Медные электроды для сварки меди и ее сплавов: марки, особенности, характеристики

Чем варить медь: способы

Для успешной и качественной сварки меди чаще всего применяют инверторы, полуавтоматы, газовые аппараты, аргоновые. Ручную, полуавтоматическую и автоматическую сварку купрума и его соединений можно выполнить плавящимися и неплавящимися электродами. Для работы с медью и сталью используется автоматическая дуговая технология, флюс.

Электрошлаковый метод рекомендуется для соединения изделий толщиной 30-55 миллиметров. Используя инвертор можно применить угольный электрод, например, ESAB OK Carbon, Weldline CARBONAIR PLUS. В магазине представлен широкий выбор производителей. Отлично зарекомендовала себя сварка меди графитовым типом электрода. Ниже приведены несколько подзаголовков, в которых дано более подробное описание лучших способов сварки меди и ее сплавов.

Сварочный аппарат для меди

Качественные сварочные аппараты для меди:

• – полуавтоматы и автоматы;
• – TIG – аппараты;
• – инверторы.

Популярные модели производит TESLA, СПЕЦЭЛЕКТРОМАШ, ЭСАБ.

BUDDY TIG 160 от ESAB (на фото справа) имеет двух и четырехтактные режимы включения горелки. С его помощью можно соединять нержавейку и большинство других видов металлов. Он совместим практически с любыми генераторами.

Инвертор RENEGADE ES 300i ESAB сохраняет в памяти несколько параметров сварки. Автоматически устанавливает лучшие параметры пуска по настроенному току. Он легкий, но у него высокая мощность.

Инверторные аппараты позволяют сваривать медные прутки, они вырабатывают ток 60-110 ампер. Для них нужно покупать медь/угольные электроды. Компания HUNTER выпускает полупрофессиональные модели, например, ММА 257D, рассчитанные на непрерывную работу продолжительностью два часа.

TESLA известна надежными аппаратами типа ММА 265, 275, 255. У них есть функция возбуждения бесконтактной дуги. Они без проблем подключаются к обычной бытовой сети. Ими удобно сваривать медь и ее сплавы, цветные металлы.

Какие марки электродов применяются для сварки меди

Для сварки, наплавки меди и цветных металлов, сварки медных труб и проч. применяются специальные медные электроды для сварки. К данному типу относятся электроды

• Комсомолец-100,
• ОЗБ-2М,
• ОЗБ-3,
• АНЦ/ОЗМ-2,
• АНЦ/ОЗМ-3,
• ESAB ОК 94.25,
• ESAB OK 94.35,
• ESAB OK 94.55,
• ESAB OK NiCu-7 (OK 92.86),
• ESAB OK Ni-1 (OK 92.05),
• ZELLER 390.

Работать ими нужно начинать, зная некоторые их особенности и характеристики.

Комсомолец-100
предназначен для наплавки, сварки меди марки М1-М3. Работа должна производится на постоянном токе (о сварочных токах здесь), в нижнем или наклонном положениях. Выпускаются электроды Комсомолец-100 толщиной 3-5 миллиметров. Рекомендуемая сила тока для диаметра 3 мм 90-180 ампер, 4 мм 120-140, 5 мм 150-190. Эти показатели зависят от положения шва. Перед началом работы рекомендуется нагреть свариваемое изделие до 300-700 градусов, в зависимости от его толщины.

ОЗБ-2М предназначен и для работы с бронзой, используемой в художественном литье. Ими можно наплавлять ее на сталь, исправлять дефекты чугуна. При этом необходимо включать ток обратной полярности, производить работу в вертикальном или горизонтальном положении. ОЗБ-2М состоят из меди, железа, фосфора, марганца, никеля и олова. Их длина 350 мм. Для успешной работы необходимо устанавливать сварочный ток следующих значений: для диаметра 3 мм/ 90 – 120 ампер, 4 мм/120 – 160.

ОЗБ-3 используются в работе с цветными металлами, медью и бронзой. Они делаются со специальным покрытием (узнайте тут больше о покрытиях электродов). Сварку нужно производить только в нижнем положении. Используется постоянный ток. Коэффициент и производительность наплавки ОЗБ-3 12,5 г/А.ч – 3,5 кг.ч при диаметре изделия 4 мм.

АНЦ/ОЗМ-2 применяется для работы с чистой медью, при этом ее нет необходимости нагревать, если она не очень толстая. Сварка должна производиться в наклонном или нижнем положениях. Используется постоянный ток обратной полярности. Расходуется АНЦ/ОЗМ-2 1,6 кг на то, чтобы наплавить килограмм металла.

АНЦ/ОЗМ-3 нужны для работы с изделиями из меди технических марок по ГОСТ 859-78. Они выпускаются толщиной 4-6 мм. Чтобы успешно выполнить сварку нужно настроить ток на 220-300 ампер для диаметра 4 мм, 350-400 для 5 мм, 420-600 для 6 мм. Положение шва должно быть нижнее. Работать нужно короткой дугой, с медью толщиной до 10 мм, без подогрева, без разделки кромок одно или двусторонним швом с небольшими поперечными колебаниями электрода.

ESAB ОК 94.25 хорошо
подходит для работы с многими цветными металлами, сплавами. Особенно с медью, оловянной бронзой, пережженным чугуном, латунью. Они могут использоваться для наплавки на сталь, для ее защиты от коррозийного воздействия. Толстые медные изделия рекомендуется нагреть до 300 градусов. Лучше всего работать маркой ESAB ОК 94.25 в пространственных положениях 1-4.

ESAB OK 94.35 имеет толстое рутиловое покрытие. Используется при работе с изделиями из меди и никеля, при содержании последнего до 30%. Электродом ESAB OK 94.35 наплавляют кромки. Работать ими можно в 1-5 положениях. Наплавленный с их помощью металл наделен отличной коррозионной стойкостью, он не боится длительного воздействия морской соленой воды, наделен хорошими прочностными характеристиками.

ESAB OK 94.55 имеют основной тип покрытия. Электрод хорош в работе с бронзой, красной латунью, медью. Сварка обычно выполняется короткой дугой. Расположение электрода должно быть перпендикулярно кромкам. Необходимо чтобы сварные валики находили один на другой.

Важно! Поверхность каждого прохода нужно не забывать зачищать от шлака.

Подходящие положения для работы 1-4 и 6. Предел прочности 400 МПа, твердость 120 НВ. Выпускается марка ESAB OK 94.55 диаметром 2-4 мм.

ESAB OK NiCu-7, или OK 92.86, используют для сварки меди и никеля. Наплавленный с их помощью металл характеризуется как устойчивый к образованию трещин, ковкий, стойкий к воздействию морской воды, кислоты и щелочи. Варят этим электродом в 1-4, 6 положениях. Выпускается данная марка толщиной 2-4 мм. В работе используется постоянный ток обратной полярности.

ESAB OK Ni-1, ранее назывался OK 92.05, имеет основной тип покрытия. Чтобы исключить образование трещин и пор рекомендуется работать только на допустимых для того или иного диаметра электрода токах. Подходит для 1-4, 6 положений. Прокаливают электрод два часа при температуре +250 градусов. Для работы нужен постоянный ток.

ZELLER 390 имеет основное покрытие. Предел прочности 200 МПа, текучести 185, твердость 40 НВ. ZELLER 390 выпускается разной длины, от 300 до 450 мм, диаметром 2,5-5 мм. Силу тока нужно установить для электрода толщиной 2,5 мм/80-110 ампер, 3 мм/100-130, 4 мм/130,170 мм, 5 мм/170-200. Используют его при работе с изделиями, которые должны отвечать высоким показателям стойкости к коррозийному влиянию, теплопроводности, электропроводности.

Состав защитных покрытий электродов

Покрытые электроды часто требуются для электросварки. В табличке указаны основные марки и варианты их покрытий:

Компоненты покрытия	№ состава и марка электродов
	1	2	3	4	5	6	7	8	9
	К-100	ЗТ	Комсо- молец	ММ3-2	—	—	ОЗЧ-1	ОЗМ-1	ММ3-1
									1-ый слой	2-ой слой
Плавиковый шпат	10	32	10	30	82	12,5	7,5	12,5	30	32
Полевой шпат	12	—	12	14	—	—	—	15	20	—
Железный порошок	—	—	—	—	—	—	50	—	—	—
Гранит	—	—	—	—	—	15	—	—	—	—
Кремнистая медь	20	—	—	—	—	—	—	25	—	—
Ферротитан	—	—	—	—	—	—	6	—	—	—
Диоксид титана	—	—	—	—	8	—	—	—	—	—
Ферромарганец	38	—	50	—	—	47,5	2,5	47,5	—	—
Марганцевая руда	—	17,5	—	—	—	—	—	—	5	17,5
Серебристый графит	—	16	—	8	—	—	—	—	—	16
Ферросилиций (Si=45%)	—	32	8	—	—	25	2,4	—	—	32
Алюминий (порошок)	—	2,5	—	—	—	—	—	—	—	2,5
Кварц	—	—	—	—	—	—	4,5	—	—	—
Мрамор	—	—	—	—	10	—	27	—	—	—
Поташ	—	—	—	5	—	—	—	—	—	—
Симанал*	—	—	—	43	—	—	—	—	20	—
Криолит	—	—	—	—	—	—	—	—	—	—
Сумма, %	80	100	80	100	100	100	100	100	75	100
Жидкое стекло, %	20	замес	20	замес	замес	замес	замес	замес	25	замес
Примечания. Состав покрытия №3 является модификацией основного покрытия №1 для электрода К-100, применяемый в случаях, когда отсутствует кремнистая бронза. *Симанал является раскислителем, он содержит 27-30%Al, 31-35%Si, до 0,2%C, до 0,5%Р

 

Особенности использования различных марок электродов

Варианты с медным стержнем (номера 1-4, 6) понижают проводимость тепловой энергии и электричества в сварном шве примерно в 3-4 раза. Если для формирования шва наоборот необходимы большие показатели проводимости, то подобные варианты вам не подходят.

Номер 5 сначала был разработан для обработки стальных изделий. Но потом выяснилось, что они подходят и для меди. Довольно хорошего качества можно добиться с помощью медных стержней марок М1, М2 или М3.

Для обработки медных элементов с большой толщиной кромок применяется номер 6. Допустима работа с металлом от 20 мм в толщину.

Номер 7 подходит для сварки чугунных деталей. Также он может применяться и при работе с медью средней толщины. Соединение получается довольно прочным и плотным. Не подходят в случаях, если медному изделию нужны высокие показатели электро- и теплопроводности.

Номера 1 и 8 идентичны по химсоставу, разница лишь в количественном вхождении добавок.

Номер 9 имеет защиту в два слоя. Однако на практике выяснилось, что каких-либо преимуществ такое покрытие не прибавляет. Гораздо выгоднее взять электрод 4. Он может работать с переменными токами и обеспечивает более качественный шов.

Электроды из угля (графита) нужны при сварке деталей, которым требуется хорошо проводить тепло и электричество.

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.

Особенности применения

Мало просто выбрать электроды по меди, необходимо также знать, как их правильно использовать. Также важно учитывать физико-химические свойства самого металла, чтобы полученный шов соответствовал нормам качества.

Медь, медные сплавы, бронза и латунь — текучие металлы. При плавлении они быстро теряют твердую форму. К тому же, обладают повышенной теплопроводностью. Это означает, что сквозь них тепло проходит гораздо быстрее, чем при сварке других металлов. Медь и ее сплавы плавятся быстро, поэтому важно подобрать оптимальный температурный режим, чтобы не образовались прожоги.
Учитывайте, что медь может быть химически активна по отношению к некоторым газам. Например, при взаимодействии с водородом или кислородом она видоизменяется и теряет стойкость к образованию пор. В некоторых случаях возможно даже образование горячих трещин.

Перед сваркой прокалите электроды в печи. Время и температура прокалки зависят от марки электродов. Также подготовьте детали к работе: разделайте кромки и зачистите их до блеска, исключена сварка в местах со следами грязи, пыли, масла, краски и т.д.

Ведите электрод не слишком быстро и не слишком медленно. Шов должен формироваться равномерно, без наплывов, прожогов, непроваров. Чтобы избежать большинства проблем установите правильный режим сварки. Сила тока должна быть на 10% меньше обычного. Если у вас недостаточно опыта, то установите маленькое значение силы тока и постепенно повышайте его, одновременно наблюдая за реакцией металла.

Правильное использование

Недостаточно грамотно выбрать электроды для меди, следует разобраться в правилах их использования. Чтобы шов соответствовал всем требованиям, необходимо учитывать свойства меди.

Медь обладает такой характеристикой, как текучесть. Сразу после начала процесса плавления исчезает ее твердая форма. Кроме этого меди свойственна повышенная теплопроводность. Тепло через медь проходит гораздо быстрее, чем через другие металлы, что может привести к образованию прожогов.

Также следует учитывать, что вследствие существенно повышенной активности при взаимодействии с газами возможно образование пор и даже горячих трещин.

Поэтому так важен установленный правильно режим сваривания и проведение подготовительных работ. Перед началом сварочного процесса необходима закалка электродов не менее одного часа. Также следует подготовить свариваемые детали: очистить их от загрязнений, следов краски и масел, и разделать их кромки.

При работе электроды для пайки меди следует водить со средней скоростью. Формирование шва должно происходить равномерно, чтобы исключить прожоги, наплывы и непровары. Силу тока устанавливают на 10% меньше, чем обычно.

Правильное использование включает в себя регулярную заточку медных электродов. Инструмент для заточки медных электродов предназначается для того, чтобы зачищать контактную поверхность электродов от нагара.

Нюансы эксплуатации

Вы можете подобрать идеальные электроды для работы с медью, но просто на просто, не знать с какой стороны к ним подойти. Не мало важен и сам металл, его химико-физические характеристики, не зная этого вы никогда не получите шов высокой пробы.

Также нужно помнить что такие металлы как медь, латук, бронза, их сплавы имеют свойство течь. Когда вы начинаете их расправлять они очень быстро деформируются. Ещё имеют очень высокую теплопроводность.

То есть при сварке тепло действует на них сильнее нежели на другие металлы. Помните про теплопроводность, если при работе с медью или её сплавами вы подбираете не подходящую мощность то будете готовы до прожогов в металле.

Если вы используете газовую сварку, то так же, будет осторожны поскольку медь химически активный элемент которые взаимодействует с газами.

Если медь начинает взаимодействие с водородом или же кислородом, то оно изменяет свои свойства становиться при сварке не цельной, это очень сильно снижает качество сварки. Также в редких ситуациях появляются трещины ещё по-горячему.

Желательно перед началом сварки очень нагреть электроды, в печи. Показатели времени, температуры при которой нужно прогревать зависеть он марки электрода.

Также важно подготовить к работе сам металл с которым будет проводиться работа, разделите кромки, идеально их отчистить, работа с загрязнённым материалам, в пыли или же с коррозиями полностью исключена.

Скорость нанесения должна быть не очень высокой, но и не низкой. Делайте шов аккуратным без наплывов, не проверенных мест, прожжённого металла равномерно.

Что бы вас не тронулось большинство проблем нужно подобрать правильный режим на сварочном аппарате. Уменьшите силу тока процентом на десять.

Если вы ещё совсем новичок, то лучше сразу сделать не высокую силу тока и по немного её увеличивать, одновременно наблюдал как на это реагирует металл.

Итог

Все что мы хотели донести до вас, про электроды для сварки меди, мы донесли. Помните что важно следить на диаметром электрода перед приобретением.

Например электроды для сварки труб значительно больше нежели те, что для меди. Отечественные электроды имеют не плохое качество, вполне сносны при использовании.

Но все же наш совет покупать импортные. Желаем удачи!