Текст книги "Cварка легированных сталей"

Автор книги: Илья Мельников

сообщить о нарушении

Текущая страница: 1 (всего у книги 2 страниц) [доступный отрывок для чтения: 1 страниц]

Илья Мельников
Cварка легированных сталей

ЛЕГИРУЮЩИЕ ЭЛЕМЕНТЫ

Легированные стали подразделяют на низколегированные (с содержанием легирующих компонентов, кроме углерода, не более 2,5%), среднелегированные (с содержанием легирующих компонентов, кроме углерода, 2,5-10%) и высоколегированные (с содержанием легирующих компонентов, кроме углерода, свыше 10%).

Свариваемость легированных сталей оценивается не только возможностью получения сварного соединения с физико-механическими свойствами, близкими к свойствам основного металла, но и возможностью сохранения специальных свойств: коррозионной стойкости, жаропрочности, химической стойкости, стойкости против образования закалочных структур и др. Большое влияние на свариваемость стали оказывает наличие в ней различных легирующих примесей: марганца, кремния, хрома, никеля, молибдена и др.

Влияние кремния и марганца на свариваемость стали уже рассматривалось, остановимся на других элементах.

Хром содержится в низколегированных сталях до 0,9 %. При таком содержании он не оказывает существенного влияния на свариваемость стали. В конструкционных сталях хрома содержится 0,7-3,5 %, в хромистых – 12-18 %, в хромоникелевых – 9-35 %. С повышением содержания хрома свариваемость стали ухудшается, так как, окисляясь, хром образует тугоплавкие оксиды Сr2О3, резко повышает твердость стали в зоне термического влияния, образуя карбиды хрома, а также способствует возникновению закалочных структур.

Никель содержится в низколегированных сталях до 0,6 %, в конструкционных сталях – 1,0-5 %, в легированных сталях – 8-35 %. Никель способствует измельчению кристаллических зерен, повышению пластичности и прочностных качеств стали и не снижает свариваемости.

Молибдена в теплоустойчивых сталях содержится от 0,15 до 0,8 %, в сталях, работающих при высоких температурах, и ударных нагрузках, – 3,5 %. Молибден способствует измельчению кристаллических зерен, повышению прочности и ударной вязкости стали, но ухудшает свариваемость стали, так как способствует образованию трещин в металле шва и в зоне термического влияния. В процессе сварки легко окисляется и выгорает. Поэтому требует специальных мер для надежной защиты от выгорания при сварке.

Ванадий содержится в сталях до 1,5 %. Он придает стали высокую прочность, повышает ее вязкость и упругость. Ухудшает свариваемость, так как способствует образованию закалочных структур в металле шва и околошовной зоны. При сварке легко окисляется и выгорает.

Вольфрам содержится в сталях от 0,8 до 18 %. Значительно повышает твердость стали и теплостойкость. Снижает свариваемость стали, в процессе сварки легко окисляется и выгорает.

Титан и ниобий содержатся в нержавеющих и жаропрочных сталях в пределах 0,5-1,0%. Они являются хорошими карбидообразователями и препятствуют образованию карбидов хрома. При сварке нержавеющих сталей ниобий способствует образованию горячих трещин.

СВАРКА НИЗКОЛЕГИРОВАННЫХ СТАЛЕЙ

Низколегированные стали содержат углерода до 0,25 % и легирующих примесей до 3 %. Они относятся к категории удовлетворительно свариваемых сталей. Следует учитывать, что при содержании в стали углерода более 0,25 % возможно образование закалочных структур и даже трещин в зоне сварного шва. Кроме того, выгорание углерода вызывает образование пор в металле шва.

Сталь марки 15ХСНД сваривают вручную электродами типа Э50А или Э55А. Наилучшие результаты дают электрод типа УОНИИ-13/55 и электрод ДСК-50. Сварку электродами типа ДСК-50 можно выполнять переменным током, но лучшие результаты дает сварка постоянным током обратной полярности. Многослойную сварку следует производить каскадным методом. Чтобы предупредить перегрев стали, следует выполнять сварку при токах 40-50 А на 1 мм диаметра электрода. Рекомендуется применять электроды диаметром 4-5 мм. Автоматическую сварку сталей 15ХСНД, 15ГС и 14Г2 производят проволокой типа Св-08ГА или Св-10ГА под флюсом АН-348-А или ОСЦ-45 при высоких скоростях, но при малой погонной энергии. В зимних условиях сварку конструкций из стали марки 15ХСНД можно производить при температурах не ниже -10°С. При более низких температурах применяют предварительный подогрев зоны сварки на ширине до 120 мм по обе стороны шва до температуры 100-150°С. При температуре – 25 °С сварка не допускается.

Стали марок 09Г2С и 10Г2С1 относятся к группе незакаливающихся, не склонных к перегреву и стойких против образования трещин. Ручная сварка электродами типов Э50А и Э55А выполняется на режимах, предусмотренных для сварки низкоуглеродистой стали. Механические свойства сварного шва не уступают показателям основного металла. Автоматическая и полуавтоматическая сварки выполняются электродной проволокой типа Св-08ГА, Св-10ГА или Св-10Г2 под флюсом АН-348-А или ОСЦ-45.

Сварку листов толщиной до 40 мм производят без разделки кромок. При этом равнонрочность сваренного шва обеспечивается за счет перехода легирующих элементов из электродной проволоки в металл шва.

Стали хромокремниемарганцовистые типа хромансиль, относятся к низколегированным (марки 20ХГСА, 25ХГСА, ЗОХГСА и 35ХГСА). Они дают закалочные структуры и склонны к образованию трещин. При этом чем меньше толщина кромок, тем больше опасность закалки металла и образования трещин, особенно в околошовной зоне. Для сварки могут применяться электроды НИАТ-ЗМ типов Э70, Э85. Для ответственных сварных швов рекомендуются электроды со стальными стержнями из проволоки типа Св-18ХГС или Св-18ХМА с покрытием следующих типов: ЦЛ-18-63, ЦК-18Мо, УОНИИ-13/65, УОНИИ-13/85, УОНИИ-13/НЖ.

При сварке рекомендуются следующие режимы:

При сварке более толстых металлов применяется многослойная сварка с малыми интервалами времени между наложением последующих слоев. При сварке кромок разной толщины сварочный ток выбирается по кромке большей толщины и на нее направляется большая часть зоны дуги. Для устранения закалки и повышенной твердости металла шва и околошовной зоны рекомендуется после сварки нагреть изделие до температуры 650-680 °С, выдержать при этой температуре определенное время в зависимости от толщины металла (1 ч на каждые 25 мм) и охладить на воздухе или в горячей воде.

Сварку низколегированных сталей в защитном газе производят при плотностях тока более 80 А/мм2. Сварка в углекислом газе выполняется при постоянном токе обратной полярности. Рекомендуется электродная проволока диаметром 1,2-2,0 мм марки Св-08Г2С или Св-10Г2, а для сталей, содержащих хром и никель, Св-08ХГ2С, Св-08ГСМТ.

Электрошлаковая сварка сталей любой толщины успешно производится электродной проволокой марки Св-10Г2 или Св-18ХМА под флюсом АН-8 при любой температуре окружающего воздуха. Эффективной является сварка в углекислом газе с применением порошковой проволоки.

Газовая сварка отличается значительным разогревом свариваемых кромок, снижением коррозионной стойкости и более интенсивным выгоранием легирующих примесей. Поэтому качество сварных соединений ниже, чем при других способах сварки. При газовой сварке пользуются только нормальным пламенем при удельной мощности 75-100 л/(ч•мм) при левом способе, а при правом – 100-130 л/(ч•мм). Присадочным материалом служит проволока марок Св-08, Св-08А, Св-10Г2, а для ответственных швов – Св-18ХГС и Св-18ХМА. Проковка шва при температуре 800-850 °С с последующей нормализацией повышает механические качества шва.

СВАРКА СРЕДНЕ– И ВЫСОКОЛЕГИРОВАННЫХ СТАЛЕЙ

Сварка этих видов сталей затруднена по ряду причин. В процессе сварки происходит частичное выгорание легирующих примесей и углерода. Вследствие малой теплопроводности возможен перегрев свариваемого металла. Эти стали отличает повышенная склонность к образованию закалочных структур, а больший, чем у низкоуглеродистых сталей, коэффициент линейного расширения может вызвать значительные деформации и напряжения, связанные с тепловым влиянием дуги. Причем, чем больше в стали углерода и легирующих примесей, тем сильнее проявляются эти свойства. Для устранения влияния перечисленных причин на качество сварного соединения рекомендуется:

–тщательно подготавливать изделие под сварку;

–сварку вести при больших скоростях с малой погонной энергией, чтобы не допускать перегрева металла;

–применять термическую обработку для предупреждения образования закалочных структур и снижения внутренних напряжений;

–применять легирование металла шва через электродную проволоку и покрытие с целью восполнения выгорающих в процессе сварки примесей.

Электроды для сварки высоколегированных сталей изготовляют из высоколегированной сварочной проволоки. Применяют покрытие типа Б. Обозначения типов электродов состоят из индекса Э и следующих за ним цифр и букв. Две или три цифры, следующие за индексом, указывают на количество углерода в металле шва в сотых долях процента. Следующие затем буквы и цифры указывают примерный химический состав металла. Сварку производят постоянным током обратной полярности. При этом сварочный ток выбирают из расчета 25-40 А на 1 мм диаметра электрода. Длина дуги должна быть возможно короткой. Рекомендуется многослойная сварка малого сечения при малой погонной энергии.

Хромистые стали относятся к группе нержавеющих коррозионно– стойких и кислотостойких сталей. По содержанию хрома они делятся на среднелегированные (до 14 % хрома) и высоколегированные (14-30% хрома). При сварке хромистых сталей возникают следующие затруднения. Хром при температуре 600-900 °С легко вступает во взаимодействие с углеродом, образуя карбиды, которые, располагаясь в толще металла, вызывают межкристаллитную коррозию, снижающую механические свойства стали. Чем выше содержание углерода в стали, тем активнее образуются карбидные соединения. Кроме того, хромистые стали обладают способностью к самозакаливанию (при охлаждении на воздухе), вследствие чего при сварке металл шва и околошовной зоны получает повышенную твердость и хрупкость. Возникающие при этом внутренние напряжения повышают опасность возникновения трещин в металле шва. Усиленное окисление хрома и образование густых и тугоплавких оксидов являются также серьезными препятствиями при сварке хромистых сталей.

Среднелегированные хромистые стали, содержащие углерода до 2 %, относятся к мартенситному классу. Они свариваются удовлетворительно, но требуют подогрева до 200-300 °С и последующей термической обработки.

Высоколегированные хромистые стали ферритного класса сваривают с предварительным подогревом до 300-400°С. После сварки для снятия внутренних напряжений и восстановления первоначальных физико-механических свойств изделие подвергают высокому отпуску – нагреву до 650-750 °С и медленному охлаждению. Электроды изготовляют из сварочной проволоки марок CB-01X19Н9, СВ-04Х19Н9 и Св-07Х25Н13 с покрытием, содержащим плавиковый шпат и оксид марганца. Это обеспечивает получение жидкого шлака, хорошо растворяющего окислы хрома. Рекомендуются покрытия типов ПЛ-2, ЦТ-2 и УОНИИ13/НЖ.

Хромистые стали, как и большинство легированных сталей, обладают малой теплопроводностью и легко подвергаются перегреву. Поэтому сварку их производят постоянным током обратной полярности при малых сварочных токах из расчета 25-30 А на 1 мм диаметра электрода.

Высоколегированные хромоникелевые аустенитные стали обладают рядом важных физико-химических и механических свойств: коррозионной стойкостью, кислотоупорностью, теплостойкостью, вязкостью, стойкостью против образования окалин. Важным качеством этих сталей является хорошая свариваемость.

Хромоникелевые стали марок 08Х18Н10 и 12Х18Н9 при нагреве до температуры 600-800 °С теряют антикоррозионную стойкость. Выделение карбидов хрома по границам зерен приводит к межкристаллитной коррозии стали. Поэтому сварку выполняют при постоянном токе обратной полярности при малых сварочных токах, сокращая продолжительность нагрева металла. Применяют также меры по отводу теплоты, например, при помощи медных подкладок или охлаждения. После сварки рекомендуется изделие подвергнуть нагреву до температуры 850-1100°С и закалке в воде или воздухе (для малых толщин металла).

Хромоникелевые стали марок 12Х18Н9Т и 08Х18Н12Б содержат титан и ниобий, которые, являясь более сильными карбидообразователями, связывают углерод стали, предупреждая образование карбидов хрома. Поэтому эти стали после сварки не подвергают термообработке. Для сварки хромоникелевых сталей применяют электроды типов ОЗЛ-7, ОЗЛ-8, ЦТ-1 и ЦТ-7. Рекомендуются электроды из сварочной проволоки типа Св-01Х19Н9, Св-06Х19Н9Т или Св-04Х19Н9С2 с покрытием ЦЛ-2, ЦЛ-4 (содержат 35,5 % мрамора, 41 % плавикового шпата, 8,5% ферромарганца и 15% молибдена), УОНИИ-13/НЖ и др.

Тонколистовую сталь марки 12Х18Н9Т следует сваривать аргонодуговой сваркой, так как при сварке качественными электродами или под флюсом происходит науглероживание металла шва. Это снижает стойкость стали против межкристаллитной коррозии.

Хромоникелевые аустенитные стали сваривают газовой сваркой при толщине металла не более 3 мм нормальным пламенем удельной мощности 75 л/(ч•мм). Присадочным материалом служат проволоки марок Св-01Х19Н9, CB-04X19Н9C2, Св-06Х19Н9Т и Св-07Х19Н10Б. Сварку следует вести быстро. Флюсом служат смесь буры (50%) и борной кислоты (50%) или плавиковый шпат (80%) и двуоксид кремния (20%).

Высоколегированная марганцовистая сталь, обладающая большой твердостью и износостойкостью, содержит 13-18% марганца и 1,0-1,3 % углерода. Она применяется для изготовления зубьев экскаваторов, шеек камнедробилок и других рабочих органов дорожных и строительных машин, работающих при ударных нагрузках и на истирание. Для сварки применяют электроды со стержнями из углеродистой проволоки марок Св-08А, Св-08ГА, Св-10Г2 с покрытием, которое применяется для наплавочных электродов марки ОМГ, содержащим 23 % мрамора, 15 % плавикового шпата, 60 % феррохрома, 2 % графита, замешанных на жидком стекле (30 % к общей массе сухих компонентов). Рекомендуются покрытия, применяемые для наплавочных электродов типа ОЗН (45-49 % мрамора, 15-18 % плавикового шпата, 26-33 % ферромарганца, 3 % алюминия, 4 % поташа, замешанных на жидком стекле). Применяют также стержни электродов из проволоки марок Св-04Х19Н9 и Св-07Х25Н13 с покрытием ЦЛ-2, состоящим из 44 % мрамора, 51 % плавикового шпата, 5 % ферромарганца, замешанных на жидком стекле (20-22 % к массе сухих компонентов). Хорошие результаты дает также покрытие УОНИИ-13/НЖ.

Сварка выполняется постоянным током обратной полярности короткими участками. Сварочный ток определяется из расчета 30-35 А на 1 мм диаметра электрода. Для получения шва повышенной прочности и износостойкости следует сварной шов проковать в горячем состоянии. При этом металл шва следует интенсивно охлаждать холодной водой.

Стали молибденовые, хромомолибденовые и хромомолибденованадиевые относятся к теплоустойчивым сталям перлитного класса. Эти стали применяют при изготовлении сварных паровых котлов, турбин, различной аппаратуры в химической и нефтяной промышленности, для работы при высоких температурах и давлениях. Эти стали свариваются удовлетворительно при выполнении установленных технологических приемов: предварительного подогрева до 200-300 °С и последующего отжига при температуре 680-780 °С или отпуска при температуре 650 °С. Температура окружающего воздуха должна быть не ниже 4-5 °С. Сварка выполняется постоянным током обратной полярности. Рекомендуются электроды типов ОЗС-11, ТМЛ-1, ТМЛ-2, ТМЛ-3, ЦЛ-38, ЦЛ-39 и др.

Для автоматической и полуавтоматической сварки применяют сварочную проволоку марок Св-08ХМ, Св-10Х5М и Св-18ХМА. При сварке в углекислом газе применяют предварительный и сопутствующий нагрев до температуры 250-300 °С, присадочную проволоку применяют типа Св-10ХГ2СМА. После сварки рекомендуется термообработка.

Газовая сварка выполняется нормальным пламенем при удельной мощности 100 л/(ч•мм). Присадочный материал – сварочная проволока типов Св-08ХНМ, Св-18ХМА и Св-08ХМ. Рекомендуется предварительный подогрев до 250-300 °С, а после сварки – термообработка (нормализация с температуры 900-950 °С).

Высоколегированные стали с особыми свойствами успешно сваривают в защитных газах. Режимы сварки подобны тем, которые используются при ручной сварке и под флюсом (ток обратной полярности, малые токи, термообработка). Электродную проволоку и флюсы применяют с учетом повышенного выгорания марганца, титана, ниобия, молибдена, никеля, т. е. элементов, обеспечивающих сохранение свойств свариваемых сталей.

КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ. 1. Какое влияние оказывают легирующие примеси на свариваемость сталей? 2. Назовите особенности сварки деталей из низколегированных сталей. 3. В чем заключатся трудности сварки средне– и высоколегированных сталей? 4. Какие электроды применяют для сварки легированных сталей? 5. Как сваривают высоколегированные хромистые стали?

СВАРКА ЦВЕТНЫХ МЕТАЛЛОВ И ИХ СПЛАВОВ

ОСОБЕННОСТИ СВАРКИ ЦВЕТНЫХ МЕТАЛЛОВ

Температуры плавления и кипения цветных металлов относительно невысокие, поэтому при сварке легко получить перегрев и даже испарение металла. Если сваривают сплав металлов, то перегрев и испарение его составляющих может привести к образованию пор и изменению состава сплава. Способность цветных металлов и их сплавов легко окисляться с образованием тугоплавких оксидов значительно затрудняет процесс сварки, загрязняет сварочную ванну оксидами, снижает физико-механические свойства сварного шва.

Ухудшению качества сварного соединения способствует также повышенная способность расплавленного металла (сплава) поглощать газы (кислород, азот, водород), что приводит к пористости металла шва. Большая теплоемкость и высокая теплопроводность цветных металлов и их сплавов вызывают необходимость повышения теплового режима сварки и предварительного нагрева изделия перед сваркой. Сравнительно большие коэффициенты линейного расширения и большая литейная усадка приводят к возникновению значительных внутренних напряжений, деформаций и к образованию трещин в металле шва и околошовной зоны. Резкое уменьшение механической прочности и возрастание хрупкости металлов при нагреве могут привести даже к непредвиденному разрушению изделия.

Для выполнения качественного сварного соединения применяют различные технологические меры, учитывающие особенности каждого металла (сплава).

СВАРКА МЕДИ И ЕЕ СПЛАВОВ

При дуговой сварке меди следует учитывать, что теплопроводность меди примерно и шесть раз больше теплопроводности железа. При температуре 500-600 °С медь приобретает хрупкость, а при 700-800 °С прочность меди настолько снижается, что уже при легких ударах образуются трещины. Плавится медь при температуре 1083 °С.

Свариваемость меди в значительной степени зависит от наличия в металле примесей – висмута, свинца, сурьмы и мышьяка. Чистая электролитическая медь обладает наилучшей свариваемостью.

Расплавленная медь легко окисляется, образуя оксид меди Си20, поглощает водород и оксид углерода. При охлаждении в объеме металла выделяются пузырьки паров воды и углекислого газа, которые не растворяются в меди. Эти газы, расширяясь, создают большое внутреннее давление и приводят к образованию мелких межкристаллитных трещин. Это явление получило название водородной болезни меди.

Сварку меди и ее сплавов производят только в нижнем положении или при очень малых углах наклона.

Ручная дуговая сварка меди выполняется угольным или металлическим электродом. При сварке угольным или графитовым электродом в качестве присадочного материала применяют прутки из меди M1, из бронзы БрОФ6,5-0,15 или латуни ЛК62-0,5, а также медные прутки MCp1, содержащие до 1 % серебра.

Для предохранения меди от окисления и улучшения процесса сварки применяют флюсы, которые наносят на разделку шва и на присадочные прутки. Флюсы применяют следующих составов: 1) буры прокаленной – 68%, кислого фосфорнокислого натрия – 15 %, кремневой кислоты – 15 %, древесного угля – 2%; 2) буры прокаленной – 50%, кислого фосфорнокислого натрия – 15 %, кремневой кислоты – 15 %, древесного угля – 20%. Можно также применять одну буру, но лучше с присадкой 4-6 % металлического магния.

Листы толщиной до 4 мм можно сваривать с отбортовкой без присадочного металла, а более 4 мм – со скосом кромок под углом 35-45°. Сборка под сварку должна обеспечить минимальные зазоры (до 0,5 мм), чтобы предупредить протекание расплавленного металла шва. Рекомендуется также использовать подкладки из графита, асбеста или керамики. По концам шва следует сделать формовку. Сварку производят постоянным током прямой полярности. Длина дуги должна составлять 10-13 мм, напряжение тока 45-60 В. Сварку ведут со скоростью не менее 0,2-0,3 м/мин и при возможности за один проход.

Режимы сварки угольным электродом зависят от толщины свариваемых кромок. При толщине листов до 4 мм используют угольные электроды диаметром 4-6 мм, а сварочный ток выбирают в пределах 140-320 А. Если толщина листов более 4 мм, применяют электроды диаметром 8-10 мм при сварочном токе 350-550 А. После сварки металл шва проковывают – тонкие листы в холодном, а толстые в нагретом до температуры 200-350 °С состоянии. Для повышения вязкости металла шов подвергают отжигу с нагревом до температуры 500-550 °С с быстрым охлаждением в воде.

При сварке металлическим электродом подготовка кромок и обработка шва производится так же, как и при угольном электроде. Металлические электроды изготовляют из меди M1. Покрытие имеет следующий состав: ферромарганца – 50 %, ферросилиция 75 %-ного – 8%, полевого шпата – 12%, плавикового шпата – 10 %, жидкого стекла – 20 %. Толщина покрытия составляет 0,4 мм.

Применяют также электроды марки ЗТ со стержнем из бронзы БрКМц-3-1 и покрытием следующею содержания: марганцевой руды – 17,5 %, ферросилиция 75 %-ного – 32 %, плавикового шпата – 32, графита серебристого – 16 %, алюминия – 2,5 %. Связующим является жидкое стекло. Покрытие наносят на стержень диаметром 4-6 мм слоем толщиной 0,2-0,3 мм. Сварку выполняют возможно короткой дугой на постоянном токе обратной полярности. Сварочный ток определяют из расчета 50-60 А на 1 мм диаметра электрода.

Сварку меди в защитных газах (аргон, гелий или азот) применяют для изделий толщиной 1,5-20 мм и выполняют постоянным током прямой полярности. При диаметре вольфрамового электрода 2,5-5 мм и присадочной проволоки марки M1 или БрКМц-3-1 диаметром 2-6 мм сварочный ток составляет 200-500 А.

Автоматическую сварку меди производят под флюсами ОСЦ-45, АН-348-А или АН-20 проволокой диаметром 1,6-4 мм марки M1 или БрКМц-3-1. Напряжение составляет 38-40 В, сварочный ток принимают из расчета 100 А на 1 мм диаметра проволоки. Ток постоянный обратной полярности, скорость сварки 15-25 м/ч. Листы толщиной более 8 мм требуют предварительного подогрева.

При газовой сварке меди следует учитывать высокую теплопроводность меди и поэтому для сварки требуется пламя повышенной мощности. Для листов толщиной до 10 мм удельная мощность пламени должна быть равна 150 л/(ч•мм), для листов толщиной свыше 10 мм – 200 л/(ч•мм). Рекомендуется производить сварку одновременно двумя горелками: одна служит для подогрева свариваемых кромок с удельной мощностью 150-200 л/(ч•мм) и вторая – для сварки с удельной мощностью 100 л/(ч•мм).

Для уменьшения отвода теплоты изделия закрывают листовым асбестом. Пламя должно быть строго нормальным. Избыток ацетилена вызывает появление пор и трещин, а окислительное пламя приводит к окислению металла шва. Мундштук горелки устанавливают под углом 80-90°. Нагрев и плавку меди производят восстановительной зоной в месте максимальной температуры. Сварку производят без перерывов, в один проход. В процессе сварки подогретый конец присадочного прутка периодически обмакивают во флюс и таким образом переносят налипший флюс в сварочную ванну. Для получения мелкозернистой структуры и уплотнения металла производят проковку шва. Металл толщиной до 5 мм проковывают в холодном состоянии, а при большей толщине – в горячем состоянии при температуре 200-300 °С. После проковки производят отжиг с нагревом до температуры 500-550 °С и охлаждением в воде.

Латунь (сплав меди с цинком) сваривают всеми способами, указанными для меди. Основное затруднение при сварке латуни связано с кипением и интенсивным испарением цинка, пары которого в воздухе образуют ядовитые оксиды.

При сварке латуни угольным электродом применяют присадочные прутки из латуни ЛМц-58-2 и флюс из молотого борного шлака или буры. Применяют также прутки из латуни типа ЛК, содержащей, кроме меди и цинка, кремний.

При сварке плавящимся электродом применяют проволоку из латуни, содержащий цинка – 38,5-42,5 %, марганца – 4-5%, алюминия – 9,5%, железа – 0,5-1,5 %, остальное – медь. Покрытие наносят в два слоя. Первый слой толщиной 0,2-0,3 мм состоит из марганцевой руды – 30%, титанового концентрата – 30 %, ферромарганца – 15 %, мела – 20 % и сернокислого калия – 5 %. Связующим является жидкое стекло. Второй слой толщиной 0,8-1,1 мм состоит из борного шлака, замешанного на жидком стекле.

Автоматическая сварка латунных изделий производится электродной проволокой марки M1 под флюсом АН-348-А или ОСЦ-45 с добавкой 10 мас. ч. борной кислоты и 20 мас. ч. кальцинированной соды на 100 мас. ч. флюса. Сварка ведется постоянным током прямой полярности. Напряжение тока 38-42 В, сварочный ток при диаметре проволоки 2 мм составляет 300-480 А.

Латунь при газовой сварке нормальным пламенем выделяет пары, в результате чего шов получается пористым. Поэтому применяют пламя с избытком кислорода (до 30-40 %). Кислород окисляет часть цинка. Образующаяся на поверхности сварочной ванны оксидная пленка защищает расплавленный металл от дальнейшего окисления. Свариваемые кромки зачищают до металлического блеска. Оксиды удаляют травлением с помощью 10 %-ного водного раствора азотной кислоты, с последующей промывкой горячей водой и протиркой насухо. Удельная мощность пламени 100-150 л/(ч•мм). Мундштук горелки устанавливают под углом 80-90°, а присадочный пруток – под углом 80° к мундштуку горелки. Чтобы не допустить интенсивного окисления, сварку производят быстро, без перерывов и в один проход. Расстояние ядра пламени от ванны 7-10 мм. Латунь толщиной более 15 мм рекомендуется предварительно подогревать до 500-550 °С. После сварки шов проковывают. Если латунь содержит меди более 60 %, то проковку шва производят в холодном состоянии. Если меди менее 60%, то швы проковывают при температуре 700 °С. После проковки швы подвергают отжигу при температуре 600-650 °С с последующим медленным охлаждением.

Бронза – сплав меди с оловом, алюминием, кремнием, марганцем, цинком и свинцом. При сварке угольным электродом оловянистых бронз в качестве присадочного материала применяют прутки из сплава, содержащего меди – 95-96 %, кремния – 3-4%, фосфора – 0,25 %. Флюс – прокаленная бура или борный шлак.

При сварке специальных бронз применяют прутки, изготовленные из бронз свариваемых марок или близких им по химическому составу. Ток постоянный, прямой полярности. Сварку металлическим электродом фосфористой бронзы выполняют прутками следующего состава: олова – 10-12 %, фосфора – 0,15-0,45 %, остальное – медь. Для свинцовых бронз применяют прутки из сплава, содержащего (%): свинец – 21, олово – 8, цинк – 1,5, остальное – медь. Прутки покрывают различными защитными покрытиями. Ток постоянный, обратной полярности. При диаметре прутка 6-8 мм сварочный ток составляет 200-300 А.

Рекомендуется предварительный подогрев свариваемых деталей до температуры 250-300 °С. Допускается легкая проковка сварного шва для улучшения качества наплавленного металла.

Газовую сварку бронзы производят нормальным пламенем. Удельная мощность горелки 100-150 л/(ч•мм). Свариваемые кромки подготавливают так же, как и при сварке меди. Сварку ведут возможно быстро и в один проход. Конец ядра пламени должен быть на расстоянии 7-10 мм от поверхности сварочной ванны. Как и при сварке меди, допускается применение второй подогревающей горелки удельной мощности 100 л/(ч•мм). После сварки изделие нагревают до температуры 400-450 °С и затем охлаждают в воде.