Taip, vario lydiniai gali būti suvirinti, tačiau jie kelia unikalių iššūkių dėl jų fizinių ir cheminių savybių. Skirtingai nuo plieno, kuris santykinai lengvai suvirina standartinius procesus, vario lydiniai (pvz., Žalvaris, bronza ar cupronickel) turi aukštą šilumos laidumą, žemus lydymosi taškus ir polinkį oksiduoti - veiksnius, kuriems reikalingi specializuoti specializuoti technikos, užpildo metalų ir skydo. Tinkamu požiūriu vario lydiniai gali būti suvirinti, kad susidarytų stiprios, patvarios jungtys, tinkančios naudoti nuo vandentiekio ir elektrinių komponentų iki dekoratyvinių metalo dirbinių.
Kodėl vario lydiniai yra sudėtingi suvirinti
Prieš tyrinėdami suvirinimo metodus, svarbu suprasti, kodėl vario lydiniams reikalingas specialus tvarkymas:
1. Didelis šilumos laidumas
Vario šiluma iki 5 kartus greičiau nei plienas. Kai suvirinant, lanko ar liepsnos šiluma greitai plinta nuo suvirinimo zonos, todėl sunku pasiekti lydinio lydymosi tašką (paprastai 1600–2 000 laipsnių F daugumai vario lydinių). Tai gali sukelti:
Neužbaigtas suliejimas: Baserinis metalas nepakankamai tirpsta, kad galėtų susieti su užpildu, sukurdamas silpnus sąnarius.
Per didelis šilumos įvestis: Norėdami kompensuoti, suvirintojai gali naudoti didesnę šilumą, kuri gali deformuoti ploną vario arba sudeginti subtiliomis dalimis.
2. Oksidacija ir dujų absorbcija
Vario lydiniai reaguoja su deguonimi, vandeniliu ir siera aukštoje temperatūroje, sudarydami trapius junginius, kurie susilpnina suvirinimą:
Oksidacija: vario oksidas (CuO) susidaro ant paviršiaus, kai jis kaitinamas, sukuriant kietą, įtrūkimą - linkusį sluoksnį, neleidžiantį tinkamai sulieti.
Vandenilio absorbcija: Išlydytas vario absorbuojamas vandenilis iš drėgmės ore arba užterštas užpildo metalas. Kai suvirinimas vėsta, vandenilis sudaro burbuliukus (poringumą), mažinant stiprumą.
Sieros įkyrimas: Sieros poveikis (iš degalų ar užterštų įrankių) sukuria vario sulfidą, todėl suvirinimas tampa trapus ir linkęs įtrūkimą.
3. Žemas lydymosi temperatūra (palyginti su šilumos plitimu)
Vario lydiniai ištirpsta žemesnėje temperatūroje nei plienas, tačiau kaitinant greitai praranda stiprumą. Tai reiškia, kad metalas aplink suvirinimą (šiluma - paveikta zona, HAZ) gali sušvelninti arba deformuoti, net jei pats suvirinimas tinkamai sujungia. Pavyzdžiui, žalvaris (vario - cinko lydinys) gali „verkti“ cinką aukštoje temperatūroje, susilpnindamas HAZ ir sukeldamas poringumą.
Vario lydinių suvirinimo metodai
Nepaisant šių iššūkių, keli vario lydiniai, pritaikomi jų poreikiams, veikia keli suvirinimo procesai. Geriausias metodas priklauso nuo lydinio tipo, storio ir taikymo:
1. TIG suvirinimas (GTAW)
TIG suvirinimas yra labiausiai paplitęs ir universalus vario lydinių procesas. Jis naudoja ne - suvartojamą volframo elektrodą ir ekranavimo dujas, kad apsaugotų suvirinimo baseiną, leidžiant tiksliai valdyti šilumos įvestį. Pagrindiniai svarstymai:
Ekranuojančios dujos: grynas argonas arba argonas - helio mišiniai (70% argon + 30% helio) geriausiai veikia. Helis padidina lanko šilumą, kad neutralizuotų vario šilumos laidumą, o argonas apsaugo nuo oksidacijos.
