Как сваривать медные шины + видео обзор

СВАРКА МЕДНЫХ ШИН

Для медных шин, так же как и для алюминиевых, имеется достаточно большой выбор способов сварки, практически обеспечивающий все потребности электро­монтажного производства. Сюда относятся: сварка угольным электродом, аргонодуговая сварка вольфрамовым электродом и полуавтоматическая, полуавтоматическая и автоматическая сварка под слоем флюса, плазменная и газовая сварка.

Сварка меди более сложна, чем сварка алюминия, что обус­ловлено особенностями меди как материала. Одно из главных ослож­нений, связанных со сваркой меди, —необходимость предвари­тельного или сопутствующего подогрева шин при толщине ме­талла уже более 10—12 мм. Это обусловлено большой тепло­проводностью меди. Кроме того, вследствие жидкотекучести меди выполнение вертикальных и горизонтальных швов затруднено, а потолочных — практически невозможно.

Правда, следует оговориться, что некоторые сварщики весьма высокой квалификации добиваются и потолочной сварки, в част­ности сварки неповоротных стыков трубчатых шин, что является большим искусством. Требуется в буквальном смысле «чувство­вать» металл и регулировать процесс сварки таким образом, чтобы сварочная ванна была минимальных размеров и отдельные капли металла затвердевали, не успев скатиться. При этом не­обходим дополнительный разогрев околошовных участков шин до красного каления посторонними источниками теплоты. Весьма

желательно также использовать полуавтоматическую импульс­ную аргонодуговую сварку.

При выборе тех или иных способов сварки шин для конкрет­ных условий полезно учитывать следующие их особенности.

Наилучшее качество соединений в отношении пластичности,, плотности и внешнего вида швов дает полуавтоматическая аргоно­дуговая сварка. Она применяется при толщине металла до 12 мм и облегчает при использовании импульсной приставки выполне­ние вертикальных, горизонтальных и потолочных швов.

Ручная аргонодуговая сварка вольфрамовым электродом также обеспечивает получение хороших соединений, но ее применение возможно только в нижнем положении.

Примерно равноценной аргонодуговой сварке по качеству швов является полуавтоматическая сварка под флюсом, которая применяется в нижнем положении при толщине шин до 14 мм. Она менее удобна в монтажных условиях вследствие несколько большей громоздкости оборудования (флюсопитатели), необходи­мости наличия на месте работ сжатого воздуха для подачи флюса, и отсутствия визуального контроля за формированием шва (шов- закрыт слоем флюса).

Автоматическая сварка под слоем флюса целесообразна только, для выполнения протяженных швов при больших объемах работ. Такие швы встречаются при заготовке тяжелой ошиновки в элек­тролизных установках. Выполнение с помощью автоматической1 сварки коротких швов, какие бывают при соединении шин встык, не оправданно, так как относительно велико время на установку автомата в начале шва и на заключительные операции.

Наибольшее распространение в электромонтажной практике получила сварка угольным электродом на постоянном токе,, допускающая соединение медных шин толщиной 30 мм и более при вполне удовлетворительном качестве швов. Независимость., от наличия аргона на месте работ делает ее наиболее доступной. Возможность пропускать через электроды большие токи, чем при сварке другими способами, и благодаря этому получать, большую погонную энергию сварки позволяет отказаться от до­полнительного подогрева шин при толщине металла до 20—25 мм. Это является большим преимуществом сварки угольным электро­дом, так как упрощает технологию и организацию сварочных работ.

Стремление вообще отказаться от дополнительного подогрева — при сварке медных шин привело к попыткам использовать для этой цели плазменную сварку, при которой достигается большая концентрация тепловой энергии.

В результате проведенных ЛенПЭО ВНИИПЭМ разработок удается применить плазменную сварку для соединения мед­ных шин толщиной пока только до 10—12 мм. К ее достоин­ствам наряду с возможностью отказаться от дополнительного подо­грева относятся также экономия присадочного материала, так

8 Р. Е. Евсеев, В. Р. Евсеев 22£>-

как сварка производится без зазора между кромками; более красивый внешний вид швов (малое усиление шва) и некоторое уменьшение времени, необходимого для сварки. К недостаткам же следует причислить необходимость водяного охлаждения горелки (плазмотрона), относительную сложность плазмотрона и большую его массу (около 2 кг). Последнее приводит к повышенной утом­ляемости сварщика при^длительной работе. Кроме того, для сварки требуются два баллона с аргоном, что усложняет и утяжеляет установку.

Оценивая указанные особенности плазменной сварки, авторы полагают, что этот способ окажется более целесообразным в элек­тромонтажной практике после разработки и освоения технологии соединения шин большой толщины. В настоящее же время он может применяться в мастерских электромонтажных заготовок и должен рассматриваться как находящийся в стадии производ­ственного опробования.

Газовая сварка медных шин является вспомогательным спо­собом вследствие меньшей производительности по сравнению с электрической и малой распространенности газосварочного оборудования в электромонтажных организациях. С помощью газовой сварки могут выполняться соединения шин толщиной до 30 мм, хотя в практике электромонтажных работ известны слу­чаи газовой сварки шин и большей толщины. Наиболее целесооб­разно использовать газовую сварку для соединения трубчатых водоохлаждаемых шин, а также для приварки к таким шинам деталей для оконцевания и штуцеров водоохлаждающей системы.

Для сварки меди ввиду ее большой теплопроводности исполь­зуется только ацетилен, так как заменители ацетилена (пропан­бутан и др.) не обеспечивают достаточно высокой мощности пла­мени.

Источник

Инструкция по монтажу контактных соединений шин между собой и с выводами электротехнических устройств

НазваниеИнструкция по монтажу контактных соединений шин между собой и с выводами электротехнических устройств
страница4/12
ТипИнструкция

rykovodstvo.ru > Инструкция по эксплуатации > Инструкция

2.2. Сварка медных шин
Ручная дуговая сварка угольным электродом

2.2.1. Для ручной дуговой сварки меди угольным электродом следует использовать то же оборудование, что и для сварки алюминия (см. табл. 2.7.).

2.2.2. Для сварки необходимы материалы, указанные в табл. 2.10.
Таблица 2.10.
Материалы для ручной дуговой сварки меди угольным электродом

МатериалГОСТ или ТУНазначение
1. Проволока и прутки из меди М1, М0 1ГОСТ 16130-85Присадочный материал
2. Электроды угольные 2ТУ 16-757.034-86Сварочные неплавящиеся электроды
3. Флюс для сварки меди «борный шлак» (состав см. в приложении 5)Раскисление свариваемого металла
4. Графитовые бруски, асбестДля формирования и уплотнения шва
5. Ацетон или бензинГОСТ 1012-72*

ГОСТ 2603-79*

Обезжиривание свариваемых кромок
6. Ветошь обтирочнаяОСТ 63.46-84Протирка кромок растворителем

______________

1 Допускается применение прутков, нарубленных из медных шин или листов.

2 Допускается изготовление из электродов (отходов) дуговых электропечей (см. приложение 4).
2.2.3. При сварке шин из меди следует использовать такие же приспособления и инструменты, как при сварке шин из алюминия. Вследствие высокой жидкотекучести расплавленной меди необходимо очень тщательно и надежно заформовывать сварные соединения, чтобы исключить протечки металла при сварке. Сварку медных шин и компенсаторов необходимо производить на угольных подкладках с канавкой под стыком; торцы швов уплотнить угольными брусками.

2.2.4. Подготовка шин к сварке (кроме правки и резки по размеру) включает обработку свариваемых кромок в зависимости от толщины материалов в соответствии с ГОСТ 23792-79, зачистку свариваемых кромок на участке не менее 30 мм от их торцов.

2.2.5. Перед сваркой присадочные прутки следует очистить от жира и грязи. При необходимости несколько присадочных прутков складывают (скручивают) вместе.

2.2.6. Подготовленные к сварке шины необходимо уложить и закрепить в приспособлении, на свариваемые кромки насыпать тонкий слой флюса.

2.2.7. Начиная сварку, следует свариваемые кромки разогреть дугой, перемещая ее вдоль стыка до появления отдельных капель расплавленной меди в зоне дуги; после подогрева кромок дугу сосредоточить в начале шва до расплавления кромок и появления сварочной ванны; присадочный пруток ввести в задний край сварочной ванны (он должен плавиться от ее тепла). Сплавлять присадку каплями, внося ее в дугу, не рекомендуется, так как это ведет к интенсивному окислению металла и образованию трещин в шве. Погружая время от времени разогретый конец прутка во флюс, внести флюс в сварочную ванну.

Сразу после сварки необходимо шов резко охладить водой. Сварку медных шин по возможности следует выполнять за один проход. Режимы сварки и расход материалов приведены в табл. 2.11.

2.2.8. Нахлестанные и угловые соединения медных шин следует выполнять так же, как алюминиевых.

При сварке угловых швов этих соединений шины необходимо по возможности расположить «лодочкой», т.к. при этом ввиду высокой жидкотекучести расплавленной меди, создаются наиболее благоприятные условия для обеспечения хорошего качества сварных соединений (рис. 2.21 а).

При невозможности выполнения сварки в «лодочку» следует применять принудительное формирование шва угольными брусками (рис. 2.21б). В этом случае во избежание непровара кромки шины ответвления должны расплавляться только после расплавления сборной шины.
Как сваривать медные шины
Рис. 2.21. Сварка медных шин внахлестку

а) расположение шин «лодочкой»; б) расположение шин «плашмя».

Толщина шин, ммСварочный ток, А 1Диаметр угольного электрода, ммДиаметр присадочного прутка, ммРасход на 100 мм шва, г
присадкифлюса
3150124291
4180124352
5220126653
62601561054
83201581505
104002082107
1250020102909
201000301545012

______________

2.2.9. Этот способ сварки эффективен при соединении шин толщиной до 10 мм. При сварке больших толщин необходим предварительный и сопутствующий подогрев.

2.2.10. Для полуавтоматической сварки меди в защитном газе как и при сварке алюминия следует применять оборудование, указанное в п.п. 2.1.9, 2.1.10.

2.2.11. При сварке необходимы материалы, приведенные в табл. 2.12.

2.2.12. При подготовке шин к сварке кромки их следует обрабатывать в соответствии с требованиями ГОСТ 23792-79, очистить и обезжирить на ширине не менее 30 мм.

2.2.13. Электродную проволоку необходимо очистить от жира и грязи и намотать на кассету полуавтомата.
Таблица 2.12
Материалы для полуавтоматической аргоно-дуговой сварки меди

МатериалыГОСТ или ТУНазначение
Проволока медная сварочная М0, М1ГОСТ 16130-85Электродная проволока, присадочный материал
Графитовые пластины 1Изготовление формующих подкладок
Бензин или ацетонГОСТ 1012-72*

ГОСТ 2603-79*

Обезжиривание свариваемых кромок
Ветошь обтирочнаяОСТ 63.46-84Протирка кромок шин
Аргон газообразныйГОСТ 10157-79*Защита зоны сварки от кислорода

_______________

1 Допускается изготовление из отходов графитированных анодов и катодных блоков электролизеров, а также электродов дуговых печей.
2.2.14. После укладки и закрепления шин в приспособлении следует выполнить их сварку по технологии, аналогичной сварке алюминиевых шин (см. рис. 2.22).
Как сваривать медные шины
Рис. 2.22. Полуавтоматическая сварка медных шин в защитном газе

Немедленно после окончания сварки соединение необходимо охладить водой.

Режимы сварки и ориентировочный расход материалов приведены в табл. 2.13.

2.2.15. Сварку одиночных шин в вертикальном и горизонтальном положениях следует выполнять при использовании электродной проволоки диаметром 1,2 мм. В этом случае необходимо применять приспособление для фиксации и подогрева шин. Шины толщиной до 4 мм должны собираться под сварку без разделки кромок; при толщине 5 мм и более необходим односторонний скос кромок под углом 30 с притуплением около 2 мм. Зазор между кромками не должен превышать 3 мм.

Режимы сварки приведены в табл.2.14.

После сварки шов следует охладить водой.
Таблица 2.13
Режимы полуавтоматической аргоно-дуговой сварки меди

Источник

Сварка меди аргоном: особенности, выбор присадки, подготовка и технология процесса

Немного теории

Медь и её сплав (бронза и никель) ввиду электро- и теплопроводности, антикоррозийности используется во многих отраслях. Точка плавления материала 1083°C. Теплопроводность чистой меди в 2 раза больше по сравнению с алюминием, поэтому, при сварке аргоном необходим хороший разогрев металла.

А вот теплопроводность медного сплава уже поменьше, значит отпадает необходимость повышенного нагрева.

Медь и сплавы подразделяются на несколько марок. Для получения качественного сварного соединения, лучше применять раскисленную или бескислородную медь, в них мало кислорода.

Основные присадочные составы для сварки меди аргоном представленны в таблице.

Как сваривать медные шины

Но на практике, обычно используются аналогичные металлы по составу (что найдется в домашней мастерской).

Также, для лучшего расплава и сплавления металла, применяются прутки с тонким покрытием слоя флюса.

Как сваривать медные шины

Свойства материала

Чтобы сварить медь или сплавы на её основе, необходимо выполнять качественный прогрев конструкций. Благодаря отличной теплопроводности достаточно просто обеспечить равномерную температуру на поверхности детали и по толщине материала. Однако получение равномерного прочного шва требует использования определённых навыков.

Особенности работы с медью

Хотя сварку медных деталей можно производить с помощью специальных электродов, все-таки для этих целей лучше всего использовать неплавящиеся электроды из вольфрама.

Такие электроды хорошо «проваривают» швы, в отличие от сварки обычными электродами, они получаются прочными, ровными и чистыми.

Так как во время сварочных работ используется смесь газов: аргона и азота, то для безопасности сварка должна производиться только специально подготовленным сварщиком.

Вольфрамовые неплавящиеся электроды бывают нескольких видов: ЭВЛ и ЭВИ. ЭВЛ – это лаптанированные электроды, а ЭВИ – итерированные электроды.

Для сварки деталей из меди с помощью аргона используют именно итерированные электроды из вольфрама. Если толщина медных деталей свариваемых аргоном превышает 5 мм, то применяют обязательную разделку кромок.

Без разделки кромок всю толщину металла невозможно будет прогреть, так как медь обладает высокой теплопроводностью.

Следует знать, что для металла толщиной 5 – 12 мм используют одностороннюю разделку, а если толщина металла больше указанной, то разделывают обе кромки обрабатываемой детали.

Качество сварного шва также зависит от примесей, содержащихся в меди – чем чище медь, тем качественней шов. Кроме вольфрамовых электродов, также используется еще и присадочная проволока.

Присадочная проволока изолирует свариваемые детали от кислорода, который все же попадает в область сварки.

Как сваривать медные шины

Таблица режимов сварки меди

Материал присадочной проволоки непременно должен соответствовать составу того металла, который предполагается варить..

В качестве присадки можно взять медную проволоку, которая содержит большое количество марганца. С одной стороны марганец надежно связывает поступающий в область сварки кислород, но с другой – примеси марганца снижают прочность сварного шва.

Поэтому в качестве присадки лучше всего использовать проволоку с содержанием каких-либо редкоземельных материалов.

Такие материалы полностью удаляют из швов кислород, но при этом не остаются в составе шва, как примеси марганца.

К сожалению, присадочная проволока из редкоземельных материалов весьма дорога, из-за чего немногие решаются ее использовать, отдавая предпочтение недорогой медной проволоке.

Особенности сварки меди аргонодуговым способом

Сама медь, так же, как и сплавы на ее основе, являются достаточно высокотеплопроводными материалами, которые, ко всему прочему, обладают также большой электропроводностью, а также высокой коррозионной стойкостью как при воздействии внешних факторов, так и относительно внутрикристаллической коррозии.

Точка плавления меди в ее чистом виде составляет 1083 °С, а в случае добавления различных легирующих химических соединений данный показатель может смещаться в одну или другую сторону.

Особенностью сварки медных изделий и деталей является высокая теплопроводность данного металла, что делает обязательным предварительный подогрев деталей перед началом сварки. Разогрев должен осуществляться до температуры от 350 до 600 °С. Подогрев осуществляется, как правило, с помощью газовой горелки.

Сварка осуществляется чаще всего с помощью аргонодугового способа путем использования неплавящегося электрода с постоянным током. В качестве присадочного материала используется пруток из чистой меди либо из ее сплавов. Это позволяет добиться максимального качества шва, а также его аккуратного внешнего вида.

В случае если материалы подобраны неправильно, медь в сварочной ванне начинает кипеть, что вызывает образование большого количества пор в полученном шве, а само соединение становится хрупким и может разрушиться в процессе эксплуатации.

Особенности сварки меди аргоном

Для сварки меди либо ее сплавов нужно осуществить качественный прогрев конструкции. Так как теплопроводность материала можно с уверенностью назвать отличной, нужно просто организовать равномерную температуру на всей толщине и поверхности детали.

Хотя равномерный прочный шов, конечно, сделает только опытный мастер.

Как сваривать медные шины

Особенности сварки меди аргоном:

Как сваривать медные шины

Аргонодуговая сварка подойдет для соединений конструкций разных по толщине (и крупногабаритных тоже). Перед процедурой дуга разогревается на угольной или графитовой пластинке. Варить можно в разных расположениях: вертикальном, потолочном, нижнем. Сварка меди аргоном специалистами оценивается как самая чистая. То есть пары оксидов в этом процессе фактически не выделяются. В ходе аргоновой сварки на пол не падают раскаленные искры, что важно для сохранности поверхностей. То есть теоретически аргоновую сварку можно проводить даже в жилых помещениях.

Как сваривать медные шины
Как сваривать медные шины

Наконец, важным преимуществом аргоновой сварки будет качество процесса и результата. Сваривая медь с аргоном, можно рассчитывать на чистый и аккуратный шов, без подрезов и шлаков.

Аргоном, к слову, на малых токах варят даже тонколистовые медные изделия. Еще один очевидный плюс аргоновой сварки – она позволяет работать даже со сложными металлами, которые невосприимчивы к обычной сварке. Она же дает возможность восстановить прежний объем детали (в данном случае металл наплавляется поверх).

Как сваривать медные шины

Как подготовиться?

Надо сказать, что медь редко где применяется в чистом виде, что не может не сказаться на сварочном процессе. Примеси в сплаве обеспечивают и высокую текучесть, и большую чувствительность к кислороду, и интенсивное испарение цинка. А еще усложняет процесс высокое термическое расширение в совокупности с высокой же теплопроводностью. Все это усложняет сварку меди в принципе. Потому подготовка к сварке – важнейший этап удачной работы.

Начинается процесс подготовки с качественных зачистных работ. Место соединения следует обработать абразивом, пока не появится характерный блеск. Потом область работы нужно обязательно обезжирить. Чем лучше будет выполнена зачистка, тем качественнее пройдет последующая сварка.

Как сваривать медные шины
Как сваривать медные шины
Как сваривать медные шины

Замечания для сварщика.

Как сваривать медные шины

И немного об обработке кромки вручную. Ошибкой будет применять очень грубую щетку или крупнозернистую насадку – это может деформировать металл.

Опытные мастера напоминают, как надо выполнять травление самой детали и присадочной проволоки.

Травление осуществляется в особом растворе, его сделать можно самому. Основным компонентом такого раствора будет серная, азотная либо же соляная кислота. Ее смешивают с водой и туда отправляются заготовки с проволокой. После завершения травления все хорошо промывается в воде, просушивается горячим воздухом.

Как сваривать медные шины
Как сваривать медные шины

Как сваривать медные шиныКак сваривать медные шины

Необходимое оборудование для аргонной сварки меди

Горелки являются важнейшими компонентами для осуществления аргоновой сварки. РГА – самые ходовые модели. ГОСТ 5.917-71 описывает требования к данным аппаратам.

Особенно востребованными моделями, выпущенными в соответствии с ГОСТ, считаются РГА-150 и РГА-400. При сварочном токе до 200 Ампер применяется первая модель. Диаметр электрода для нее составляет 0,8-3 мм. Второй вид оборудования можно применять с током до 500 Ампер. Диаметр электродов 4-6 мм. В нем используется водяное охлаждение в отличие от первого варианта, где предусмотрено лишь воздушное.

Как сваривать медные шины

Аргонная сварка меди своими руками

Для сваривания медных сплавов берутся:

Выбор электродов

Для получения качественного сварного шва необходимо выбрать электрод по диаметру, составу обмазки, особенностям состава материала заготовок. Состав обмазки выполняет защитную роль, так как предотвращает попадание в расплав газов.

При сваривании меди аргоном обмазка и защитные покрытия позволяют создавать специальные плёнки. В покрытии содержатся присадки, позволяющие улучшить шов при контакте материала стержня электрода с металлом конструкции. Шов в таком случае формируется однородным и равномерно застывает, одновременно исключается создание хрупких фаз.

Применяют два вида электродов:

Чтобы понять, каким электродом сварить медь, нужно ориентироваться на цвет обмазки:

Сварка меди аргоном

Этим способом выполняют сварку меди полуавтоматом или ручным аргонодуговым методом. Работа проводится постоянным током прямой полярности. Его величина устанавливается из расчета, что на каждый миллиметр толщины нужно 100 А. Значение можно корректировать в процессе работы в зависимости от состава металла. При сварке меди аргоном расход газа не должен превышать 10 л/мин.

В качестве присадочной проволоки можно использовать медные провода или жилы кабеля, очищенные от изоляции и лака. Ее подают по краю сварочной ванны впереди электрода, чтобы при плавлении металл не прилипал к нему. Для заготовок толщиной меньше 0,5 см предварительный подогрев не нужен.

Чаще всего выполняют сварку меди угольными электродами, так как вольфрамовые приходится часто менять. Заготовки толщиной больше 1,5 см соединяют графитовыми электродами. Допустимый вылет электрода не больше 7 мм, длина дуги 3 мм. В отличие от других способов сваркой меди аргоном можно качественно соединять вертикальные стыки.

Газовая сварка

Для этой технологии не требуется сложное оборудование как для аргонодуговой. Достаточно горелки и баллона с ацетиленом. Чтобы обеспечить нормальное протекание процесса, потребуется расход газа 150 л/час для заготовок толщиной до 10 мм, свыше ― 200 л/час. Для замедления остывания заготовки с обеих сторон обкладывают листовым асбестом. Диаметр присадочной проволоки выбирается равным 0,6 толщины металла, но не более 8 мм.

Читайте также: Плазменное напыление металлов

Выполняя газовую сварку меди, пламя направляется перпендикулярно к стыку. При этом нужно следить, чтобы проволока плавилась раньше основного металла. Чтобы снизить вероятность появления горячих трещин, работу проводят без остановок. Завершенный стык проковывают без нагрева, если детали тоньше 5 мм, или при температуре 250⁰C, когда толще. Затем проводят отжиг при 500⁰C и быстро охлаждают водой.

Ручная дуговая сварка

Этим способом соединяют заготовки толщиной больше 2 мм, используя плавящиеся электроды и постоянный ток обратной полярности. Процесс практически не отличается от сварки стали, только электрод ведут без поперечных колебаний, поддерживая короткую дугу. Шов формируется возвратно-поступательными движениями.

Для сварки меди в домашних условиях лучшими признаны электроды АНЦ-1, которыми можно соединять металл толщиной до 15 мм без подогрева. Аналогичными характеристиками обладают марки EC и EG польского производства. При ремонте трубы с горячим носителем следует учитывать, что тепло и электропроводность швов, сделанных этим способом, в 5 раз меньше, чем у меди.

Сила тока и диаметр электрода в зависимости от толщины деталей приведены в таблице:

Источник

Видео

Как варить медь

Как варить медь

Как варить толстостенную медь?

Как варить толстостенную медь?

Сварка Меди, Бронзы, Латуни

Сварка Меди, Бронзы, Латуни

Сварка медной трубы полуавтоматом

Сварка медной трубы полуавтоматом

Сварка меди аргоном

Сварка меди аргоном

Мощная самоделка из медной шины! Такое не купишь в магазине

Мощная самоделка из медной шины! Такое не купишь в магазине

Сварка меди без расходных материалов

Сварка меди без расходных материалов

Гибка медной и алюминиевой шины ШГ-150 NEO (КВТ)

Гибка медной и алюминиевой шины ШГ-150 NEO (КВТ)

Сварка меди аргоном. Аппарат Tesla Weld TIG/MMA 315WCE AC/DC.

Сварка меди аргоном. Аппарат Tesla Weld TIG/MMA 315WCE AC/DC.

Медные шины и алюминиевая шина АД31

Медные шины и алюминиевая шина АД31
Поделиться или сохранить к себе:
Добавить комментарий

Нажимая на кнопку "Отправить комментарий", я даю согласие на обработку персональных данных, принимаю Политику конфиденциальности и условия Пользовательского соглашения.