Бронзовые прутки для сварки
Сварка цветных металлов, а также их сплавов требует от исполнителя особых навыков и внимания, например, бронза имеет высокую теплопроводность, а литиевый вариант этого сплава обладает высокой текучестью, поэтому сварка производится только в нижнем горизонтальном положении. Пруток бронзовый используется в виде электрода, а соединяемые детали требуют небольшого предварительного разогрева для образования ровного, прочного шва.
Преимущества
Пруток бронза применяется только для сварки деталей из меди или её сплавов, т. к. при этом учитывается специфические физические свойства этого довольно капризного металла:
- высокая степень теплопроводности;
- большая текучесть в жидком состоянии;
- активность в расплавленном состоянии при взаимодействии с молекулами водорода или кислорода.
При сварке изделий из бронзы надо учитывать, что во время эксплуатации при нагревании до высоких температуру шов теряет прочность и появляется хрупкость. Многие годы конструкции или заготовки из меди и сплавов на её основе сваривались электродами отечественного производства марки Комсомолец-100, о достоинствах и недостатках этих изделий мы поговорим немного позже.
Хорошее качество имеют швы, выполненные электродами марки ЦБ-1, ММЗ-2, МН-4, а также с толстым покрытием ЗТ, ОЗБ-2М, Комсомолец-100. Из импортных вариантов для сварки бронзы подходят прутки AS BRONZ Askaynak или Unitor ALBRONZE-344.
Расшифровка прутка с аббревиатурой ПКРНХ:
- П — сделан методом прессования;
- КР — поперечное сечение имеет форму круга;
- Н — изделие нормальной точности;
- Х — этот символ вставляют при отсутствии других данных, например, особых условий использования.
Изделия с аналогичной маркировкой относятся к сортовому бронзовому прокату, они выпускаются катаного, прессованного или тянутого типа. Применяются для изготовления элементов и узлов механизмов, при производстве бронзовых втулок, в авиастроении или космической промышленности.
Электроды марки Комсомолец-100 имеют специальное покрытие, используются для сварки деталей из меди или её сплавов. Для диаметра в 4 мм расход электродов составляет 1 кг на 1,6 кг наплавленного металла. Сварку надо проводить небольшими участками длиной не более 35 мм с последующим охлаждением до температуры в 60 °С, перед началом работ нужно прогреть металл до 300—700 градусов, что напрямую зависит от толщины заготовок.
Пруток БраЖ — это сплав бронзы с алюминием, к основным преимуществам относится повышенная жаропрочность, высокая стойкость к воздействию коррозии, довольно низкое относительное удлинение. Расшифровка марки пруток БраЖ9-4:
- Бр — основа сплава бронза;
- а — алюминий, который и придаёт стойкость против коррозии;
- Ж — железо, способствующее уменьшению зернистости;
- цифры 9 и 4 — это процентное содержание соответственно алюминия и железа.
Бронзовые прутки имеют плотность 7,6 г/см 3 , относительное удлинение — 15%. Изделия повышенной прочности производятся с диаметром 16—50 мм, а высокой точности — 16—30 мм, применяются в автомобильной промышленности и строительстве. В составе нет дорогостоящего олова, поэтому прутки марки БрАЖ9-4 относятся к недорогому металлу.
Сварочное оборудование
Бронза хорошо соединяется только при помощи аргонодуговой сварки, поэтому на производстве используют специальное оборудование для сварки под защитой инертного газа, в качестве которого используется аргон, потому что он намного дешевле. Наилучшими производственными и техническими показателями отличаются установки марки УДГУ-251-02, 351-02 и 501-02 и ВД-306Д с БУСП ТИГ и 506Д.
Чтобы производство конструкций из бронзы методом сварки отличалось высоким качеством и надёжностью, нужно использовать горелки, которые специально разработаны для аналогичного оборудования. Наибольшее количество положительных отзывов пользователей имеют изделия марки ГДС-500.
ГОСТы и технические условия эксплуатации
Прутки из бериллиевой бронзы согласно ГОСТ 15835-70 — данный стандарт распространяется на прессованные прутки круглого сечения, а также на тянутые аналоги квадрантного или шестигранного вида. Изделия применяются в приборостроении и машиностроении.
Пруток бронзовый ГОСТ 1628–78 — это полуфабрикат для изготовления:
- разных механизмов и газовой арматуры;
- клапанов универсального назначения;
- валов, шпинделей разной конфигурации для механизмов, работающих в сложных условиях;
- крепёжного материала;
- деталей различного назначения.
Такие бронзовые прутки используются предприятиями различных отраслей промышленности, например: судостроение, авиакосмическая индустрия, производство высокоточных приборов, электротехнического оборудования.
Какие материалы можно соединять?
Сварка бронзовых изделий отличается ограниченным нагревом и быстрым проведением работ, чтобы затвердевание соединения происходило сразу же после создания шва. В качестве присадки применяются прутки из бронзы с большим содержанием фтора. При использовании газосварки нужно предварительно разогреть детали до температуры в 450 0 C, металл прутков должен быть наиболее близок по химическому содержанию к соединяемым деталям.
Диаметр прутков для присадки варьируется в пределах 5—8 мм, для сварки бронзовых изделий с содержанием олова и кремния используют прутки марки CuSi3 или CuSi3Mn1. Для прочного соединения алюминиевой бронзы БрАЖМц10-3-1,5 ГОСТ 18175-78 используют переменный ток и прутки марки БрАМц, хорошие показатели имеются у сварки методом TIG.
Если во время остывания шов треснул, то нужно прогреть деталь до 350 градусов. После сварки бронзовых деталей опытные исполнители проводят отжиг с температурой до 500 о С, чтобы снять внутреннее напряжение шовного соединения.
И. С. Бушманский, образование: колледж, специальность: мастер-сварщик, опыт работы с 2001 года: «При сварке оловосодержащей бронзы и нагреве деталей выше 550 о С, наблюдается выплавление олова, что приводит к образованию раковин и пор в структуре шва. Растрескивание шовного соединения происходит из-за неверного подбора присадочного материала».
Выводы
Прутки из бронзы, используемые в качестве присадки для аргонодугового метода сварки, несложно подобрать, т. к. модельный ряд не отличается изобилием. В продаже имеются несколько разновидностей, а выбор зависит от состава материала, который будет свариваться — присадки или электроды из бронзы должны состоять из аналогичных компонентов.
Бронзовый пруток
В нашей компании вы можете купить бронзовый пруток диаметром от 2 до 400мм. Широкий ассортимент бронзовых сплавов в налии. Мы работаем с физическими и юридическими лицами. Продажа материала осуществляется в розницу, крупным и небольшим оптом с оперативной доставкой по всей России. Стандартная длинна прутков из бронзы от 500 до 3000мм в зависимости от диаметра. Уточняйте актуальные цены по запросу!
Ассортимент бронзовых прутков различных диаметров и сплавов
Режем бронзовые прутки по следующему принципу:
- Прутки БрАЖ: любой диаметр, любой длинны;
- Прутки БрОЦС555: любой диаметр, любой длинны;
- Другие: режутся только прутки диаметром от 50мм.
Бронзовые прутки всегда в наличии на нашем складе в Москве. Продажа осуществляется в рабочие дни по предварительному заказу. При необходимости мы осуществляем доставку в день заказа!
Пруток бронзовый изготавливается из оловянных и безоловянных сплавов согласно установленным стандартам ГОСТ 1535, ГОСТ 24301, ГОСТ 1628, ГОСТ 10025.
Основные свойства бронзовых прутков из разных сплавов
Бронзовый пруток БрАЖ9-4 изготавливается из самой доступной марки алюминиевой бронзы, содержащей 9% алюминия и 4% железа. Он занимает третье место по прочности и твердости. Является отличным заменителем дорогостоящих прутков из оловянистых бронз. При этом пруток БрАЖ9-4 превосходно поддается механической обработке – режется и фрезеруется, позволяя получать детали сложнейших форм, устойчивых к истиранию и способных долго работать в агрессивных средах.
Бронзовый пруток БрОЦС5-5-5 выплавляется из бронзы, в основе которой находится медь и по 5% олова, свинца и цинка. В сравнении с бронзовыми прутьями других марок, он является самым мягким, поскольку его твердость по Бриннелю минимальна –(70НВ). В связи с этим, из прутка БрОЦС5-5-5 делаются подшипники скольжения и вкладыши для двигателей внутреннего сгорания. Главная их функция – обеспечение мягкого скольжения и уменьшение степени изношенности других деталей в процессе эксплуатации.
Бронзовый пруток БрАМц9-2 производится из деформируемой бронзы. Состав: медь – до 90%, алюминий – до 9%, марганец – до 2%. Обладая высокой прочностью и стойкостью к коррозии , пригоден для изготовления сальников, червячных и зубчатых колес, деталей насосов, работающих в условиях сильной эрозии.
Бронзовый пруток БрКМц3-1 производится из бронзы, содержащей 3% кремния и 1% марганца. Наряду с механическими и антифрикционными свойствами он имеет уникальное качество – не дает искр при ударе , поэтому применяется для выпуска взрывоопасного оборудования и токонесущих деталей.
Бронзовый пруток БрАЖН выпускается из алюминиевой бронзы, включающей присадки железа и никеля. По своей прочности и твердости он уступает лишь бронзовому прутку БрБ2, но стоит значительно дешевле. Ввиду таких качеств и доступной цены, пруток БрАЖН идет на изготовление деталей для авиационной, кораблестроительной и машиностроительной промышленности: подшипников скольжения, шестерен, гаек и т.д.
Бронзовый пруток БрОФ производится из оловянной бронзы с добавками фосфора. Из всего бронзового семейства считается наиболее стойкой к трению и коррозии . Пруток БрОФ, имея самый большой предел удлинения – 50%, отличается чрезвычайно высокой пластичностью. Из него выпускаются втулки, венцы и шнековые приводы узлов трения, работающие при больших механических нагрузках.
Бронзовый пруток БрАЖНМц делается из алюминиевой бронзы и добавок железа, никеля и марганца. Он отлично обрабатывается под давлением, обладает очень высокой кавитационной и эрозийной стойкость в агрессивных средах . Пруток БрАЖНМц востребован в химической промышленности при изготовлении трубопроводов и деталей аппаратуры.
Бронзовый пруток БрАЖМц состоит из меди c добавками алюминия, железа и марганца. Несмотря на плохую деформируемость в холодном состоянии, он сохраняет прочность и коррозионную стойкость при повышенных температурах . Пруток подходит для деталей химической аппаратуры, гаек и шпинделей, способных работать при температуре – от -180 и до +300° С.
Бронзовый пруток БрХ1 выполняется из безоловянной бронзы, включающей
1% хромовых присадок. Его отличает повышенная износостойкость, жаропрочность и электропроводность , поэтому он сильно востребован при производстве электродов и оборудования для сварочных аппаратов.
Бронзовый пруток БрБ2 изготавливается из высоколегированной бронзы, содержащей в основном медь и добавки бериллия – до 2,5%. В облагороженном состоянии (МО), то есть прошедшим отжиг и последующую закалку, он обладает самой высокой твердостью по Бринелю и прочностью при растяжении .
В случае необходимости сотрудники нашей компании помогут вам подобрать бронзовые прутки по марке сплава и диаметру, подходящие для ваших целей. Резчики подготовят заготовки нужного размера. Также вы можете воспользоваться нашей услугой токарной обработки для изготовления чистовых деталей, втулок, гаек и пр.
Работаем с заказами любого объема, от мелкой розницы до крупного опта. Осуществляем доставку по всей России транспортными компаниямии. Доставку по Москве осуществляем собственным автотранспортом или местными курьерскими службами.
ГОСТ и ТУ на латунные прутки: области применения
Сварка латуни требуется во многих отраслях промышленности и при ремонтных работах. Работа с латунью осложняется быстрым испарением цинка, который имеет низкую температуру плавления. Широко применяется несколько различных технологий сварки, и в большинстве из них в качестве присадочного материала используется латунный пруток.
Создание неразъемных сварных соединений с использованием латунного прутка в качестве присадочного материала обладает следующими преимуществами:
- независимость от способа разогрева и расплавления кромок шва;
- формирование полноценного шовного материала сбалансированного состава;
- восполнении испарившегося из сварочной ванны цинка;
- доступная цена;
- возможность подобрать присадку под каждый состав свариваемых сплавов.
Эти факторы объясняют популярность применения сварочных технологий с использованием латунного прутка. И газовая, и аргонная сварка предполагают его участие.
Виды и правила их применения
Латунный прокат выпускается как прессовальной технологией, так и протяжкой. Сечение проката может быть в виде квадрата, круга, прямоугольника или шестигранника.
по степени твердости выпускают твердые, полутвердые и мягкие прутки.
Производитель отгружает латунный прокат в бухтах или в нарезке. Физико-механические свойства изделия определяются по техническим условиям, выставляемым потребителем.
Так, например, расшифровка обозначения прутка ДШГНП означает: латунный тянутый, шестигранный, нормальной точности изготовления, полутвердый.
Какое оборудование может использовать?
Следующие технологии используют латунный присадочный:
- под флюсом;
- газосварка;
- аргоновая сварка неплавящимся электродом.
В ходе электродуговой сварки под флюсом металл разогревается тепловой энергией, выделяемой при горении электрической дуги. Слой флюса, сгорая, создает защитную атмосферу. Применяются различные источники тока. К ним относятся:
Сварочные инверторы вытесняют морально устаревшие источники тока, отличающиеся большим весом и габаритами.
В ходе газовой сварки металл разогревается пламенем, образующимся при сгорании газа: ацетилена или пропана в атмосфере кислорода. Для сварки требуется баллоны с газом, редуктор для понижения и стабилизации давления, шланг и сварочная горелка.
При сварке в атмосфере аргона используется источник тока (инвертор или выпрямитель), баллон с инертным газом, сварочная горелка, в которую вставлен неплавящийся вольфрамовый электрод. Через эту же горелку подается защитный газ.
Во всех трех случаях присадочный пруток из латуни подается в рабочую зону и там плавится, входя в состав шовного материала.
Рабочие материалы
С помощью прутка из латуни сваривают детали из медно-цинковые сплавов различных пропорций. Кроме того, с помощью такого прутка соединяют также следующие пары:
- латунь и нержавейку
- латунь и высоколегированные сплавы;
- латунь и ниобий;
- латунь и титановые сплавы.
[stextbox последнем случае сварной шов получается весьма хрупким. Для его усиления применяют переходные вставки из титана, легированного молибденом.[/stextbox]
Характеристики и диаметры сортамента
Подбор типа используемого для присадки прутка основывается на его химическом составе и диаметре. Свойства выпускаемых проволок сведены в таблицу:
Химический состав различных марок сплавов , используемых для изготовления присадочного материала.
Чисто латунный прокат Л62 и Л68 используют наиболее часто. Эти присадки не компенсируют испарение и выгорание цинка, но легко доступны и недороги. При работе в защитной атмосфере они позволяют добиться приемлемого качества сварных соединений.
Чтобы получить лучшее качество шва с минимальными дефектами в виде пористости, используют присадки –раскислители. Они предотвращают выгорание цинка. К таким добавкам относятся: Al, Si, Ni, Mn. Для наиболее ответственных соединений используют добавки серебра, что заметно повышает себестоимость погонного метра шва. Добавка бора позволяет обходиться без использования флюса.
Присадка кремния снижает дымообразование и снижает выгорание цинка до 2%.
Состав ЛКН -56 отличается повышенным содержанием цинка, компенсирующим его испарение и выгорание. Он широко применяется при соединении латуни со сталью или чугуном.
Пруток из ЛС-59 с добавками олова и кремния оптимизирован для газовой сварки латуни ацетиленовыми горелками. Шов получается с повышенными антикоррозионными свойствами и могут эксплуатировать в химически активных средах.
Прутки выпускаются диаметром от 3 до 220 мм.
ГОСТы, ТУ и другие стандарты
Производство, контроль качества и методика приемных испытаний регламентируются ГОСТ 2060 2006 «Прутки латунные технические условия».
Газовая сварка латуни регламентируется ГОСТ 16130-90 и отраслевой стандарт ОСТ 26-04-2389-79
Сварка в защитной атмосфере аргона описывается ГОСТ 16130—72.
Предприятия, выпускающие изделия из латуни и других металлов, могут по согласованию с заказчиком использовать собственные технические условия для создания сварных соединений.
Сферы применения
Круглый латунный пруток для сварки используется везде, где встречаются сварные изделия из латуни. Сфера применения охватывает такие отрасли, как:
- станкостроение;
- автомобильная промышленность;
- аэрокосмическая промышленность;
- судостроение;
- точное приборостроение;
- производство вооружений;
- пищевое машиностроение;
- химическая промышленность;
- производство бытовой техники.
Применяется пруток для сварки и при производстве запорно-регулировочной арматуры для газов и жидкостей.
[stextbox и шестигранный латунный пруток, изготовленный по ГОСТ 2060 применяется как конструкционный материал.[/stextbox]
Способы использования
Технология сварки латуни в целом похожа на сварку чисто медных деталей. Качество шва во многом зависит от правильно выполненных подготовительных операций.
Подготовка
Вне зависимости от используемого оборудования, зону шва необходимо тщательно зачистить и обезжирить. Благодаря низкой теплопроводности латуни при соединении заготовок не толще 1 см подогревать их нет необходимости. Более толстые детали разогревают до 340-360 о С
Начиная с толщины в 6 мм, требуется разделка швов.
дальнейший ход работ зависит от выбранной технологии сварки.
Электродуговая
Работа идет постоянным током. Сварочная цепь состоит из следующих элементов:
- источник тока;
- держатель с электродом
- массовый провод с зажимом на заготовке;
- воздушный промежуток между кончиком электрода и заготовкой.
Когда в воздушном промежутке зажигается дуга, цепь замыкается и по ней начинает протекать ток. Тепло электродуги расплавляет заготовку и присадочный пруток и формирует сварочную ванну.
По мере перемещения дуги расплавленный металл застывает, формируя шовный материал. Для того, чтобы исключить контакт расплава сварочной ванны с содержащимся в воздухе кислородом и предотвратить образование окисной пленки, сварку проводят под флюсом. Сгорая в пламени дуги, флюсовый порошок выделяет защитный газ, вытесняющий воздух.
С тыльной стороны шва подкладывают пластину из асбеста, не дающую расплаву вытечь
Газовая
Газовая сварка обычно используется в труднодоступных местах, там, где невозможно организовать электроснабжение.
Ацетилен и кислород подаются из баллонов в горелку. Там они смешиваются, образуя горючую смесь. Пламя горелки разогревает и оплавляет кромки заготовок. В него вводится присадочный пруток, он также плавится и стекает в сварочную ванну. Зона шва также засыпается флюсом, образующим защитную атмосферу.
Шлаковые массы, возникающие при газовой сварке, по окончании шва смывают водой. Для повышения плотности и прочности шва его проковывают подвергают отжигу.
[stextbox швы следует проваривать с особой осторожностью, не допуская вытекания расплава из ванны. Для этого горелку используют на минимальной мощности.[/stextbox]
В среде аргона
Аргонодуговая сварка – один из самых популярных видов, применяемых для соединения латунных заготовок. Метод позволяет получит высокое качество соединения при большой производительности. Использование защитной аргоновой атмосферы избавляет от выгорания цинка, поскольку доступ кислороду к сварочной ванне надежно перекрыт. Аргонодуговая сварка позволяет сваривать заготовки большой толщины.
В ходе подготовки проводят механическую зачистку до появления металлического блеска, оксидную пленку на поверхности металла разрушают с помощью обработки азотной кислотой. Далее детали промывают и высушивают. Делают это незадолго до начала сварки, чтобы оксидная пленка не успела образоваться снова.
При сварке тонкостенных конструкций шов накладывают отдельными, примыкающими друг к другу валиками. Ведение шва сплошной линией существенно повышает риск прожога тонких заготовок.
В качестве электрода используют вольфрамовый стержень со специальными добавками. Тугоплавкий вольфрам не расходуется в процессе сварки и не входит в состав шовного материала. Для его формирования используется присадочный пруток. Сварщик держит горелку правой рукой, а левой подает в рабочую зону присадочный материал, ведя его вслед за дугой. Такая работа требует хорошей координации движений и наработки опыта.
Трудоемкость аргонодуговой сварки ниже, чем с использованием флюса, а качество шва- стабильнее.
В домашних условиях
При работе в домашних условиях чаше используется электродуговая и аргонодуговая сварка. Использование газовой сварки требует высокой квалификации сварщика, редко встречающейся среди домашних мастеров.
При сварке латуни цинк испаряется и выгорает. Молекулы цинка, реагирующие с кислородом воздуха, образуют окись цинка ZnO. Это вещество вредно для здоровья человека, как при дыхании, так и при попадании на кожу и слизистые оболочки. При организации рабочего места следует обеспечит мощную вытяжную вентиляцию, а во время работы использовать респиратор.
Минимальное образование окиси цинка происходит в ходе аргонодуговой сварки. Этот метод является предпочтительным для домашней мастерской.
Заключение
При сварке латуни в качестве присадочного материала используется латунный прутов. Различные марки прутка имеют в своем составе присадки, оптимизированные для тех или иных условий сварки. Основной риск при сварке — выгорание легкоплавкого цинка, приводящее к ухудшению качества шва, образованию пор и выделению вредного для здоровья оксида цинка. Применение флюса или защитного газа аргона позволяет свести эти негативные эффекты к минимуму.
Читайте также: