Медный стержень для сварки

Обновлено: 17.05.2024

Банальные вопросы, которые задает себе каждый начинающий сварщик-аргонщик, ведь при аргонодуговой сварке (читайте АрДС для чайников) необходимо в одной руке держать горелку, перемещая ее вдоль линии соединения, а второй — добавлять присадочный материал в сварочную ванну по мере ее расплавления. В некоторых случаях, например, при сварке тонкого металла встык, можно обойтись и без прутка, но если нужно получить усиление шва в виде выпуклого валика или сварить тавровое соединение с определенным катетом, без присадки никак не обойтись.
Здесь все так же, как и в ручной дуговой сварке. Присадочный материал должен иметь сходный химический состав с основным металлом изделия, тогда и механические свойства шва будут высокими. В процессе плавления прутка и переходе металла в сварочную ванну происходит некоторое выгорание легирующих элементов, поэтому в идеале их процентное содержание в прутке должно быть немного выше, чем у свариваемого металла.

Вот некоторые металлы, которые широко используются на сегодняшний день во всех отраслях народного хозяйства и в быту:

черные ;
нержавеющие;
алюминий;
медь и ее сплавы.

Остановимся на каждом из них подробнее.

Черные стали

К ним можно отнести не только углеродистые, но и низколегированные стали. Варятся они при помощи ММА, но действительно высокачественного прочного сварного соединения можно добиться только с TIG. Считается, что низкоуглеродистые стали свариваются проще всего. Тем не менее процессы, проходящие в околошовной области могут приводить к упрочнению излишне разогретых зон при обычной сварке,а при многослойной сварке могут появляться проблемы с охрупчиванием. У кипящей и полуспойкойной низкоуглеродистой стали наблюдается падение показателя ударной вязкости в околошовной зоне.
Как известно, черные стали с содержанием углерода:

до 0,25% относятся к хорошо свариваемым (ст.3, ст.10). Но в случае возникновения проблем, наподобие тех, что описаны выше, рекомендуется небольшой предварительны подогрев 150-200 градусов в электропечи СНОЛ.
от 0,25 — 0,45% считаются трудносвариваемыми или ограниченно свариваемыми. Их нужно греть перед сварочными манипуляциями вольфрамовым электродом и обязательно термообрабатывать после. Если есть возможность провести полную термообработку, такую как отжиг или закалка+старение — это самый лучший вариант. Но если изделие уже готово, и в нем не допускаются какие-либо деформации, придется ограничиться низкотемпературным отпуском (или, как еще называют этот процесс, отдыхом).
от 0,45% углерода и выше сталь не применяется для сварных конструкций, особенно, если она даже незначительно легирована. Но это для конструкций. Еслиизделие не будет нести каких-либо нагрузок, можно попытаться сварить и ст.55, только без резких температурных перепадов, с применением всех «металлургических» хитростей.

И наконец, мы добрались до сварочного прутка. Все вышеописанные случаи свариваются прутком Св.-08Г2С ГОСТ 2246-70 или его незначительными модификациями. Раскислители кремний и марганец в его составе положительно влияют на механические свойства шва, сдерживают развитие пористости шва, появление раковин, уменьшают разбрызгивание и т.д. Пруток используется для сварки изделий или конструкций ответственного назначения, таких как сосуды, трубопроводы высокого давления, нагруженные узлы и детали.
Импортный аналог Св.-08Г2С: омедненный сварочный пруток ER 70S-6. Микронное покрытие меди — это, конечно, большой плюс, так как медь защищает стальной стержень от питтинговой коррозии и окисления — эти процессы активно проходят в складских условиях хранения. Пруток ER 70S-6 не нужно зачищать перед сваркой наждаком, опасаясь, что грязь на его поверхности проявится в виде дефектов в сварном шве.

Механические показатели метала в шве при использовании ER 70S-6:

Предел текучести 525 МПа;
Предел прочности 595 Мпа;
Удлинение 26%;
КV – 30°С 70 Дж.

Нержавеющие стали

Коррозионностойкие стали варятся сложнее, чем черные из-за их более сложных физико-химических свойств.
Во-первых, у нержавейки больше электропроводность, поэтому понадобятся более высокие токи, чем обычно, приблизительно на 15%. Во-вторых, легирование хромом от 13% (что и делает сталь стойкой к коррозии) может вызвать проблемы. Например, при сварке нержавейки тонкостенной, которая встречается чаще, чем толстая,важно организовывать газовую защиту обратной стороны шва, обратного валика. Оксиды хрома приводят к возникновению трещин. Если вы сварили дорогую выхлопную систему автомобиля из стали AISI 304 и защита шва шла только с наружной стороны, со временем ваша система развалится. Чтобы защитить шов внутри трубопровода, в него напускают аргон, а открытые торцы закрывают заглушками.

Аустенитные стали типа 12Х18Н10Т (AISI 321); 08Х18Н10 (AISI 304) варят с прутком нержавеющим ER-308 (аналоги СВ-06Х19Н9Т, СВ -01Х19Н9, СВ-04Х19Н9). Стали типа 12Х18Н10т называют еще «пищевыми нержавейками», так как оптимальная пропорция хрома и никеля придает стойкость к агрессивным средам, таким как органические кислоты, образующиеся при переработке некоторых пищевых технических культур. Стали данного типа часто встречаются в быту.
Наплавленный металл ER-308, имеющий сходный химсостав, также не боится кислотных и прочих «недоброжелательных» сред. Низкое содержание углерода в проволоке ER-308 снижает риск развития межкристаллитной коррозии — процесса развития коррозии по границам зерен металла. Содержание кремния и марганца положительно сказывается на формировании и кристаллизации сварочной ванны.

Механические свойства ER-308:

Предел текучести, Rp0.2 390 MПa;
Предел прочности, Rm 600 MПa
Относительное удлинение A5 42 %
Ударная вязкость, J 120

Следующий класс сталей — хром-никель-молибденовые типа ст.10Х17Н13М3Т, ст.03Х17Н14М2; 15Х14Н14М2ВФБГ; 08Х16Н13М2В. Применяются чаще в промышленности, в быту гораздо реже. Благодаря легированию молибденом они становятся устойчивыми к еще более агрессивным кислотным средам ( серная, ортофосфорная кислоты и т.д.). Молибден препятствует местной коррозии, горячему образованию трещин, повышает температуру эксплуатации конструкций и механизмов и ударную вязкость при сверхнизких температурах. В качестве присадочного материала для этих сталей применяется пруток нержавейка ER-316 (отечественный аналог Св-04Х19Н11М3).

Механические свойства ER-316:

Предел текучести 480 МПа
Предел прочности 630 МПа
Удлинение 33% КCV
+20°С 175 Дж
— 110°С 150 Дж
-196° С 110 Дж

Часто задают вопрос про сварку нержавейки в бытовых условиях: нужно ли для этого приобретать дорогой источник питания инверторного типа? Совсем не обязательно, сварить нержавейку можно и на обычном ММА-сварочнике (смотрите наш Магазин отзывов). Некоторые из них, правда, имеют переключатель режимов ММА/TIG, но и те инвертора, в которых такая возможность отсутствует,можно приспособить к аргонодуговой сварке: приобретите вентильную горелку, баллон с аргоном и редуктор давления дополнительно. Сварка на таком самодельном аргонном аппарате имеет свои особенности, но если их учитывать, можно вполне сносно работать. Главное, не начинать сварку на изделии, приготовьте для этого графитовую подкладку. Если будете начинать на изделии, вольфрамового электрода вам хватит на пару поджигов, затем придется перетачивать. Заканчивать процесс также необходимо на графите.

Сварка алюминия

Про аргонодуговую сварку алюминия уже говорено-переговорено на всевозможных сайтах и форумах в интернете. Сварка алюминия – это сложней, чем чермета и нержавейки, но если делать все правильно, сам процесс и результат работы принесут вам удовольствие.

Какие алюминиевые сплавы чаще всего приходится варить?

Первое, это хорошо свариваемые деформируемые алюминиево-магниевые и алюминиево-марганцевые сплавы АМг и АМц не упрочняемые термической обработкой. Для сварки этих сплавов используется присадочный пруток TIG ER-5356 (отечественный аналог Св-АМг5 ГОСТ7871-75). Правило подбора прутка все то же: он должен иметь сходный химический состав с металлом изделия. В этом плане, пруток ER-5356 более всего соответствует таким маркам, как АМг3, АМг5, АМг6.

Механические свойства:

Предел текучести: 120 Мпа,
Предел прочности: 265 Мпа,
Удлинение: 26%

Второе, это литейные алюминиевые легированные кремнием (кремний+марганец) сплавы типа АК7ч (АЛ9), АЛ10, АД35 и т.д. и т.п. Они часто используются в различных конструкциях и узлах, которые требуют уменьшения веса при сохранении высокой прочности, так как все эти сплавы упрочняются термообработкой. Например, АК7ч можно состарить до твердости 70…80 НВ.

Для таких сплавов применяется присадка TIG ER-4043 (AlSi5), отечественный аналог Св-АК5 ГОСТ7871-75. Часто приходится исправлять дефекты литья или механические дефекты (алюминиевые автомобильные диски, корпуса авиационных асинхронных электродвигателей и т.д.).

Механические свойства шва, сваренного ER-4043 :
Предел текучести: 55 Мпа,
Предел прочности: 65 Мпа,
Удлинение: 18%

Как уже говорилось, алюминий – непростой металл. Поэтому есть смысл поговорить о трудностях, связанных с его сваркой. Вот некоторые особенности:

Поверхность алюминия покрыта тугоплавкой оксидной пленкой АL2O3, по некоторым данным, температура ее плавления составляет 2000 -2700 градусов Цельсия, что на порядок выше температуры плавления самого алюминия, всего 600-650 градусов. Очевидно, что расплавив алюминиевую пленку вы неминуемо прожгете металл. Нужно удалить пленку какими-то другими способами. И они были придуманы.

Первый способ, сварка на переменном токе. Известно, что переменный ток отличается от постоянного тем, что он многократно меняет направление своего движение в единицу времени. Дуга переменного тока разрушительно действует на оксид алюминия.

Второй способ, это использование лепесткового круга для зачистки металла до блеска или химического травления.

Также вам понадобится высокочистый аргон с самым низким содержанием примесей. Из обычного аргона незамедлительно «полезет» грязь.

Высокая тепло- электропроводность алюминия требует от источника питания большой мощности и предварительного нагрева в электропечах.
Большие объемы работ лучше выполнять на сварочных инверторах, специально предназначенных для сварки цветных сплавов: вы можете и регулировать «очистку алюминия» и работать в режиме 4Т в следующей последовательности: настраиваемый начальный ток – основной ток – кратер шва.

Сварка меди

В интернете вы найдете много информации по сварке меди, только вот 90% из этой информации – теория, переписанная еще с советской литературы или ей подобной. Практические советы приходится собирать по крупицам. А что самое главное в сварке? Правильно, практика и немного теории.

Что утверждается не без оснований: медь имеет высокую теплопроводность и электропроводность, требуются высокие токи. Может возникнуть проблема ее ломкости в горячем состоянии. Активно растворяет в себе кислород с образованием закиси меди и водород даже несмотря на защиту аргоном. Причем окисляется поверхностный слой зерен металла, образуется Cu+Cu2O. В связи с тем, что Cu2O имеет температуру плавления выше на 20 градусов, чем Cu, металл склонен к образованию горячих трещин.

При сварке меди используют также азотно-дуговую сварку. Азот, используемый в качестве инертной среды, обеспечивает лучшую защиту сварочной ванны, более глубокое проплавление при одном и том же токе. Но есть и недостатки: нестабильность дуги, низкая скорость сварки. Поэтому, по-прежнему, для сварки меди используют аргон, так как с ним работать проще, если сравнивать с азотом, и он стоит дешевле, чем гелий.

Теоретически, какая бы надежная газовая защита не была обеспечена, ее все-таки недостаточно: кислород и водород все-равно насыщают расплавленную медь. Для того, чтобы вывести эти вредные газы нужны раскислители. Вот почему не рекомендуется использовать для сварки меди чистую медь как присадочный материал, а с добавлением легирующих элементов. Например, присадочный медный пруток CuSi3 (CuSi3Mn1; БрКМц3-1; ESAB OK Tigrod 19.30) содержит 3,4% кремния и 1,1% марганца, которые связывают кислород и выводят его из расплава.

Химический состав CuSi3:

Механические свойства:
Rm 330-370 МПа

Но это не значит, что для сварки нельзя использовать проволоку из медного кабеля или провода, путем снятия диэлектрической изоляции. Сварка в этом случае получается удовлетворительная.

Поверхность медного изделия зачищают до идеального состояния (перед вами должен быть чистый не окисленный блестящий металл).

Подбирать ток лучше не по толщине изделия, а опытным путем. Может показаться, что высокая теплопроводность потребует высокого тока, но не забывайте, что и температура плавления меди ниже, чем у стали. Если дать ток, когда медь хорошо плавится, вполне вероятно, что через несколько десятков миллиметров шва вы прожжете металл. Если же ток будет небольшой, придется долгое время разогревать деталь, пока не начнется процесс оплавления – результатом будет пористость шва. Нужно подобрать оптимальное значение тока между перегревом и недогревом. Подбирать режимы лучше на подходящих отходах производства, а не на деталях, во избежание их порчи. Ориентировочно ток для меди немного меньше, чем для углеродистой стали, хотя опять же, это напрямую зависит от скорости сварки. Для сварки красной меди также понадобятся гораздо большие токи.

Как уже было сказано, медь не любит воздействия воздуха. Используйте газовые линзы или сопла с широким каналом для более основательной защиты.

Медные трубопроводы варят следующим способом: скорость небольшая, периодически добавляют присадку. Как только присадка попала в ванну, ее плавят круговыми или другими движениями. Формируют небольшие валики с перехлестом не менее 1/3. Если сварку вести сплошным швом, велика вероятность получить сквозной прожег.

Великолепно, если ваш инвертор поддерживает импульсный режим работы. Он сильно облегчает процесс. Ток импульса выставляется достаточный для полного расплавления прутка, а время между импульсами побольше, чтобы медь успевала остывать.

Не забывайте про правильную заварку кратера шва. Резкий обрыв дуги приведет к образованию раковины. Если в вашем инверторе есть одноименная функция, настройте оптимальную величину спада тока. Если же такая функция отсутствует, придется кратер заваривать вручную, постепенно увеличивая длину дуги с последующим ее отводом в сторону.

Сварка бронзы

При пайке бронзы в качестве припоя чаще всего используют латунь или медь с тетраборатом натрия, который в народе известен под названием «бура» и играет роль флюса. При аргонной сварке оловянистых или кремнистых бронз необходимо применять присадочный материал – пруток CuSi3 (CuSi3Mn1).

Безоловянную бронзу БрКМц варят, естественно, также прутком CuSi3Mn1 на постоянном токе (можно с добавлением флюса 34А или ПВ209), для сварки алюминиевой бронзы БрАЖМц10-3-1,5 понадобится «переменка» и присадка Бр АМц.

Бронза хорошо варится методом TIG (у нее низкая температура плавления, при сварке нужно быть предельно внимательным, потому что сплав склонен к перегреву).

Если после сварки шов треснул, необходимо выполнить предварительный подогрев детали на 250 -350 о С. Но в большинстве случаев он не играет такой ролик, как отжиг при температуре 450 – 500 о С после сварки. Эта операция в большинстве случаев является обязательной для снятия внутренних напряжений и «перезапуска» структуры сплава.

Будьте внимательны. При нагреве оловянистых бронз до 550 о С происходит выплавление легкоплавкого компонента – олова. В связи с этим образуются многочисленные дефекты (поры, раковины).

Если несмотря на термическую обработку шов трескается, значит неудачно подобран присадочный материал и его необходимо заменить. В таком случае нужно удалить наплавленный металл (выполнить разделку болгаркой до удаления присадки). Если трещина проходит через кратер шва, необходимо отвести горелку в сторону основного металла.

Читайте про сварку латуни в отдельной статье.

Сварка магния

Магний – металл серебристо -белого цвета. В чистом виде, без примесей, он редко применяется. Зато в сплавах – часто. Магний в четыре раза легче стали, при этом магниевые сплавы обладают высокой прочностью, благодаря чему они популярны в первую очередь в автомобильной и авиационной промышленности, где стоит первоочередная задача снизить вес изделия. Также они используются в бытовой технике, пневмо- и электроинструменте и т.д.

Рядовые сварщики со сваркой магния сталкиваются не часто, но время от времени могут принести подварить что-нибудь подобное. Поэтому коротко расскажем о том, как сварить этот металл.

Магний часто сравнивают с алюминием. У этих металлов действительно есть общее – это относительно низкая температура плавления, около 600 — 650 °С и очень тугоплавкий окисел: MgO плавится при 2800°С. Однако плотность расплава у магния ниже, чем у алюминия.

Присадку и детали подготавливают химическим травлением.

Сварку магния ведут переменным током на короткой дуге (так лучше удаляется окисел и эффективней газовая защита). Жидкотекучесть при расплавлении у него высокая, практически, как у воды. Поэтому для формирования обратного валика используют подкладки из стали с канавкой. Сварку деталей толщиной 5-6 мм производят без разделки кромок соединения с подкладкой. Свыше 6 см выполняют V-образную разделку. Прочность сварных швов составляет 60-80% от основного металла.

Присадочный материал

Магниевая присадка – вещь редкая, дефицитная и дорогая. Продается очень мало где, и найти ее трудно. Простым алюминиевым прутком магний не варится. Что же делать, если принесли ремонтировать изделие, а отсутствуют необходимые для этого материалы? Казалось бы, безвыходная ситуация и в ремонте придется отказать. Но не спешите с выводами. Все необходимое вы можете достать в ближайшем магазине сантехники. Приобрести там нужно магниевый анод для водонагревателя, который можно распилить на «лапшу», зачистить – вот и готова присадка!

Медные присадочные прутки

Пруток медный CuSi3 д.2.0х1000мм 5кг используется в качестве присадки при аргонодуговой сварке изделий.

Стальной круг – изделие, представляющее собой прут с круглым поперечным сечением различных диаметров. Производится из качественной стали, что гарантирует защиту изделия от возможных процессов коррозии. Стальные круги по прокатной точности могут быть стандартные и повышенные (круги калиброванные).

Пруток медный CuSi3 д.1.6х1000мм 5кг используется в качестве присадки при аргонодуговой сварке изделий.

Пруток медный CuSi3 д.3.2х1000мм 5кг используется в качестве присадки при аргонодуговой сварке изделий.

Пруток медный CuSi3 д.2.4х1000мм 5кг используется в качестве присадки при аргонодуговой сварке изделий.

Пруток на основе кремниевой бронзы, предназначенный для сварки разнообразных сплавов на основе меди, таких как низколегированные медные сплавы, латуни с невысоким содержанием цинка, кремниевые, никель-серебрянные и некоторые другие типы бронз, а также для наплавки антифрикционных покрытий на стальные и чугунные поверхности

Графитовые электроды: сварка меди инвертором, медные электроды

Электроды, которые покрываются металлическим слоем и используются для ручной дуговой сварки стальных элементов, классифицируются по своим механическим свойствам, по назначению и по составу. Также предусматривается разделение графитовых электродов по толщине покрытия и особенности сварочных характеристик.

Разновидности электродов для сварки меди

Специальные медные электроды используются для сварки меди и цветных металлов. Также они находят применение для обработки медных труб. Сюда можно отнести электроды:

ESAB OK 94.55;
ESAB OK NiCu-7 (OK 92.86);
ЕСАБ OK Ni-1 (OK 92.05);
ZELLER 390;
ЕСАБ OK 94.55;
ESAB OK NiCu-7 (OK 92.86);
ЕСАБ OK Ni-1 (OK 92.05);
ZELLER 390.

Начинать работать с их помощью следует, вникнув в характерные особенности.

Комсомолец-100 используется для наплавки и сварки меди М1 и М3. Работа осуществляется на постоянном токе. Ведётся она в наклонном или нижнем положениях. Толщина угольных электродов для сварки медных проводов варьируется от 3 до 5 мм. Сила тока для диаметра 3 мм рекомендуется от 90 до 180 ампер. Если поперечник составляет 4 мм, она лежит в пределах 120−140, если 5 мм — 150−190. Указанные параметры зависят во многом от расположения шва. Перед тем как начать работу, надо нагреть свариваемые изделия до 200 градусов в зависимости от толщины.

ОЗБ2М предназначается для работы с бронзовыми элементами. Они применяются в художественном литье. С их помощью можно направлять указанный металл на сталь, корректировать дефекты чугуна. При этом необходимо включать ток обратной полярности. Работу производят в горизонтальном или вертикальном положениях. Модификация состоит из следующих соединений:

железо;
медь;
марганец;
олово;
никель.

Длина их равна 350 мм. Для успешной работы надо устанавливать сварочный ток со значениями:

от 90 до 120 ампер — для диаметра 3 мм;
от 120 до 160 — для поперечника 4 мм.

ОЗБ-3 используют при манипуляциях, связанных с медью и бронзой, а также цветными металлами. Их делают со специальным покрытием. Сварка производится в нижнем положении. Используется постоянный ток. Производительность наплавки и коэффициент этого показателя лежат в пределах 12,5 г/А.ч — 3,5 кг. ч, если изделие в поперечнике равно 4 мм.

Использование типов АНЦ/ОЗМ-2 и АНЦ/ОЗМ-3

Электод АНЦ/ОЗМ-2 используется для манипуляции с чистой медью. При этом нет необходимости в её нагреве, если структура у неё не очень толстая. Сварка производится в нижнем или наклонном положении. Постоянный ток при этом должен обладать обратной полярностью. Чтобы наплавить килограмм металла, требуется 1,6 кг указанной модификации.

АНЦ/ОЗМ-3 необходим для работы с медными изделиями технических марок. Выпускают их в толщине от 4 до 6 мм. Чтобы выполнить сварку, надо настроить ток на показатели от 220 до 300 ампер для диаметра 4 мм. Если поперечник составляет 5 мм, аналогичный показатель лежит в пределах от 350 до 400, если 6 мм, то от 420 до 600. Расположение шва должна быть нижним. Использовать необходимо короткую дугу. Действия производятся без подогрева с медью толщиной до 10 мм. Колебания медного электрода для сварки должны быть небольшими поперечными. Кромки не подвергаются разделке двусторонним швом.

Особенности стержней ESAB ОК 94.25, ESAB OK 94.35, ESAB OK 94.55

Модель ESAB ОК 94.25 хорошо подходит для работы с большинством цветных металлов и сплавов. Особенно хорошо использовать ее для оловянной бронзы, латуни и меди. Может использоваться для наплавки на сталь с целью защиты от коррозионного воздействия. Толстые медные изделия лучше нагреть при 300 градусах. Данная модификация хорошо зарекомендовала себя при использовании в пространственных положениях 1−4.

Тип скрутки ESAB OK 94.35 имеет толстое рутиловое покрытие. Его применяют для обработки медных и никелевых изделий. Причём содержание последнего не должно превышать 30%. Электрод позволяет наплавлять кромки. С его помощью можно работать в нескольких положениях. Металл, который был наплавлен с помощью данного изделия, устойчив к коррозии, не теряет своих свойств под воздействием морской соленой воды и отличается хорошей прочностью.

Электрод ESAB OK 94.55 хорошо зарекомендовал себя в работе с красной латунью, бронзой и медью. Чтобы сварить его, используется короткая дуга. Расположение электрода должно быть перпендикулярно по отношению к кромкам. Надо, чтобы сварные валики переходили друг на друга. Каждый проход необходимо своевременно зачищать от шлака. Подходящими видами положений для данного изделия являются 1−4 и 6. Твёрдость составляет 120 HB, предел прочности равен 400 мПа.

Характеристики изделий ESAB OK NiCu-7, ESAB OK Ni-1, ZELLER 390

Сварочные электроды ESAB OK NiCu-7 используются для никеля и меди. Металл, наплавленный с их помощью, характеризуется устойчивостью к воздействию солёной воды, образованию трещин. Даже при наличии щелочной и кислотной среды металл сохраняет свои характеристики. Хорошо поддается ковке. Для варки этим электродом используют положение 1−4, 6. Данная марка выпускается толщиной от 2 до 4 мм. В работе используется постоянный ток обратной полярности.

Вариант ESAB OK Ni-1 имеет основной тип покрытия. Чтобы не допустить образования трещин и пор, лучше работать на допустимых для данного диаметра электрода токах. Положения здесь допускаются те же, что и для предыдущего варианта. Электрод прокаливается на протяжении 2 часов при температуре плюс 250 градусов. Для этого требуется постоянный ток.

Электроды типа ZELLER 390 имеет основное покрытие. Предел прочности равен 200 мПа, текучесть составляет 185, твердость 40 HB. Модель выпускается в различной длине: от 300 до 450 мм. Диаметр равен 2,5−5 мм.

Силу тока надо устанавливать для электрода толщиной 2,5−5 мм. Сила тока здесь составляет 80−110 ампер. Если поперечник равен 3 мм, то параметр варьируется от 100 до 130 А, если 4 мм, то от 130 до 170 А, 5 мм — 174−200 А. Используется при работе с изделиями, которые должны отвечать увеличенным показателям стойкости к воздействию ржавчины, проводимости домашней электропроводки и воздействию тепла.

Список популярных производителей

Наилучшим образом себя зарекомендовала компания ESAB и производимые ею электроды. Ими пользуются во всём мире. Шведская фирма ESAB была основана в 1904 году. Она специализируется на изготовлении сварочных аппаратов различных модификаций того или иного назначения. Компания также смогла разработать множество современных сварочных методик, которые соответствуют современным требованиям.

ZELLER — еще одна организация из Германии, которая работает с 1963 года. Она представляет на рынке каталог, включающий более 500 товаров. Все соответствуют высоким требованиям, отличаются хорошей коррозионной стойкостью и образуют надежный шов.

Материал для стержней

Стержни, которые устанавливаются в электродах и предназначены для сплавов меди, производятся из прутков и проволоки. Их состав соответствует ГОСТу. Главным образом это бронза и медь. Часто находят применение в производстве сплавы металлов. Медные стержни выполняют в диаметре от 2 до 6 мм. Они могут быть обернуты жестью толщиной 0,3 мм. На них наносится различное покрытие. Оно может быть рутиловым и основным.

Для электродов Комсомолец-100 стержень изготавливается из меди М1. Бронзовые изделия выполняются из специального металла и покрываются смесью различных веществ. Иногда их производят из оловянно-фосфористой бронзы. Бронзовый стержень придает отличное качество швам. Они меньше окисляют металлы, нежели медные. Бронзовые стержни снижают механическую прочность при определённых условиях.

Ключевые принципы сварки

Проводя сварочные работы по сварке меди и ее сплавов, сварщик сталкивается с определенными трудностями. На шве может формироваться трещина. При работе легкоплавкие соединения скапливаются на границах кристаллов. Соответственно, образуются поры. Надо это учитывать и предотвращать. Медь толщиной до 4 мм соединяют без разделки кромок, до 10 мм — с односторонней разделкой. Скос кромок должен иметь угол не более 70 градусов.

Допускается притупление от 1,5 до 3 мм. Текучесть заметно осложняет работу в потолочном, горизонтальном и вертикальном положениях. Дуговая сварка производится при повышенном сварочном токе из-за высокой теплопроводности металла. Кромки соединяются с минимальным зазором из-за высокой текучести меди. Нередко рекомендуют использовать стальную подкладку.

Изделия толщиной больше 6 мм необходимо нагревать до 250 градусов. Делать это заранее, учитывая при этом характеристики плавления металла и особенности сплавов. Тонкий металл не следует нагревать. Лучше производить дугой от 10 до 15 мм такую сварку. Это позволяет манипулировать электродом намного легче.

При постоянном токе обратной полярности сваривается медь. Это также нужно учитывать. Дуговая сварка латуни и бронзы выполняется мощной дугой. Это происходит при увеличенном напряжении за счёт соответствующей силы тока. Работа выполняется быстро и на большой скорости. Сварку по возможности рекомендуется делать в нижнем положении, а также при угле наклона 20 градусов по отношению к вертикали.

Дуга направляется на поверхность сварочной ванны. Лучше применять специальные подкладки. Их делают из графита и асбеста. Характеристики металла при этом надо обязательно учитывать. Медь плавится при плюс 1080 градусах. Прочность ее составляет 20 кг на квадратный миллиметр. Если изделие толстое, надо обрабатывать его постепенно. Наполняется один слой за другим.

Сварка выполняется обратноступенчатым швом. Длина каждого участка составляет от 20 до 30 см. Его делят на две части: в соотношении 75% и 25%. Обрабатывается длинный участок по направлению к меньшему. За счет этого понижается риск возникновения трещин. Работа выполняется снизу. Шов правится кувалдой или молотком по причине вспенивания. В процессе сварки необходимо уменьшить ток, так как разогрев тонкой меди может привести к ожогам. Перед началом работы электроды прокаливаются при рекомендуемой производителем температуре.

Выбор диаметра электрода

Подбирая подходящий диаметр электрода, необходимо обращать внимание на толщину материала или сплава на его основе. Учитывается и то, что в структуре могут появляться поры при сварке на повышенных токах. Специалисты рекомендуют выбирать такой диаметр при определенной толщине меди и сплавов на ее основе.

Есть электроды, которые используют для наплавки и сваривания с заблаговременным подогревом до 300 градусов по Цельсию. Есть и малый подогрев со 150 градусов. Возможно сделать это всё и без подогрева. Для меди может применяться ручная сварка угольными электродами или металлическими, аргонодуговая сварка. Сваривание цветных металлов может значительно отличаться от аналогичного процесса для стали, что обусловлено разными физическими свойствами материалов.

Основными факторами, оказывающими влияние на свариваемость цветных металлов, являются температура кипения и плавления.

Также важны теплопроводность и восприимчивость к воздушным газам, таким как кислород и азот. Медь имеет повышенную текучесть в расплавленной форме, характеризуется увеличенными тепло- и электрической проводимостью. При сварке могут образовываться микротрещины и поры, если отмечается взаимодействие с кислородом и водородом. Чтобы не допустить такой дефект, необходимо использовать только хорошо раскисленный металл.

Сварка по меди своими руками осуществляется хорошо прокаленными электродами. Детали должны быть подготовлены в местах наложения швов. Здесь требуется зачистка до металлического блеска с удалением загрязнений и жиров.

Графитовые электроды для сварки

Существует несколько способов соединения медного провода. Но как показывает практика, самым быстрым, надежным и долговечным является сварка. Швы, наложенные с использование сварочного оборудования, обладают отличными показателями проводимости, безупречно служат на протяжении многих лет и абсолютны безопасны в использовании. Для сваривания медных проводов специалисты выбирают графитовые электроды, которые по сравнению с другими аналогами обладают рядом достоинств.

Плюсы и минусы графита

Графитовые электроды в отличии от расходников из других материалов обладают очень весомым преимуществом: они пропускают электричество, не плавясь при этом. Это основное достоинство, которое и предопределяет их выбор для выполнения работ. Графитовые электроды производятся обычными или омедненными, с разными по длине и форме наконечниками.

Наиболее весомые характеристики расходных материалов из графита:

продукция представлена в торговой сети большим ассортиментом;
стоимость расходных материалов невысокая;
малый расход электрода при использовании;
быстро разогреваются до температур, при которых плавятся металлы;
при выполнении сварочных работ инвертором для разжигания дуги требуется небольшой ток – 5-10 ампер.

Необходимо подчеркнуть, что сварочный шов, сформированный с применением графитовых электродов, устойчив к воздействию высоких температур, невосприимчив к коррозии. Помимо этого, медная проволока не дает трещин во время сваривания. Графитовые электроды дают возможность качественно соединять не только медные, но и алюминиевые провода.

Однако им свойственны не только преимущества, но и недостатки:

сварочное соединение с помощью графитовых является достаточно сложным технологическим процессом из-за небольшого диаметра – 6 мм;
применение графитовых расходных материалов повышает содержание углерода в заготовках. По этой причине могут ухудшаться эксплуатационные характеристики готового соединения;
конкретный вид наконечника электродов пригоден для выполнения небольшого перечня операций. Поэтому необходим ассортимент расходных материалов в случаях, когда планируется выполнение различных видов работ.

Сфера использования стержней и особенности работы с ними

Графитовые электроды используются не только в случаях, когда необходимо соединить медные или алюминиевые провода. Сфера их применения намного обширней. К примеру, стержни из графита востребованы для предварительной обработки поверхности перед выполнением сварочных работ, зачисткой кромок, сварка заготовок и целого ряда других видов обработки. Расходные материала данного типа активно используются как в металлообработке, так и в производстве судов.

Графитированные электроды дают возможность эффективно срезать заклепки, прошивать детали из углеродистой и легированной марок стали. Они актуальны при термической обработке (сплавлении) чугуна и стали. Специальные ниппели позволяют соединять электроды между собой, что позволяет организовать непрерывную подачу электродов в рабочую зону. Таким образом, несложно наладить процесс потоковой подачи расходного материала в печь.

Как показывает практический опыт, графитовые стержни при дуговой резке металла или сварке медной проводки уменьшают количество дефектов. Главное требование при использовании расходников данного типа – соблюдение требований техники безопасности и технологического процесса.

Кроме того, применение стержней из графита актуально для выполнения таких операций:

сваривание тонкого листового проката или заготовок из цветного металла;
устранение дефектов, образованных во время литья;
наплавка твердосплавных покрытий к деталям разного назначения.

Нередко работа с графитовыми электродами подразумевает использование присадки. Она может быть ранее уложенной в определенные места сварки или же подаваться в рабочую зону во время формирования шва.

Для улучшения качества и увеличения скорости работ, вы всегда можете воcпользоваться нашими верстаками собственного производства от компании VTM.

Следует помнить, что для получения высококачественных сварных соединений с использование графитовых электродов, нужно учитывать особенности работы с таким расходным материалом:

Добиться экономичного расхода стержня и при этом удерживать стабильную дугу длительный период времени легче при прямой полярности. Другими словами, минус подается на электрод.
При выполнении сварочных работ важно учитывать воздействие внешних факторов на стабильность горения дуги. Это способствует получению лучшего результата.
При использовании графитовых электродов КПД специалиста будет меньшим, чем во время сварочных работ плавящимися расходниками.
Сварка графитом дает возможность получать сварные соединения со средними показателями пластичности.
Не исключается образование пустот внутри швов, что отрицательно сказывается на их прочности и долговечности.

Учитывая сложность технологического процесса, сварочный работы с использование графитовых электродов поручают опытным специалистам. Новичкам для такой работы желательно хорошо попрактиковаться.

Для работы с электродами из графита применяются два технологических приема:

Подача материала непосредственно в пламя дуги. Присадка располагается между стыком и электродом под углом в тридцать градусов. При этом в рабочую зону первой подается проволока и только после нее – сам электрод. Для ускорения рабочего процесса расходник удерживается под углом 70 градусов.
Сначала наплавляется валик, состоящий из основного металла. После этого в зону плавления подается присадочный материал. В отличие от первого технологического приема здесь подается прежде стержень и только после него – проволока.

Наибольший недостаток второго способа заключается в том, что существует высокая вероятность образования прожога. Поэтому он не подходит при работе с тонкими заготовками и нежелателен для использования новичками в таком деле. А вот для соединения заготовок с толстыми стенками такая технология подходит.

Работая с графитовыми электродами, специалист должен помнить, что определяющим параметром для их применения является плотность тока. Если в силу каких-либо объективных причин данный показатель выше допустимых норм, то работу следует прекратить. В противном случае с высокой степенью вероятности графит придет в негодность.

Продлить срок службы графитовых электродов несложно. Для этого достаточно с обеих сторон вкрутить специальные удлиняющие ниппели. Благодаря такому решению не только сокращаются издержки на приобретения расходных материалов, но и повышается их надежность.

Регулировка силы тока

Для сварки проводки сила тока регулируется в диапазоне значений от 30 до 120 ампер. Большинство представленных на рынке инверторов обладают таким набором параметров и подходят для выполнения работы.

Точное значение тока специалист подбирает отдельно в каждом конкретном случае опытным путем. Подобный подход обусловлен следующими факторами:

каждая модель инвертора имеет свои конструктивные особенности, которые влияют на рабочие характеристики. Очень важно предварительно ознакомиться с рекомендациями производителей, изложенных в инструкции;
в бытовой сети не всегда напряжение составляет нормативные 220 вольт. Оно может быть как меньшим, так и большим;
кабель от разных производителей отличается по своему составу. Хотя отличия и незначительные, они влияют на сварочный процесс.

Результаты сварочных работ с использованием графитовых стержней во многом определяется квалификацией сварщика. Необходимо точно знать оптимальные показатели силы тока, характерные для жил определенного сечения:

проводка диаметром 1,5 мм сваривается инвертером, настроенным на 70 ампер;
когда возникает необходимость соединить три жилы такого же размера (1,5 мм), то силу тока следует увеличить до 81-91 ампера;
при сваривании трех частей проволоки с диаметром 2,5 мм сила тока устанавливается в диапазоне значений 81-101 ампер;
сила тока в пределах 101-121 ампера подходит для соединения четырех медных жил толщиной в 3 мм.

Сваривание алюминиевой проводки

Графитовый электрод одинаково хорошо подходит для сваривания как медной, так и алюминиевой проводки. Работы по соединению алюминиевых жил выполняются под флюсом – защитным порошком, который при нагревании образует газовую защитную среду. Благодаря применению флюса сварные стыки защищены от контакта с кислородом и не окисляются в процессе работ.

Сила тока выставляется на оптимальное значение. Ток выпрямляется, проходя через диодный мост и фильтр пульсаций. Справедливости ради нужно отметить, что некоторые опытные специалисты могут выполнить такие работы переменным током. Им вовсе не обязательно подбирать нужные параметры опытным путем для выполнения работы. Но при этом качество соединения будет хуже, чем в случае применения постоянного тока.

Как правильно варить скрутку кабеля

Одной из первостепенных задач при сваривании скрутки является защита изоляции кабеля от плавления. Универсальное решение заключается в том, что к месту выхода скрутки с изоляции подсоединяется металлический радиатор. Желательно, чтобы он был медным, тогда обеспечивается максимально возможная теплопроводность и наибольший отток избыточного тепла. Точно такой же эффект гарантирован при увеличении площади контакта между радиатором и проводкой.

Перед началом сваривания скрутки требуется выполнения небольшого объема подготовительных работ. Если на изоляции есть лаковое покрытие, то его следует удалить. Скручивать жилы между собой следует максимально плотно. Важно, чтобы они очень тесно контактировали. Оптимальной считается длина скрутки порядка 5-6 сантиметров. Концы жил обрезаются на одинаковом расстоянии, чтобы обе части скрутки попадали в зону сварки.

В том месте, где радиатор контактирует с проводкой, подключается масса. Остается поднести электрод к краю скрутки. Контакт должен быть коротким. Вполне достаточно одной секунды, чтобы на краю скрутки сформировался омедненный шарик из расплава металлов. Точно так же свариваются и другие участки скрутки: методом кратковременного замыкания цепи при помощи графитового электрода.

Техника безопасности

Применение угольных (графитовых) электродов дает возможность получать надежные соединения металлов и создавать долговечные изделия. Важно во время выполнения работ придерживаться правил техники безопасности. Наиболее значимые из них:

Подающийся к кабелям ток при завершении выполнения операций необходимо отключить. Это исключит случайное поражение электрическим разрядом в случае непреднамеренного прикосновения к неизолированному участку проводки.
Сварочные работы следует выполнять только в специальной защитной одежде и обуви. Помимо этого, необходимо использовать средства индивидуальной защиты – маску, рукавица, отвороты и т.д., которые помогают уберечь глаза и участки тела от ожогов.

Итоги

Графитовые электроды являются популярным расходным материалом. Они востребованы для сваривания разных металлов – чугуна, стали, алюминия, меди и других. Для работы с графитовыми стержнями требуется определенный уровень квалификации. Но при наличии навыков специалист сможет сформировать надежное, устойчивое к высокой температуре, коррозии и прочему негативному воздействию соединение.

Читайте также: