихся сильным ударам (напр. насосные клапаны), сильному трению (подшипники, зубчатые колеса, бесконечные винты), химическому влиянию морской воды, пламени и кислот (торпедо, обшивочные листы подводных частей морских судов, доменные фурмы, краны для химических приборов), сильному изнашиванию (артиллерийские орудия). По составу фосфористая бронза подходит к наиболее медянистым сортам обыкновенной машинной бронзы. Обычный ее состав: от 90 до 94 % красной меди на 9 до 5 ч. олова. Примесь фосфора в готовых отливках из Ф. бронзы колеблется в пределах от 0,05 до 0,19 %. Эта последняя доза, впрочем, слишком велика, и за предельное содержание фосфора следует принять не свыше 0,1 %, иначе сплав сильно теряет в крепости и вязкости. Обыкновенная продажная Ф. медь, употребляемая на присадку к бронзе в видах очистки последней, содержит до 10 % фосфора. Поэтому ее можно присаживать до 2—3 %, не опасаясь, что в готовые отливки перейдет опасный процент фосфора. Вместо Ф. меди можно брать Ф. олово с содержанием до 5 % фосфора. Опыты показали, что бронза, очищенная фосфором, обладает абсолютной крепостью на 30 % большей, нежели обыкновенная бронза того же состава при той же степени вязкости, и, сверх того, отличается гораздо большей жидкотекучестью. Кроме разрушения окислов, фосфору приписывается еще свойство способствовать выкристаллизовыванию олова. В обыкновенной бронзе олово не кристаллизуется, вследствие чего (при окристаллизовавшейся меди) сложение массы получается обыкновенно недостаточно однородным. Фосфор сглаживает эту неоднородность и тем повышает крепость и вязкость сплава. Внешние характерные признаки хорошо очищенной фосфором бронзы суть: блестящая металлическая поверхность расплавленной ванны (в обыкновенной бронзе поверхность эта всегда подернута пленкой окисла) и внезапный переход при застывании из жидкого состояния в твердое, без посредствующего тестообразного состояния. Ф. бронза может быть поддерживаема в расплавленном состоянии продолжительное время без потери в содержании олова (неизбежной в обыкновенной бронзе), и из нее выжигается лишь фосфор. Вязкость Ф. бронзы настолько велика, что она может коваться, прокатываться и тянуться в проволоку в холодном состоянии. Изделия, от которых требуется наивысшая вязкость, изготовляются из Ф. бронзы с наименьшим содержанием олова, а на изделия, долженствующие отличаться большой твердостью, — идут наиболее богатые оловом сорта ее. Оставаясь на открытом воздухе, Ф. бронза быстро покрывается прочной и красивой пленкой окиси (так назыв. патиной), потому, при большой к тому же ее жидкотекучести, представляется весьма хорошим материалом для отливки статуй и памятников.
Наиболее распространенные марки:
Классификация
Применение материалов.
Химический состав материала БрО10Ф1
Примечание: Cu — основа; процентное содержание Cu дано приблизительно
| Примечание: Также хим. состав указан в ГОСТ 614 — 97 |
Химический состав материала БрОФ7-0.2
Основные марки отечественных сплавов, выпускаемых для электродов контактных машин
Выпускаемые в настоящее время в нашей стране промышленные сплавы для электродов приведены в табл. 1.
Исследования и опыт эксплуатации показали, что при сварке легких сплавов лучшей стойкостью обладают электроды с высокой электропроводностью и упрочняемые, как правило, холодной деформацией. Эти материалы по содержанию легирующих элементов можно разделить на две подгруппы: с содержанием присадок 0,1…0,3% и около 1%. Наиболее широкое применение в качестве высокоэлектропроводного материала для электродов точечных и шовных контактных машин нашла кадмиевая бронза, содержащая 0,9…1,2% кадмия. Ее физико-механические свойства и технологические характеристики приведены в табл. 2.
Согласно техническим условиям завод гарантирует поставку прутков со свойствами, не ниже указанных в табл. 3.
Для изготовления электродов кадмиевая бронза должна применяться обязательно в нагартованном (наклепанном) состоянии с твердостью не ниже 95. В связи с этим получаемые прессованные прутки подвергаются холодной деформации со степенью обжатия не менее 40…50%.
Таблица 1. Сплавы, выпускаемые для электродов контактных машин
Более электропроводным материалом для электродов контактных машин является сплав меди с малыми присадками серебра (около 0,1%). Этот сплав, предназначенный в основном для изготовления коллекторных пластин, содержит серебра от 0,07 до 0,12%, выпускается в виде квадрата 80×80 мм и круглых тянутых прутков с таким же содержанием серебра. Твердость прутков НВ должна быть не менее 95. Некоторые свойства медно-серебряных сплавов приведены в табл. 4.
К высокоэлектропроводным электродным сплавам относится и отечественный сплав Мц5Б, упрочняемый в результате термомеханической обработки. Сплав Мц5Б, разработанный М. В. Захаровым, В. М. Годиным и В. М. Дмитриевым, содержит 0,25…0,45% хрома, 0,2…0,35% кадмия, остальное — медь; обеспечивает электропроводность не менее 85% от стандартной отожженной меди и твердость не ниже 110 после термомеханической обработки. Для получения оптимальных свойств сплава Мц5Б рекомендуется закалка с температуры 940…960° С в воде, холодная деформация 50…60% и отпуск при температуре 470…490° С в течение 4 ч. Предел прочности этого сплава при комнатной температуре составляет 40…42 кг/мм 2 , удлинение 24%, твердость 110…120; при температуре 600° С — одночасовая твердость НВ 25…26. Предел сточасовой прочности при 300° С составляет 30 кг/мм 2 , при 500° С — 7 кг/мм 2 . Температура начала рекристаллизации 370° С. Этот сплав, изготовленный в пределах своего химического состава, обеспечивает высокую стойкость электродов и хорошее качество сварки. Сплав Мц5Б применяется при точечной сварке легких сплавов на ряде предприятий, но изготовляется, как правило, самими заводами—потребителями электродов. Высокоэлектропроводными и также упрочняемыми термомеханической обработкой являются сплавы меди с добавками 0,1—0,3% циркония. Сплавы меди с цирконием известны достаточно давно, они имеют электропроводность до 90…95% от электропроводности меди, предел прочности 42…50 кг/мм 2 , твердость при комнатной температуре 125…130, а одночасовую твердость при 600° C — 20…25.
Таблица 2. Физико-механические свойства и технологические характеристики кадмиевой бронзы Бр.К1
| Свойства | Значения | Примечание |
| Физические | ||
| Верхняя критическая точка, °С | 1076 | |
| Плотность, г/см 3 | 8,9 | |
| Коэффициент линейного расширения | 17,6 | |
| Теплопроводность, кал/см×сек° С | 0,82 | |
| Удельное электрическое сопротивление, в ом×мм 2 /м | 0,0207 | |
| Электропроводность при 20° С, % от Cu | 85…95 | |
| Температура начала рекристаллизации в °С | 350 | |
| Механические | ||
| Модуль нормальной упругости, кг/мм 2 | 12600 | |
| Предел прочности при растажении, кг/мм 2 | 25…28 | Отожженный |
| 40…50 | Деформированный | |
| Предел текучести, кг/мм 2 | 8 | Отожженный |
| 35 | Деформированный | |
| Относительное удлинение, % | 40…55 | Отожженный |
| 1,5…6 | Деформированный | |
| Твердость по НВ | 60 | Отожженный |
| 95…115 | Деформированный | |
| Технологические характеристики | ||
| Температура литья, °С | 1150 | |
| Температура горячей обработки, °С | 780…800 |
Предел длительной сточасовой прочности при температуре 300° C для сплава с 0,37% Zr — 31 кг/мм 2 , при 500° C — 12 кг/мм 2 . Температура начала рекристаллизации медно-циркониевого сплава этого состава 480° C, что составляет 0,56 . Как видно из приведенных данных, цирконий существенно улучшает свойства меди, особенно при повышенных температурах. Для получения необходимых свойств сплав должен подвергаться закалке с температуры 960…980° C в воде, холодной деформации 40…60% и последующему отпуску при 460…470° C в течение 4…5 ч.
