Портал оборудования УСПО.Ру Реклама наших партнеров:

Новые статьи

15.11.2016
Преимущества станков плазменной резки с ЧПУ


03.03.2017
Вальцы, обслуживаемые вручную – идеальный вариант для работы с металлом

02.03.2017
Лучшая металлообработка по чертежам

25.10.2016
Особенности лазерной резки металла

11.09.2016
Особенности услуги плазменной резки металла

31.08.2016
Лазерное оборудование для резки металла

02.08.2016
Медный лом и его добыча

28.07.2016
Лазерная резка металла

28.07.2016
Плазменная резка металла

16.07.2016
Как работают компании, принимающие медь?

15.06.2016
Вальцовка труб


Последние вакансии

Офис менеджер - Менеджер
Технический специалист (лесопиление)
МЕНЕДЖЕР ПО ЗАКУПКАМ
МЕНЕДЖЕР ПО ПРОДАЖАМ
ТЕХНИЧЕСКИЙ СПЕЦИАЛИСТ
КЛАДОВЩИК
Верстальщик
Зам.начальника производства (изделия из пластмасс)
Печатник
Наладчик мебельного/ деревообрабатывающего оборудования


Новости портала

27.03.2012
На нашем портале добавлены новые категории

26.03.2012
И вот произошло долгожданное обновление дизайна нашего сайта.

18.03.2012
День работников торговли, бытового обслуживания населения и жилищно-коммунального хозяйства

07.03.2012
8 марта - женский день!

01.01.2012
Уважаемые пользователи, наш портал поздравляет вас с наступившим годом дракона.


Статьи

Сварка меди и стали

Для композитных сварных соединений разнородных сплавов используются различное премиальное оборудование брендов EWM и Esab, сварочные аппараты других известных фирм и корпораций. Однако не только электрической дугой сваривается Fe и Cu. Прежде чем описать основные методы данной композитной пары металлов, изложим теоретические основы сплавления железа и меди.

По совокупности кристаллографических и физико-химических свойств Fe и Cu в основных промышленных сплавах между собой близки. Это касается и атомных радиусов чистых металлов, и вида кристаллографической структуры, атомарного строения и т.д. Однако непосредственный расплав меди в железе осложнен целым рядом обстоятельств:

  • Большая разница в температурах плавления (порядка 1.080 °С у меди против 1.540 °С у железа), т.е. в полтора раза;
  • Еще большее отличие теплопроводности этих металлов (400 Вт/(м*К) у меди и 80.4 Вт/(м*К) у железа), то есть почти в пять раз;
  • Большое химическое сродство Cu к кислороду, следствием чего является высокая концентрация соединений типа Сu + Сu2O в зоне кристаллизующегося расплава. Эвтектические образования вида Сu + Сu2O приводят к высокой хрупкости даже «чисто медных» швов, в термических соединениях с железом их еще больше;
  • Характерные свойства медного расплава – значительная текучесть в жидком виде (когда железо даже не размягчилось) и склонность к порообразованию при кристаллизации.

Наибольшее негативное влияние на качество термического соединения Cu и Fe оказывает межкристаллитное проникновение медных атомов в стальную решетку. Оно актуально и для обычной сварки этих двух металлов (сплавов на их основе), и при пайке или наплавке железной основы припоями с высоким содержанием меди. Число таких клиновидных проникновений достигает нескольких десятков на квадратный сантиметр шва (наплавки), а их глубина составляет от долей миллиметра до нескольких сантиметров. Многие методы неразрушающего контроля бессильны, когда необходимо диагностировать межкристаллитное проникновение Cu в Fe. Однако на практике сварки данной композитной пары выяснилась высокая степень сродства такого «клиновидного» проникновения и образования горячих трещин в обыкновенной стали. С таким известным дефектом борются давно и успешно, начиная от разработок Кемпи сварочного оборудования, цена и аппаратные возможности которого позволяют экономично минимизировать горячее растрескивание стальных швов.

Точно такие же методы используются не только при сваривании железа со сталью, но и вообще при любом контакте жидкой медной фазы с железом (в том числе нерасплавленным):

  • Общее сокращение времени межметаллического контакта;
  • Использование в ЗТВ подставок и накладок с барьерно-разделительными функциями;
  • Ведение процесса соединения при возможно низкой температуре4
  • Легирование зоны шва (стыка) элементами, увеличивающими стойкость железа к возникновению горячих трещин;
  • Предпочтительное использование стали с высокой концентрацией феррита.

Разновидности сварки меди с железом

Выполняется практически всем арсеналом сварочных методов, а именно:

  1. Трением. Актуальна для тонких медных деталей, наплавляемых на стальную основу, обычно требует последующего отжига. В связи с низкой температурой процесса (≤ 800 °С) горячих трещин и межкристаллитных клиньев при сварке трещин не образуется вовсе, но имеются большие ограничения на геометрию заготовок и тщательность поверхностной обработки. Да и стоимость таких специализированных установок весьма высока, это же не на Кемпи сварочное оборудования цена бюджетного размера.
  2. Взрывом. Используется для получения многослойных или биметаллических лент и листов, медный слой лежит в пределах 3…10 мм. Поверхность соприкосновения металлов имеет волнообразный характер, имеются различные дефекты (закалочные структуры, низкая пластичность).
  3. Прокатом. Предназначен для биметаллического соединения с высокой точностью размеров, контакт обычно равнопрочен механическим качествам стали. Для высоких эксплуатационных характеристик биметаллические ленты и полосы «сталь + латунь» и «медь + сталь» подвергают термической нормализации (T = 700…750 °С, t = 25…40 минут).
  4. Диффузионная сварка. Отличается широким диапазоном свариваемых соединений – от различных марок бронзовых и латунных сплавов до константана, армко-железа и сильнолегированной стали. Рабочая температура диффузионной сварки достигает 1000 °С, то есть наличествует жидкая фаза медной составляющей и оплавление стальной заготовки. Частым техническим приемом является предварительное нанесение на медь тонкой никелевой прослойки (толщиной в доли миллиметра). Никель значительно увеличивает прочностные качества и надежность сварного соединения Сu + Fe.
  5. Сварка железа и меди плавлением. Выполняется ручными дуговыми инверторами и полуавтоматами с неплавящимися электродами, пол флюсовым слоем и в инертной газовой среде, работу может вести газопламенный Esab сварочный аппарат и даже электронно-лучевые установки для сваривания металлов. Сварка Fe и Cu плавлением отличается рядом общих особенностей:

- Рекомендуется смещение источника тепла (дугового факела и др.) на «медную» сторону соединения;

- Качество таких стыков во многом зависит от высокой концентрации тепла и точной фокусировки оборудования;

- Вспомогательные накладки и вставки в ЗТВ должны обладать хорошей абсорбцией и с железом, и с медью, а также не инициировать образование трещин (особенно горячих).

Сварочные работы по биметаллическим стыкам часто осложняются потерей прочности стыков и швов и высокой концентрацией дефектов в зоне расплава. Для всех упомянутых методов неразъемного соединения изделий на основе железных и медных сплавов необходимы вспомогательные технологические методы для приемлемой надежности сварки. Наиболее универсальный из них – вариации послесварочной термической обработки стыков. Кратковременный нагрев до точки размягчения чистой Cu (900…950 °С) и длительный низкотемпературный отпуск (200…250°С) благотворно сказываются на эксплуатационной надежности биметаллических стыков стали с медными сплавами.

27.02.2014
Администрация


Комментарии к статье


Добавьте комментарий и введите Ваши данные.

Ваше имя:
Ваш Email:
Комментарий:

Популярные статьи по тематике "Металообрабатывающее оборудование"

Лазерное оборудование для резки металла
Металлообработка это важная сфера деятельности человека, так как вся наша цивилизация построена на применении металла в качестве материла для постройки жилья, зданий и сооружений административного или производственного назначения, механизмов и...
Устройство балансировочных станков
Балансировочный станок (машина) применяется для определения места и степени неуравновешенности (статической или динамической) вращающихся частей машин. Кроме того, некоторые станки имеют возможность автоматически корректировать массы детали. Вращающиеся части машин, подвергающиеся балансировки...
Выбор вальцовочного станка
Перед тем, как выбирать подходящий станок для вальцевания, нужно разобраться, в чем заключается процесс вальцовки. Вальцовкой называют технологическую операцию, заключающуюся в деформации исходного материала в определенном направлении. Такая процедура в...
Параметры рельсосверлильных станков
Рельсосверлильные станки применяются в основном путевыми работниками для создания отверстий в рельсах, куда крепятся стыковые болты. Основное применение такие устройства находят в железнодорожном транспорте во время строительства, ремонта или при...
Разновидности фрезерных станков
Фрезерные станки относятся к станкам, предназначенным для обработки металлов. Этот процесс осуществляется при помощи специального инструмента - фрезы. Обрабатываться могут как стандартные цилиндрические и конические заготовки, так и заготовки с...

Листогиб DeckerX6
Что такое модельная оснастка
Плазменная резка металла — сварочный полуавтомат
Металлообрабатывающее оборудование и оптические линейки в СПб
Резка металла: основные виды

Портал оборудования УСПО.Ру ® 2006-2017
О Портале
Реклама
Контакты