Технология сварки латуни

Сплав меди и цинка, называемый латунью, имеет множество положительных качеств. Главное из них – стойкость к коррозии. Если добавить сюда красивый естественный цвет, возможность полировки и простоту механической обработки, то получаем сравнительно недорогой универсальный материал, как для технических, так и для художественных изделий.

Особенности сварки латунных изделий

Определенные особенности в этот процесс вносит цинк. А именно, его низкая температура плавления (419℃ против 700℃ у меди). При таком соотношении температур плавления цинк начинает выгорать гораздо раньше плавления меди. Еще одна неприятная особенность состоит в том, что, образующийся при сгорании цинка, оксид ZnO является очень ядовитым соединением. Отсюда жесткие требования по технике безопасности, направленные на защиту глаз и дыхательных путей.

Еще одну проблему оксид цинка создает, осаждаясь на свариваемых деталях, что отрицательно сказывается на качестве сварных швов. И только специальная подготовка процесса и ряд технологических приемов её проведения способны нивелировать вредное влияние цинка.

Подготовка к сварке

Подготовка к свариванию латунных деталей мало отличается от подготовки медных деталей. Различие состоит в том, что тонкие листы латуни не нужно прогревать до начала работы. Предварительный прогрев актуален только для деталей значительной толщины и проводится он непосредственно перед сваркой.

Тонкие листы (толщиной менее 1,5 мм) требуют проведения отбортовки, что почти вдвое увеличивает прочность сварного шва. Листы толщиной от 1,5 мм до 5 мм свариваются без отбортовки и скоса кромок.

При работе с более толстыми листами, большую актуальность приобретает задача выдерживания зазор между деталями в пределах 2 мм. Допустимо увеличение зазора до 4 мм при использовании специальных подкладок.

При толщине листа от 6 мм до 15 мм производится разделка кромки в виде буквы V.

Листы толщиной 6 – 25 мм можно варить только с обеих сторон. При этом желательна разделка кромок в виде буквы «Х». Нарушение любого из вышеперечисленных правил неизбежно приводит к напряжениям в конструкции, вплоть до разрушения шва.

Подготовленные кромки зачищают механически «до металла» абразивами или протравливают 10% азотной кислотой, промывают и протирают ветошью.

Сварка латуни

Независимо от выбора метода, сварка латуни имеет свои особенности:

  • во избежание пористой структуры шва, не допускается выполнение шва со скоростью ниже 15 – 20 см/мин;

  • легкоплавкость и текучесть латуни не позволяют варить потолочные швы;

  • вертикальные швы выполняют, используя дополнительный прогрев.

Листовой прокат из латуни чаще всего соединяют контактной сваркой. Латунь относится к числу немногих сплавов меди, которые можно сваривать таким способом. Все дело в достаточно высоком электрическом сопротивлении латуни по сравнению с другими сплавами меди и самой медью в чистом виде.

При использовании этого метода, не все латуни свариваются одинаково. Все зависит от процентного содержания цинка в сплаве. Хорошо свариваются а-латуни, содержащие в своем составе около 30% цинка.

Наиболее часто используют следующие методы сварки латунных деталей:

  • в среде инертного газа (аргона);

  • электродуговая ручная и полуавтоматическая сварка;

  • газопламенная.

Электродуговая сварка

Этот вид не получил широкого применения и практически не используется в промышленности. Виной тому низкая технологичность процесса. В процессе подготовки необходимо прогреть соединяемые детали и прокалить электроды при температуре 200℃. Кроме того, работа проводится специальными электродами, которые не всегда бывают доступны.

Чаще всего в роли электродов выступают латунные стержни ЛК 80-3 с покрытием ЗТ, представляющим собой сложную химическую смесь.

Заканчивается сварочный процесс не менее хлопотным способом – отжигом сваренной конструкции. Но, в бытовых и гаражных условиях этот метод зачастую является единственно возможным, поэтому иногда применяется с соблюдением особых приемов:

  • с применением тока обратной полярности;

  • стабильным поддержанием короткой дуги;

  • применением проковки для обеспечения прочности шва.

Есть и плюсы у этого метода – возможность применения полуавтоматов.

Газовая сварка

У этого способа – масса достоинств. Во-первых, результатом станет шов отличного качества. Во-вторых, таким образом можно соединить латунь со сталью. Широкому применению этого метода мешает необходимость использования в горелке смеси горючего газа с кислородом для создания пламени, обладающего окислительными свойствами, что снижает количество выгораемого цинка.

Борьбу с выгоранием цинка можно усилить применением сварочной проволоки, содержащей в своем составе бор.

Аргонодуговая сварка

Самая эффективная и универсальная технология соединения латунных деталей. Процесс проходит в среде инертного газа (чаще всего аргона), что исключает вредные реакции с участием воздуха и выделением особо вредных компонентов. Отсутствие необходимости в специальных электродах и флюсах сильно упрощает организацию таких работ и значительно снижает их себестоимость.

Можно отметить высокое качество сварочного шва, как по прочности, так и по внешнему виду. Причем, такой привлекательный шов получается сразу в процессе сварки без корки шлака, которую необходимо счищать.

Минимальный набор для проведения работ состоит из прутков, медной или латунной проволоки, баллона с аргоном и сварочного аппарата для TIG сварки. Не забудьте о респираторе или другом эффективном средстве защиты органов дыхания.

Отличительной особенностью аргонодуговой сварки латуни является высокая скорость 20 см/минуту. Необходимо следить, чтобы вольфрамовый электрод не попадал в сварочную ванну.

Описанный выше метод считается самым качественным и удобным. Основной его недостаток – большое количество выделяемого оксида цинка. Поэтому, такие работы нужно проводить или на открытом воздухе или в помещениях, оборудованных мощной вентиляцией.