Таблица 3. Механические свойства прутков из кадмиевой бронзы
| Способ изготовления прутков | Диаметр прутков, мм | Предел прочности при растяжении, кг/мм 2 | Относительное удлинение, % | Твердость HB |
| не менее | ||||
| Тянутые | 6…10 | 40 | 5 | — |
| 12…26 | 40 | 5 | 110 | |
| 30 | 35 | 6 | 95 | |
| Прессованные | 40…120 | 20 | 30 | 50 |
Таблица 4. Некоторые физико-механические свойства смесей с присадками серебра
| Свойства | Значения | Свойства | Значения |
| Плотность, г/см 3 | 8,89 | Модуль нормальной упругости, кг/мм 2 | 12700 |
| Удельное электрическое сопротивление, ом×мм 2 /м | 0,0200 | Предел прочности при растяжении, кг/мм 2 | 35* |
| Электропроводность при 20° С, % от Cu | 97…99 | Предел текучести, кг/мм 2 | 25 |
| Температура начала рекристаллизации, °С | 360 | Относительное удлинение, % | 12…15 |
| Твердость НВ | 95…100 | ||
| * В деформированном состоянии. | |||
Режимы термической обработки несколько уточняются в зависимости от химического состава сплава. Сплавы меди с цирконием как электродный материал в нашей стране распространения пока не получили, по-видимому, из-за несколько сложной технологии их изготовления, связанной с плавкой, в вакуумных печах.
Предложенный М.В. Захаровым и другими низколегированный тройной хромо-циркониевый сплав Мц5А, содержащий 0,2…0,4% Cr, 0,10…0,25% Zr, остальное — медь, можно изготовить методом открытой плавки. После обработки по режиму закалка—наклеп—отпуск электропроводность сплава с 0,2% Cr, 0,21% Zr составляет 92% от меди. Его предел прочности 46 кг/мм 2 , удлинение 22% и НВ 114. Предел длительной сточасовой прочности при температурах 300 и 500° С соответственно равен 39 и 14 кг/мм 2 . Испытания электродов из сплава Мц5А, проведенные на отдельных заводах, показали его высокую стойкость при сварке легких сплавов.
Основным легирующим элементом большинства отечественных и зарубежных электродных сплавов II класса с более высокими механическими свойствами является хром.
Хромовая бронза нашла широкое применение как материал для электродов контактных машин при точечной и шовной сварке углеродистых и низколегированных сталей. Свойства хромовой бронзы, как, впрочем, и других сплавов, определяются ее химическим составом, технологией изготовления и термической обработкой. Твердость термически необработанной хромовой бронзы составляет 100…110, а электропроводность порядка 70% от стандартной отожженной меди. Для повышения свойств сплава проводится термомеханическая обработка: закалка с температуры 980…1000° С, охлаждение в воде, холодная деформация 40…50% и отпуск при температуре 460° С. После такой обработки твердость НВ хромовой бронзы может быть повышена до 140…150, а электропроводность до 80…85% от электропроводности меди.
Хромовая бронза промышленностью выпускается в виде прутков, плит и полос. Плиты и полосы поставляются в термически обработанном состоянии (после закалки, холодной деформации — проката и отпуска), а прутки — после горячей деформации (волочения или прессования). В технических условиях на полосы и плиты содержание хрома ограничивается до 0,4…1%, а на прутки до 0,4…0,7%. Содержание хрома в прутках было уменьшено в результате проведенной исследовательской работы, показавшей, что более высокой стойкостью обладают электроды из хромовой бронзы с 0,4…0,7% хрома. Физико-механические свойства и технологические характеристики хромовой бронзы Бр.Х приведены в табл. 5.
В качестве электродного сплава ранее выпускалась хромо-цинковая бронза ЭВ, содержащая 0,4…1,0% хрома и 0,3…0,6% цинка. Однако, как, показали исследования, хромо-цинковая бронза не 1 имеет преимуществ перед хромовой (цинк даже ухудшает свойства бронзы, снижая ее электропроводность), поэтому в настоящее время выпускается только хромовая бронза, в которой не оговаривается содержание цинка, а примеси ограничиваются количеством не более 0,5%.
М.В. Захаровым был разработан ряд термически упрочняемых сплавов для электродов типа Мц. К ним относится сплав Мц4 (0,4…0,7% Cr, 0,1…0,25% Al и 0,1…0,25% Mg, остальное — медь). Этот сплав некоторое время применялся в промышленности, однако опыт эксплуатации и ряд проведенных исследований показали, что преимуществ по сравнению с термически обработанной хромовой бронзой он не имеет, уступая ей по электропроводности. Сплав Мц4 в литом состоянии еще используется на отдельных предприятиях для изготовления в основном фигурных электродов. Снижение содержания хрома и исключение из состава сплава алюминия позволило улучшить свойства материала. Сплав Мц4А (0,25…0,45% Cr, 0,1…0,25% Mg, остальное — медь) имеет предел прочности 40…44 кг/мм 2 , НВ 110…130, электропроводность 80…85% от меди и температуру рекристаллизации 380° С, однако и он пока не нашел широкого применения.
Таблица 5. – Физико — механические свойства и технические характеристики бронзы Бр.Х
Лучшими свойствами по электропроводности, твердости, по длительной сточасовой прочности и температуре рекристаллизации обладает хромо-циркониевая бронза типа Мц5, содержащая 0,3…0,5% хрома, 0,2…0,35% циркония и остальное — медь. В термически обработанном состоянии этой бронзы НВ 130—145 при относительной электропроводности около 80…85%. По сравнению с хромовой бронзой сплав Мц5 обладает более высокой прочностью и твердостью при повышенных температурах. Так, одночасовая твердость при температуре 600° С у хромовой бронзы с 0,5…0,8% хрома составляет 7…15 кг/мм 2 , а у хромо-циркониевой бронзы — 32 кг/мм 2 , Длительная сточасовая прочность при 500° С соответственно равна 4 и 16 кг/мм 2 . Более низкие свойства хромовой бронзы могут быть объяснены тем, что в ней при высоких температурах интенсивнее развиваются диффузионные процессы разупрочнения. Этот сплав оказался пригодным для сварки нержавеющих сталей. Сплав Мц5 выпускался промышленностью опытными партиями; в серийном производстве не освоен.
Сплав меди с 0,25…0,45% хрома и малыми добавками циркония и титана (по 0,04…0,08%) в термически обработанном состоянии обеспечивает твердость НВ 140…150 и электропроводность 74…80% от меди. Он обладает высокими пластическими свойствами при повышенных температурах. Сплав после термомеханической обработки имеет более крупное зерно, чем серийная хромовая бронза, что может быть объяснено меньшим содержанием хрома и принятыми режимами термообработки. Высокие прочностные и пластические свойства этого сплава, особенно в интервале температур работы электродов, малые добавки легирующих элементов Zr и Ti, благоприятно влияющие на сопротивление ползучести, позволяют считать этот сплав одним из лучших для сварки малоуглеродистых и низколегированных сталей.
Малая теплопроводность и значительное электросопротивление нержавеющих и жаропрочных сталей приводят к более высокому нагреву места контакта торца электрода с деталью. Наряду с этим высокая прочность этих сталей при повышенной температуре требует приложения больших давлений электродов для обеспечения достаточно хорошего и плотного соединения (точки). Поэтому к материалу электродов, предназначенных для сварки нержавеющих и жаропрочных сталей, предъявляются требования обеспечения высокой твердости (НВ более 180) при электропроводности не менее 45% от электропроводности меди.
Представителями группы медных сплавов, используемых для электродов при сварке нержавеющих и жаропрочных материалов в нашей стране являются тройные сплавы на основе системы медь—никель—бериллий, а в иностранной практике: медь — кобальт—бериллий.
На основе системы Cu—NiBe—Ti был разработан тройной сплав Бр.НБТ, содержащий небольшое количество титана и изготовляемый из отходов высокобериллиевых бронз. Этот сплав сейчас широко применяется в качестве электродного материала при точечной и шовной сварке нержавеющих сталей и жаропрочных сплавов, а также для губок стыковых машин. Химический состав этого сплава приведен в табл. 1, а основные свойства — в табл. 6.
Таблица 6. — Некоторые физико-механические свойства и технологические характеристики сплава Бр.НБТ
| Свойства | Значения |
| Физические | |
| Теплопроводность, кал/см×сек °С | 0,593 |
| Электропроводность при 20° С, % от Cu | 50…55 |
| Температура начала рекристаллизации, °С | 500…510 |
| Механические | |
| Предел прочности при растяжении, кг/мм 2 | 75…80 |
| Относительное удлинение, % | 14…16 |
| Твердость НВ | 170…240 |
| Предел длительной прочности , кг/мм 2 : | |
| при 300° С | 45 |
| при 500° С | 14 |
| Технологические характеристики | |
| Температура литья, °С | 1200 |
| Температура горячей обработки, °С | 850…900 |
| Температура термической обработки, °С: | |
| закалки | 900…950 |
| отпуска | 450…500 |
Несколько ранее М.В. Захаровым было разработано два сплава Мц2 и Мц3. Сплав Мц2 содержит 1,5…1,8% Ni, 0,4…0,6% Si, 0,15…0,3% Mg. Предел прочности этого сплава 55…60 кг/мм 2 , твердость НВ 170…180, электропроводность 45…50% и температура рекристаллизации 510° С. Сплав Мц3 обеспечивает предел прочности 70…75 кг/мм 2 , НВ 180…220, электропроводность 55…60% и температуру рекристаллизации 490° С. Он содержит 0,9…1,2% Ni, 0,15…0,3% Be и 0,1…0,25% Mg. При испытании сплав Мц2 оказался малоудовлетворительным, а сплав Мц3 был заменен сплавом Бр.НБТ, с более высокими механическими свойствами и лучшей технологичностью. В результате сплавы Мц2 и Мц3 не получили большого распространения.
По техническим условиям электродный сплав Бр.НК 1,5—0,5 содержит 1,2…2,3% Ni, 0,3…0,8% Si, остальное — медь.
Выпускается он в виде слитков диаметром 200 и 175 мм и после термической обработки (закалка с температуры 860° С и отпуск при 460° С) обеспечивает предел прочности 55 кг/мм 2 , НВ до 200 при электропроводности 40 %. Сплав применяется для хоботов контактных сварочных машин и губок стыковых машин. Для электродов точечных или шовных машин он малопригоден.
Исследования показали, что сплав Бр.НБТ при комнатной температуре превосходит по прочности все известные отечественные электродные сплавы и несколько уступает сравнительно дорогим иностранным сплавам системы медь—кобальт—бериллий, содержащим до 0,5…0,7% Be. При повышенных температурах испытания сплав Бр.НБТ обладает наиболее высокой прочностью из всех известных медных сплавов этого класса.
Высокопрочными сплавами, но с малой электропроводностью являются бериллиевые бронзы: Бр.Б2, Бр.Б2,5 и сплавы Бр.БНТ1,9, Бр.БНТ1,7, содержащие 1,65…2,15% Be, 0,2…0,5% Ni и 0,1…0,25% Ti. Все эти бронзы имеют твердость НВ 360…400 и предел прочности в термически обработанном состоянии кг/мм 2 . Аналогичными по свойствам зарубежными сплавами являются, например, французская бериллиевая бронза Судалокс 400 и сплав меди с молибденом Судалокс500.Эти материалы используются как вставки при рельефной сварке для зажимных губок стыковых машин и, в отдельных случаях, в качестве электродов для приварки деталей малых толщин из тугоплавких и высокоэлектропроводных материалов. Бериллиевые бронзы весьма дороги и поэтому имеют сравнительно небольшое применение для электродов контактных машин.
Для вставок точечных электродов при сварке меди, латуни и некоторых других материалов применяются так называемые псевдосплавы — элконайты, изготавливаемые способами порошковой металлургии.
Сварка бронз. Сварка оловянистых (оловянные) бронз. Флюсы для сварки алюминиевых бронз.
Бронзами называются сплавы меди с любыми металлами кроме цинка. Бронзы подразделяются на две основные группы:
1. Оловянистые, в которых основным легирующим компонентом является олово (например, марки БрОФ6,5-0,4; БрОЦ4-3; БрОЦС4-4-4 и др.).
2. Безоловянистые (специальные) бронзы, содержащие алюминий, кремний, бериллий, никель, хром, марганец, железо и т. д. Из специальных бронз наибольшее применение получили алюминиевые бронзы (БрА7, БрАЖ-3-4, БрАЖМц10-3-1,5 и др.) и кремнистые бронзы (БрКМц3-1, БрКН0,5-2 и др.). Применяются также бериллиевые, марганцовистые, никелевые, хромистые и другие бронзы.
Оловянистые (оловянные) бронзы. Сварку выполняют строго нормальным пламенем, так как при избытке в пламени кислорода выгорает олово, а при избытке ацетилена увеличивается пористость наплавленного металла. Мощность пламени устанавливают из расчета Va = (100-150)S, для чего выбирается соответствующий номер наконечника. В бронзовом литье чаще всего приходится заваривать раковины, поры, недоливы и трещины. Разделка кромок- под углом 60-90°. При сквозных трещинах производят формовку дефектного места. Бронза очень жидкотекуча, а поэтому сварка ее возможна только в нижнем положении шва.
В качестве присадочного материала применяют бронзовые тянутые, прессованные или литые в металлический кокиль прутки, близкие по составу к основному металлу. Фосфор при сварке бронз является хорошим раскислителем, а поэтому в ряде случаев в качестве присадочного материала рекомендуется применять фосфористую бронзу марки БрОФ6,5-0,4. Флюсы при сварке применяют те же, что и при сварке меди (см. табл. 47).
После сварки следует произвести отжиг при температуре 600- 700° С. Для особо ответственных отливок, работающих при ударных и знакопеременных нагрузках, применяют отжиг при температуре 750° С и закалку при температуре 600-650° С.
Алюминиевые бронзы. Основная трудность при сварке алюминиевых бронз вызвана окислением алюминия с образованием тугоплавкой окисной пленки А12O3, оседающей на дно сварочной ванны. При сварке этих бронз применяют нормальное пламя. Мощность пламени при сварке с предварительным подогревом определяют из расчета Va=(100-150)S, а без предварительного подогрева Va=(125-175)S. Присадочный материал того же состава, что и основной металл; флюсы можно использовать те же, что при сварке меди. При повышенном содержании алюминия в бронзах рекомендуются специальные флюсы (табл. 39), в состав которых входят хлориды и фториды щелочных металлов.
39. Флюсы для сварки алюминиевых бронз
| Компоненты | Состав, % | ||
| № 1 | № 2 | № 3 | |
| Хлористый натрий | 30 | 45 | 28 |
| Хлористый калий | 45 | 30 | 50 |
| Хлористый литий | 15 | 10 | 14 |
| Фтористый натрий | — | — | 8 |
| Фтористый калий | 7 | 15 | — |
| Кислый фосфат натрия | 3 | — | — |
Кремнистые бронзы. Сварку выполняют нормальным пламенем. Мощность пламени та же, что и при сварке алюминиевых бронз. Присадочный материал по составу аналогичен основному металлу. Флюсы используют те же, что и при сварке меди и латуней. При сварке деталей сложной конфигурации требуется предварительный подогрев до температуры 300-350° С.
Бронзовые ленты, листы и плиты
Производство и поставка оловяннистой бронзы является одной из специализаций нашей компании. Благодаря особой технологии производства немецкие бронзовые ленты характеризуются высокой коррозиеустойчивостью, однородностью , и прекрасно штампуются на любом оборудовании. Кроме того, ленты AERIS обладают отличными упругими и релаксационными свойствами, высокой устойчивостью к температурным колебаниям, что делает данный сплав незаменимым для изготовления электрики в автомобильной промышленности и контактов в телекоммуникации.
Для производства бронзовых лент используются исключительно высококачественное сырьё, плавка которых происходит на немецком заводе - таким образом, контролируя весь процесс производства, обеспечивается высочайшее качество продукции.
В странах СНГ и Балтии наибольшее распространение получил сплав AERIS 1310 , применяемый вместо БрОФ6,5-0,15.
Бронзовые ленты поставляется в виде:
- Стандартных рулонов с внешним диаметром до 1400мм;
- Рулонов со сваренными концами с весом барабана до 1,5 тонн;
- Мультикойлов до 5 тонн;
- Лент с горячим лужением;
- Фрезерованных лент;
- Листов;
- Лент и листов с защитной плёнкой.
Основные отличия бронзового металлопроката AERIS:
- Широкие диапазоны размеров: от 0,1 мм по толщине, от 3 мм по ширине;
- Очень жёсткие допуска по толщине / по ширине;
- Возможность более точно задавать пределы прочности на разрыв/удлинение, т.о. Вы можете оптимизировать своё производство и изготавливать более функциональные изделия;
- Возможность заказа проката, плакированного серебром либо высококачественными горячелуженными сплавами, не содержанщими свинца;
- Возможность приобретения у одного поставщика очень широкого спектра цветного металлопроката: ленты медные, ленты латунные, ленты из нейзильбера и мельхиора, ленты из БрБ2;
- Высококачественная заводская упаковка.
Дополнительным преимуществом немецких сплавов AERIS для предприятий стран СНГ и Балтии будет являться равномерность геометрических характеристик бронзовых лент (минимальные разнотолщинность, серповидность), отсутствие следов прокатки - всё это достижимо благодаря применению самого современного, постоянно модернизирующегося оборудрования концерна!
Необходимо также упомянуть и о разработанном специально для применения в соединителях (коннекторах) новом типе горячелуженного покрытия HOTSn – сплаве экологически чистого бессвинцового олова, являющегося более дешевой альтернативой плакированию серебром. В сравнении с лужением чистым оловом покрытие HOTSn является более термостойким и устойчивым к стиранию, износу и коррозии, имеет повышенную твердость и пригодность к пайке. В зависимости от требований, предъявляемых к поверхности, толщина данного покрытия может находиться в диапазоне от 0.7 до 10 µм.
Читайте также: