Sweis van koper en sy legerings: metodes, tegnologieë en toerusting

2024 Outeur: Howard Calhoun | [email protected]. Laas verander: 2023-12-17 10:16

Koper en sy legerings word in verskeie sektore van die ekonomie gebruik. Hierdie metaal is in aanvraag as gevolg van sy fisies-chemiese eienskappe, wat ook die verwerking van sy struktuur bemoeilik. Veral die sweis van koper vereis spesiale toestande, hoewel die proses op redelik algemene termiese behandelingstegnologieë gebaseer is.

Spesifieke sweiswerk van koperblankes

Anders as baie ander metale en legerings, word koperprodukte gekenmerk deur hoë termiese geleidingsvermoë, wat dit nodig maak om die termiese krag van die sweisboog te verhoog. Terselfdertyd word simmetriese hitteverwydering van die werkarea vereis, wat die risiko van defekte verminder. Nog 'n nadeel van koper is vloeibaarheid. Hierdie eiendom word 'n hindernis in die vorming van plafon en vertikale nate. Met groot sweispoele is sulke bewerkings glad nie moontlik nie. Selfs klein volumes werk vereis die organisasie van spesiale toestande met die gebruik van beperkende voerings gebaseer op grafieten asbes.

Die neiging van die metaal om te oksideer vereis ook dat spesiale bymiddels soos silikon, mangaan en fosforgels in sommige modusse gebruik word met die vorming van vuurvaste oksiede. Die kenmerke van kopersweiswerk sluit in die absorpsie van gasse - byvoorbeeld waterstof en suurstof. As jy nie die optimale modus van termiese blootstelling kies nie, sal die naat van swak geh alte blyk te wees. Groot porieë en krake sal in sy struktuur bly as gevolg van aktiewe interaksie met gas.

Interaksie van koper met onsuiwerhede

Dit is nodig om die aard van die interaksie van koper met verskeie onsuiwerhede en chemiese elemente in die algemeen in ag te neem, om die rede dat in die proses om hierdie metaal te sweis, word elektrodes en drade van verskillende materiale dikwels gebruik. Byvoorbeeld, aluminium kan in 'n kopersmelt oplos, wat sy anti-roes eienskappe verhoog en oksideerbaarheid verminder. Berillium - verhoog meganiese weerstand, maar verminder elektriese geleidingsvermoë. Die spesifieke effekte sal egter ook afhang van die aard van die beskermende omgewing en die temperatuurregime. Dus, sweis van koper by 1050 °C sal die toetrede van die ysterkomponent in die struktuur van die werkstuk vergemaklik met 'n koëffisiënt van ongeveer 3,5%. Maar in 'n regime van ongeveer 650 ° C, sal hierdie syfer verminder word tot 0,15%. Terselfdertyd verminder yster as sodanig die korrosieweerstand, elektriese en termiese geleidingsvermoë van koper skerp, maar verhoog die sterkte daarvan. Van die metale wat nie sulke werkstukke aantas nie, kan lood en silwer onderskei word.

Basiese kopersweismetodes

Alle algemene sweismetodes, insluitend handmatig en outomaties, word in verskeie konfigurasies toegelaat. Die keuse van een of ander metode word bepaal deur die vereistes vir die verbinding en die eienskappe van die werkstuk. Van die mees produktiewe prosesse is elektroslag en onderwaterboogsweis. As daar beplan word om 'n naat van hoë geh alte in 'n enkele operasie te verkry, is dit raadsaam om na gastegnologie te wend. Hierdie benadering tot die sweis van koper en sy legerings by lae temperatuurgradiënte skep gunstige toestande vir deoksidasie en legering van die werkstuk. As gevolg hiervan is die naat positief gemodifiseer en duursaam. Vir suiwer koper kan boogsweistegnieke met wolframelektrodes en afskermgasse gebruik word. Maar hulle werk meestal met koperderivate.

Watter toerusting word gebruik?

Voorkoperprodukte kan op draai-, slyp- en freesmasjiene verwerk word om dimensionele spasies vir sweiswerk te vorm. Die industrie gebruik ook die plasmaboogsnytegniek, wat sny met byna perfekte snykante moontlik maak. Direkte sweis van koper word uitgevoer deur argonbooginstallasies, semi-outomatiese toestelle, sowel as omskakelaartoestelle. Die huidige sterkte van die toerusting kan wissel van 120 tot 240 A, afhangende van die grootte van die werkstuk. Die dikte van die elektrodes is gewoonlik 2,5-4 mm - dit hang weereens af van die kompleksiteit en volume van werk.

Koperargon-sweiswerk

Een van die gewildste metodes. Veral die genoemde tegniek van argonboogsweis, wat die gebruik van wolframelektrodes behels, word gebruik. Tydens verhitting tree koper in wisselwerking met suurstof, wat 'n dioksiedlaag op die oppervlak van die werkstuk vorm. Op hierdie stadium word die werkstuk buigbaar en vereis die koppeling van 'n nie-verbruikbare elektrode. Stawe van die MMZ-2-handelsmerk bied byvoorbeeld optimale sweiskwaliteit wanneer koper met argon met beskermende media gesweis word. As die taak van 'n sterk penetrasie van die werkstuk nie gestel is nie, kan 'n liggewig weergawe van sweiswerk in 'n stikstofomgewing gebruik word. Dit is 'n goeie metode van termiese aksie by lae spannings, maar 'n selfs groter effek in terme van sweiskwaliteit kan verkry word deur gekombineerde gasse te gebruik. Ervare sweisers gebruik byvoorbeeld dikwels mengsels wat 75% argon is.

Gas-sweis

In hierdie geval word 'n suurstof-asetileenmedium gebruik, waardeur die vlamtemperatuur aansienlik styg. In die werksproses word 'n gasbrander gebruik. Hierdie masjien is goed in sy werkverrigting, maar sy beperkte verstelopsies laat jou nie toe om die parameters van die sweispoel te verfyn nie.

Dikwels gebruik en die metode van verdeelde termiese blootstelling met die koppeling van twee branders. Een dien om die werkarea op te warm, en die tweede - direk vir gassweiswerk van die teikenwerkstuk. Hierdie benadering word aanbeveel vir dik 10mm velle. As daar geen tweede brander is nie,dan kan jy tweesydige verhitting langs die lyn van die toekomstige naat uitvoer. Die effek is nie van so hoë geh alte nie, maar die hooftaak is verwesenlik.

Laat gassweistegniek en vloedinspuiting toe om 'n skoon voegstruktuur te verkry. Veral gasvormige vloeistowwe word gebruik, soos azeotropiese oplossings van boormetieleter met metiel. Die aktiewe dampe van sulke mengsels word na die brander gestuur, wat die eienskappe van die sweisswembad verander. Die vlam neem op hierdie punt 'n groenerige tint aan.

Kenmerke van koolstofelektrodesweis

Boogsweismetode wat optimaal is vir koperlegerings. Die belangrikste onderskeidende kenmerk kan ergonomie en veelsydigheid genoem word - ten minste in alles wat verband hou met die meganika van die uitvoering van fisiese aksies deur die operateur. Byvoorbeeld, 'n sweiser kan manipulasies direk in die lug uitvoer, met 'n minimum stel ekstra beskermende toerusting. Dit is te wyte aan die feit dat koolstofelektrodes tydens die verhittingsproses 'n voldoende hoeveelheid termiese energie afgee, waarop laekrag-koper gesweis word. Die proses blyk ondoeltreffend te wees, maar die verbinding verkry al die nodige meganiese eienskappe.

Handboogsweis

Die tegnologie van hierdie sweismetode behels die gebruik van bedekte elektrodes. Dit beteken dat die verbinding ordentlike sterkte-eienskappe sal kry, maar die samestelling van die produkstruktuur sal uiteindelik verskil van die primêre werkstuk. Spesifieke modifikasieparameters word bepaal deur die eienskappe van legerende deoksideerders,wat in die elektrodebedekking voorkom. Byvoorbeeld, komponente soos lae-koolstof ferromangaan, vloeispaat, aluminium poeier, ens kan gebruik word in die aktiewe samestelling. Hierdie koper sweis tegnologie en onafhanklike produksie van coatings maak dit moontlik. Gewoonlik word 'n droë mengsel hiervoor gebruik, wat in vloeibare glas geknie word. So 'n laag maak die naat digter, maar die elektriese geleidingsvermoë van die struktuur word aansienlik verminder. Die algemene sweisproses met bedekte elektrodes word gekenmerk deur hoë spatsels, wat ongewens is vir koper.

Submerged Arc Welding

Die vloeimiddel self vir sweis met koper word benodig as 'n boogstabilisator en, bowenal, as 'n beskermende versperring teen die negatiewe effekte van atmosferiese lug. Die proses word georganiseer deur gebruik te maak van nie-verbruikbare grafiet- of koolstofelektrodes, sowel as met verbruikbare stawe onder 'n keramiekvloed. As koolstofverbruiksartikels gebruik word, word die elektrodes vir kopersweiswerk geslyp om 'n plat punt in die vorm van 'n spatel te vorm. 'n Vulmateriaal gemaak van tambak of koper word ook van die kant af aan die werkarea verskaf - dit is nodig om die struktuur van die naat te deoksideer.

Die bewerking word uitgevoer op gelykstroom met verhitting. Verskeie beskermingshindernisse handhaaf die basiese struktuur van die werkstuk, alhoewel ervare sweisers die samestelling van die materiaal met legeringsdraad probeer verbeter. Weereens, om ongewenste smeltvloei te voorkom, word dit aanbeveel om aanvanklik 'n grafietsubstraat te voorsien,wat ook sal dien as 'n vorm vir die vloed. Die optimum bedryfstemperatuur vir hierdie metode is 300-400 °C.

Bewaakte boogsweis

Sweisgeleenthede met die koppeling van omsetters en ander semi-outomatiese toestelle word in gasvormige media met draadtoevoer uitgevoer. In hierdie geval, benewens argon en stikstof, kan helium, sowel as verskeie kombinasies van gasmengsels, gebruik word. Die voordele van hierdie tegniek sluit in die moontlikheid van effektiewe penetrasie van dik werkstukke met 'n hoë mate van behoud van die meganiese eienskappe van die werkstuk.

Kragtige termiese effek word verklaar deur hoogs doeltreffende plasmavloei in 'n brandende gasvormige medium, maar hierdie parameters sal ook bepaal word deur die kenmerke van 'n spesifieke omskakelaarmodel. Terselfdertyd is die tegniek van argonboogsweis van koper meer verkieslik in verhouding tot werkstukke met 'n dikte van 1-2 mm. Wat die beskermende funksie van die gasvormige medium betref, kan nie heeltemal daarop staatgemaak word nie. Daar bly die risiko van oksiede, porositeit en die negatiewe effekte van bymiddels van die draad. Aan die ander kant beskerm die argon-omgewing die werkstuk effektief teen suurstofblootstelling in die lug.

Gevolgtrekking

Koper het baie kenmerke wat dit van ander metale onderskei. Maar selfs binne die algemene groep van sy legerings is daar baie verskille, wat in elke geval die soeke na 'n individuele benadering tot die keuse van die optimale tegnologie vir die vorming van 'n naat noodsaak. Gassweiswerk is byvoorbeeld geskik in gevalle waar jy 'n sterk verbinding in 'n groot werkstuk moet kry. Maar nuwelingehierdie metode word nie aanbeveel nie as gevolg van die hoë veiligheidsvereistes vir die werk met branders en gassilinders. Hoë-presisie kleinformaat sweisbewerkings word aan gerieflike en produktiewe semi-outomatiese masjiene toevertrou. 'n Onervare operateur kan ook sulke toerusting hanteer, wat die parameters van die werkvloei ten volle beheer. Moenie vergeet van die belangrikheid van gasvormige media nie. Hulle kan nie net as 'n isolator van die werkstuk tydens sweiswerk gebruik word nie, maar ook as 'n manier om sommige van die tegniese en fisiese eienskappe van die materiaal te verbeter. Dieselfde geld vir elektrodes, wat 'n positiewe legeringseffek kan bydra.