Užpildymo metalas: naudokite užpildo strypus, suderintus su lydiniu (pvz., ERCU grynam vario, ERCUSI - a silicio bronzai, Ercuzn -} A žalvariui). Užpildymo metaluose dažnai yra deoksidizatorių (pvz., Silicio ar fosforo), kad būtų galima absorbuoti deguonį ir sumažinti poringumą.
Įkaitinimas: storam vario (daugiau nei ¼ colio), įkaitinkite iki 300–800 laipsnių F, kad sulėtintumėte šilumos nuostolius ir užtikrintumėte sintezę. Ploniems gabalėliams gali prireikti pašildymo, tačiau norint išvengti deformacijos, reikia sufokusuoti lanką.
TIG suvirinimas yra idealus ploniems iki vidutinio vario lydiniams (iki ½ colio) ir gamina švarius, tikslius suvirinimus -, tinkančias elektriniams komponentams ar dekoratyvinėms dalims.
2. MIG Suvirinimas (GMAW)
MIG suvirinimas gali veikti storesni vario lydiniai (½ colio ar daugiau), tačiau reikalauja aukšto - amperų mašinų ir specializuotų laidų:
Vielos pasirinkimas: naudokite vario - lydinio užpildo laidus (pvz. Žalvariui naudokite žemą - cinko laidus, kad sumažintumėte cinko išgarinimą (o tai sukelia poringumą).
Ekranavimo dujos: argonas - helio mišiniai (50% argonas + 50% helio) suteikia didelę šilumą, reikalingą tirpstant storiui. Venkite CO₂ mišinių, kurie sukelia oksidaciją.
Kelionės greitis: greitai suvirinkite, kad sumažintumėte šilumos plitimą, tačiau pakankamai lėtas, kad būtų užtikrintas suliejimas. Storoms sekcijoms labai svarbu pastovus, aukštas - amperage ARC (200–400 amperų).
MIG suvirinimas yra greitesnis nei TIG dideliems projektams (pvz., Vario vamzdžiams ar pramoninėms jungiamosioms detalėms), tačiau sukuria daugiau purslų, todėl reikia post - suvirinimo valymo.
3. Oxy - acetileno suvirinimas
OXY - acetilenas yra tradicinis metodas mažoms vario lydinio dalims, naudojant liepsną metalui ir užpildui ištirpinti. Tai geriausiai tinka ploniems lydiniams (nuo 16 iki ¼ colio), tačiau reikia įgūdžių, kad būtų išvengta perkaitimo:
Liepsnos tipas: naudokite neutralią arba šiek tiek redukuojančią liepsną (siekdami sumažinti oksidaciją). Carburizuojanti liepsna (per daug acetileno) gali užteršti suvirinimą anglimi.
Užpildymas ir srautas: naudokite vario - lydinio užpildo strypus ir borax - srautą, kad ištirpintumėte oksidus ir apsaugotumėte išlydytą baseiną. Fleksas turi būti pašalintas po suvirinimo, kad būtų išvengta korozijos.
Šilumos kontrolė: Norėdami neutralizuoti šilumos nuostolius, laikykite liepsną suvirinimo zona. Greitai judėkite, kad išvengtumėte deformacijos, ypač su žalvariu (kuris lengvai minkština).
OXY - acetilenas yra nešiojamas ir prieinamas mėgėjams, tačiau yra lėtesnis ir ne toks tikslus nei TIG kritinėms sąnariams.
4. Pasipriešinimo suvirinimas
Ploniems variniams lakštams ar elektriniams kontaktams naudojamas suvirinimas (dėmėtasis suvirinimas arba siūlės suvirinimas). Jis naudoja elektros srovę metalui šildyti prie sąnario, sujungdamas jį be užpildo:
Privalumai: greitas, švarus ir idealus aukštai - tūrio gamybai (pvz., Baterijų gnybtai arba vario magistralės strypai).
Apribojimai: Veikia tik plonoms, plokščioms dalims ir reikalauja tikslaus slėgio ir srovės valdymo, kad būtų išvengta deginimo.
Pagrindiniai patarimai, kaip sėkmingai suvirinti vario lydinio suvirinimą
Norėdami įveikti vario iššūkius, vykdykite šią geriausią praktiką:
Kruopščiai išvalykite metalą: pašalinkite oksidus, nešvarumus ar aliejus vielos šepetėliu, švitriniu popieriumi ar nuriškiančiu (acetonu). Teršalai sukelia poringumą ir prastą suliejimą.
Naudokite deoksiduotus užpildo metalus: užpildo laidai su siliciu, fosforu ar manganu sugeria deguonį, mažindami suvirinimo oksidus. Pavyzdžiui, silicio bronzos užpildas (ERCUSI -} a) yra populiarus daugelio vario lydinių pasirinkimas.
Kontrolės šilumos įvestis: naudokite didesnį amperagą (suvirinant lanką) arba fokusuotą liepsną (oksidai - acetilenui), kad būtų galima neutralizuoti šilumos nuostolius. Įkaitinkite storą metalą, tačiau venkite perkaitimo plonų gabalų.
Apsaugokite suvirinimą ekranu: Naudokite inertines dujas (argonas arba argonas - helis) lanko suvirinimui arba oksi - acetileno srautui, kad blokuotų deguonį ir vandenilį.
Lėtai vėsinkite (kai reikia): kai kuriems lydiniams (pavyzdžiui, fosforo bronzai) naudinga lėtas aušinimas, siekiant sumažinti stresą ir įtrūkimą. Jei reikia, uždenkite suvirinimą šiluma - atspari antklodė.
Lydiniai, kurie geriausiai suvirina (ir tuos, kurie yra keblūs)
Ne visi vario lydiniai vienodai gerai suvirina. Kai kurie labiau atleidžia, o kitiems reikia papildomos priežiūros:
Lengviausia suvirinti:
Silicio bronza: yra silicio (deoksidizatorius), kuris sumažina oksidaciją. Suvirinimas švariai su TIG ar MIG.
Fosforo bronza: fosforas sumažina oksidaciją, tačiau venkite perkaitimo, kad būtų išvengta trapumo.
CUPRONICKEL (vario - nikelis): Atsparumo korozijai ir suvirinimas gerai su nikeliu - pagrindu pagamintais užpildais ir argono ekranu.
Sudėtingesnis suvirinimas:
Žalvaris (vario - cinko): cinko išgaruoja aukštoje temperatūroje, sukeldamas poringumą. Naudokite žemus - cinko užpildus ir laikykite žemą šilumą.
Aliuminio bronza: aliuminis sudaro kietą oksido sluoksnį, kuriam reikia agresyvaus srauto ar didelės šilumos, kad suskaidytų. TIG su argonu - helio mišiniu veikia geriausiai.
Grynas varis: Dėl didelio šilumos laidumo sunku susilieti. Įkaitinkite ir naudokite aukštą - amperage TIG su argon - heliu.
Išvada
Vario lydiniai gali būti sėkmingai suvirinti tinkamais procesais, užpildo metalais ir metodais. Nors dėl didelio šilumos laidumo ir oksidacijos polinkio jie tampa sudėtingesni nei plienas, tokios metodai kaip TIG (tikslumui), MIG (storam metalui) ir OXY - acetilenui (perkeliamumui) sukuria stiprius, patikimus sąnarius, kai tinkamai vykdomi. Sutelkdami dėmesį į šilumos valdymą, švarą ir ekraną, suvirintojai gali prisijungti prie vario lydinių visko, pradedant pramoniniais vamzdžiais ir baigiant pasirinktiniu metalo menu.
Svarbiausia yra suderinti procesą su lydiniu: plonomis, dekoratyvinėmis dalimis TIG; MIG storų konstrukcinių gabalų; ir atsparumo suvirinimas aukštai - tūrio elektriniams komponentams. Naudojant praktiką, vario lydiniai - kadaise buvo laikomi „nepageidaujamais“ pradedantiesiems - tapti valdomomis medžiagomis, kad būtų sukurtos patvarios, funkcinės suvirinimo siūlės.
