Медь и медные сплавы и их свариваемость

Зачастую предпочтение отдается меди и медным сплавам благодаря их коррозионной стойкости, электро- и теплопроводности. Это введение поможет идентифицировать различные типы медных сплавов и даст необходимую информацию о процессе производства этих материалов и их свариваемости.

Типы материалов:

Медь и медные сплавы классифицируются по наличию основного легирующего элемента:

C - Чистая медь

CH – Медь с небольшим количеством легирующих добавок

CZ – Медь-цинк / латунь (желтая медь)

NS – Медь-цинк-никель / нейзильбер

PB – Медь-оловянистая бронза(сплавы из фосфористой бронзы также содержат фосфор в своем составе)

G – Медь-олово- цинк, пушечная бронза (некоторые сплавы содержат свинец)

СА – Медь-алюминий, алюминиевая бронза (большинство сплавов также содержат железо и никель) CN – Никелин, мельхиор

Чистая медь (C)

Обычно поставляется в одной из трех форм, кислородной, фосфористой раскисленной меди, бескислородной меди. Для проведения сварочных работ предпочтение должно отдаваться бескислородной и фосфористой раскисленной в силу их лучшей свариваемости. Газовая сварка вольфрамовым электродом (TIG) и газовая сварка металлическим электродом (MIG) – наиболее подходящие сварочные процессы; ацетилено-кислородная сварка (OAW) и дуговая сварка в среде защитного газа металлическим электродом (SMAW) могут использоваться для ремонтных работ на кислородной холоднокатанной просмоленной меди. Во избежание высокой теплопроводности необходимо использование газов на основе Не и NО, в качестве замены аргону.

Медь с малым кол-вом легирующих добавок (CH)

Марки с добавлением серы и теллура не поддаются сварке. Медь с малыми добавлениями
хрома, циркония или бериллия может быть сварена, но с особой осторожностью.

Медно-цинковые сплавы / латунь (СН) – Медь-цинк-никель / нейзильбер (NS)

Латуни могут быть разделены на 2 группы по свариваемости, малое сод-ние цинка (<20%Zn) и высокое сод-ние цинка (30 - 40%Zn). Нейзильберы содержат от 20 до 45%Zn и никель для прочности. Основная трудность при сварке оплавлением этих сплавов – испарение цинка, который приводит к появлению белых паров оксида цинка и  пористости металла. Только латуни с низким сод-нием цинка годятся для оплавления с использованием газовой сварки вольфрамовым электродом (TIG) и газовой сварки металлическим электродом (MIG).

Бронзы - Оловянистая бронза, Фосфористая бронза (PB), Кремнистая бронза и пушечная бронза (G)

Оловянистая бронза содержит от 1 до 10%Sn, фосфористая бронза содержит до  10% фосфора. Пушечная бронза – это по сути оловянистая бронза с сод-нием до 5%Zn и может также содержать до 5% свинца. Кремнистая бронза содержит обычно 3% кремния и 1% марганца и она легче всего поддается сварке.

Бронзы поддаются сварке при условии использования соответствующих присадочных металлов. Газовая сварка фосфористой бронзы является причиной возникновения пористости, появления которой можно избежать, используя раскислители / восстановители. Пушечная бронза  не поддается сварке.

Алюминиевая бронза (СА)

Есть два типа алюминиевой бронзы: однофазовые сплавы, содержащие от 5 до 10% алюминия, с мaлым содержанием железа или никеля, и, двухфазовые сплавы, сод-щие до 12% алюминия и приблизительно 5% железа с добавлением никеля, марганца, кремния. Предпочтительны сварочные процессы в среде защитного газа, газовая сварка вольфрамовым электродом (TIG)  производится при переменном токе, защитный газ - аргон, или при постоянном  токе с гелием.

Мельхиор (CN)

Сплавы мельхиора содержат от 5 до 30% никеля с добавлением железа и марганца;
90-10 и 70-30 (мельхиор) распространенные свариваемые марки. Эти сплавы – однофазовые, сварка производится с использованием инертных газов и дуговой сварки в среде защитного газа металлическим электродом (SMAW). Применяются соответствующие присадочные металлы, но 70-30 зачастую являются универсальными.