Медная проволока для сварки

Обновлено: 08.01.2025

При сварке различных видов меди и ее сплавов (бронза, латунь) в качестве присадочного материала применяется сварочная медная проволока.

Область применения, назначение

Медь и ее сплавы обладают высокой теплопроводностью и электропроводностью, имеют высокую коррозионную стойкость. Эти свойства широко используются в электротехнической, химической промышленности и отраслях, связанных с энергетикой. Часто встречающиеся теплообменники на основе меди — яркий пример использования ее физических свойств.

Медь и ее сплавы в расплавленном состоянии активно взаимодействуют с кислородом и водородом воздуха, что негативно сказывается на качестве шва. Поэтому сварка выполняется в среде защитных газов. Лучшими являются инертные – аргон и гелий. Азот также не вступает в реакцию с элементами, входящими в состав медных сплавов и может быть защитным газом для сварочного шва. Наиболее распространена ручная, автоматическая и полуавтоматическая аргонодуговая сварка, что делает материалы для сварки в среде аргона популярными. Для сварки неответственных соединений применяется газовая сварка.

Сварочная медная проволока ESAB OK Autrod 19.12. Фото 220Вольт

Медная сварочная проволока используется в наплавочных операциях для придания поверхностям особых дополнительных свойств (износостойкость, коррозионная стойкость и других).

Обозначения и маркировки

Принципы обозначения и маркировки заложены в ГОСТ 16130-90. Согласно этому документу в обозначение входит следующая информация:

способ изготовления (холодно-деформируемая или тянутая обозначается символом «Д», горячедеформированная или прессованная имеет символ «Г»);
форма сечения проволоки всегда круглая и имеет символ «КР»;
данные по точности изготовления, обычно отсутствуют, в таком случае ставится знак «Х»;
по состоянию проволоки она может быть твердой (символ «Т») и более пластичной мягкой (символ «М»);
размер (диаметр);
в какой форме находится длина проволоки, прутка ( в мотках или бухтах «БТ», катушках «КТ», барабанах «БР», сердечниках «СР», немерной длины «НД»);
марка сплава;
наименование стандарта.

В качестве примера приведем обозначение тянутой сварочной проволоки, мягкой, диаметром 2,5 мм, в катушках из сплава марки БрХНТ:

ДКРХМ 2,5 КТ БрХНТ ГОСТ 16130-90.

Зарубежная сварочная проволока обозначается согласно требований американского общества по сварке (AWS) или по общеевропейскому стандарту.

Сварочная проволока медная М1. Фото БВБ-Альянс

Химический состав медной присадочной проволоки, который в значительной мере отличается от омедненной, должен быть близок к составу свариваемых медных сплавов. Поэтому количество видов соответствует существующим маркам меди и сплавов на ее основе.

Для сварочных швов, где прочностные характеристики не так важны, используется присадочный материал из технической меди. Сварочная проволока М1 как раз относится к таким материалам.
Сварка сплавов меди, где никель является основным легирующим элементом (константан, мельхиор и другие) выполняется с помощью медно-никелевой присадочной проволоки, такой, например, как легированная проволокаМНЖ5-1.
Медно-алюминиевая присадочная проволока, например, CuAl8, применяется для сварки алюминиевых бронз.
Медно-кремниевая СuSi3 применяется для сварки медно-кремниевых, медно-цинковых сплавов и оцинкованной стали в среде инертного газа аргон.
Медно-оловянный присадочный материал (БрОФ6,5-0,15) используется для сварки в защитных газах оловянно-фосфористой бронзы и других оловянных бронз.
Латунная проволока и прутки из нее (Л63, Л60-1 и другие) применяются в газовой сварке латуни и наплавочных операция для улучшения свойств углеродистых сталей.

Отличительные особенности, достоинства и недостатки

Сварочная проволока алюмомедная Bercoweld A8 (CuAl8), 1мм., 5кг. Фото Сварочные Технологии

В обычном состоянии медь и ее сплавы не проявляют активности во взаимодействии с окружающей средой. При нагревании она начинает интенсивно реагировать с кислородом, водородом, серой, фосфором и другими элементами.

Окислы меди при остывании сварочного шва являются инициатором образования трещин. Для уменьшения влияния кислорода в присадочную проволоку добавляются раскислительные элементы, а также зона сварки защищается инертными газами или азотом.

Водород является одной из основных причин пористости шва. Медь, обладая высокой теплопроводностью, быстро кристаллизуется после окончания сварки. Водород, который обладает хорошей растворимостью в расплавленной меди, не успевает испариться и образуются поры.

Особенность сварки латуни связана с выгоранием цинка. Температура плавления цинка ниже, чем у основного металла, что и приводит к его испарению. Технологическими приемами можно уменьшить этот процесс.

Следует учесть! Защитные газы и прокаливание присадочного материала снижают отрицательное влияние водорода.

Производители

Компания ESAB выпускает медную сварочную проволоку для работы с практически всеми материалами на основе меди. Защитная среда из инертных газов обязательное условие качественного применения проволоки ESAB. Некоторые марки медной проволоки этой компании: OK Autrod 19.12; OK Autrod 19.20; OK Autrod 19.30; OK Autrod 19.40; OK Autrod 19.49.

Справка. Ведущие производители сварочной проволоки: DEKA, БАРС, Lincoln Electric и прочие — предлагают широкий выбор расходных материалов. Крупные предприятия выпускают качественную проволоку разных типов: полированная, титановая, нержавеющая, стальная, порошковая, алюминиевая. Среди широчайшего спектра марок проволок особого рассмотрения требуют СВ08Г2С, ER70S-6, ВТ1-ооСв, ПАНЧ-11.

Где купить

Компании, представленные в разделе «Где купить сварочную проволоку», реализуют широкий сортамент присадочных материалов, в том числе и медных. Ознакомиться с представленным ассортиментом возможно на официальных сайтах торговых предприятий.

проволока сварочная омедненная

Качество сварочных швов повышается, если плавящийся электрод покрыть медьсодержащими материалами. Технология, в основе которой заложен гальванический процесс, позволяет получить прочное покрытие сварочной проволоки медью.

Омедненная проволока применяется для сварки низкоуглеродистых и низколегированных сталей. Изготавливается она из аналогичных же материалов. Способность легко деформироваться и получать требуемые типоразмеры — отличительные свойства этих металлов. Протяжкой (волочением) из катаных заготовок производится калиброванный по диаметру материал.

Проволока омедненная СВ-08Г2С-О КЕДР, кассета в 15 кг. Фото ВсеИнструменты.ру

Основным назначением, после покрытия медью, является использование его в работе сварочных полуавтоматов в качестве присадочной проволоки. Так как этот расходный материал не содержит компонентов для защиты сварочного шва, сварка производится в углекислом газе или смеси углекислого газа с аргоном. Поэтому омедненная проволока является популярным вариантом материала для аргонодуговой сварки.

Видео

Обозначение и маркировка

Отечественная омедненная сварочная проволока должна соответствовать ГОСТ 2246-70. Пример обозначения по этому документу: проволока 1,2 СВ08Г2С-О ГОСТ 2246-70, где знак «О» говорит о покрытии поверхности медью.

Проволока сварочная омедненная ER70S-6 (1 мм; 15 кг) ELKRAFT. Фото ВсеИнструменты.ру

Присадочные материалы, поставляемые зарубежными производителями должна соответствовать стандарту AWS (американское общество сварки). Пример: ER70S-6, соответствует СВ08Г2С-О.

Характеристики

Химический состав омедненной сварочной проволоки Св-08Г2С-О следующий:

углерод – 0,06%;
марганец – 1,8%;
кремний – 0,88%;
сера – 0,012%;
фосфор – 0,010.

Механические характеристики шва зависят от защитного газа, который применялся при сварке. Предел прочности в защитной среде из углекислого газа — 540 МПа, в смеси газов 80% Аргона и 20% углекислого — 550 МПа.

Для проволоки Св-08Г2С-О, применяемой в качестве присадочного материала, важен показатель коэффициента наплавки. Чем он выше, тем больше вариантов параметров применения присадочного материала в сварочных технологиях.

Омедненная стальная сварочная проволока проявляет свои лучшие качества при использовании на полуавтоматах взамен непокрытой. Медь, обладая хорошей проводимостью, значительно улучшает токоподвод в зону сварки. Это стабилизирует горение дуги, расплавленные капли расходного материала имеют одинаковый размер по всей длине сварного шва. Разбрызгивание металла практически не происходит, тем самым снижается расход сварочной проволоки.

ESAB OK Autrod 12.64 — сплошная омедненная проволока, легированная 1,7%Mn, применяется для полуавтоматической сварки углеродистых и низколегированных сталей. Фото Сварочные Технологии

В полуавтоматах подача проволоки в зону сварки происходит через специальный наконечник. Обычная непокрытая проволока вместе с остатками технологической смазки на ее поверхности быстро изнашивает внутренний диаметр наконечника. Покрытая медью проволока значительно облегчает скольжение. Тем самым срок службы оборудования до проведения профилактических работ увеличивается. Равномерность подачи в рабочую зону дуги у омедненной проволоки значительно выше.

Покрытая медью проволока обладает большей стойкостью к коррозии, чем непокрытая, несмотря на мелкие трещины и поры в слое меди. Она дольше хранится, однако требования к влажности и температуре помещения должны соблюдаться.

Отсутствие дополнительного сопротивления подвода сварочного тока (для покрытой медью проволоки), позволяют сократить время обеспечения стабильного горения дуги от начала производства работ (касание проволокой свариваемых заготовок).

Справка. Обширным спектром отличительных характеристик обладают титановые проволоки, в частности наиболее «чистая» марка материалов ВТ1-00Св.

Наличие меди, особенно ее повышенное количество, может приводить к образованию трещин в сварочном шве и снижению значения ударной вязкости. В авиационной промышленности, например, где велика доля особо ответственных сварочных соединений, использование омедненной проволоки допускается только с разрешения главных технических специалистов. Общее содержание меди ограничивается ГОСТ 2246-70. Оно не должно превышать 0,25%. Это достигается при толщине слоя покрытия до 6 мкм.

Предъявляемые требования

На поверхности не должно быть никаких дефектов. Единственное, что допускается — это риски от волочения проволоки при ее изготовлении. При этом количество рисок ограничивается 5% от общей поверхности.

Сварочная омедненная проволока Fubag. Фото 220Вольт

Жесткие требования предъявляются к намотке. Рядность и плотность намотки в катушках является важным условием равномерной ее подачи при выполнении сварочных работ.

Сертификация, ГОСТ

Качество продаваемой на рынке омедненной сварочной проволоки должно подтверждаться наличием сертификата соответствия. Сертификат подтверждает наличие у товара свойств, обозначенных в технической документации, например, в ГОСТ 2246-70.

Наличие у омедненной проволоки свойства быстрого повторного восстановления сварочной дуги, делают предпочтительным ее использование в механизированных способах сварки — полуавтоматической и автоматической (роботизированной).

Сортамент

На выбор режима сварки влияет типоразмер сварочной проволоки. Диаметры, наиболее часто используемые при проведении работ: 0,8 мм; 1,0 мм; 1,2 мм; 1,6 мм; 2,0 мм. В некоторых отраслях машиностроения применяются присадочные материалы до 6,0 мм.

Проволока сварочная стальная омедненная (1 кг; диаметр 0.8 мм) Elitech. Фото ВсеИнструменты.ру

Форма выпуска, расфасовка, упаковка

Применяется омедненная сварочная проволока в основном в кассетах и бухтах. Так проволока диаметра 0,8 мм выпускается в бухтах (вес 16 кг) и кассетах (вес 5 кг). Требования к упаковочным материалам прописаны ГОСТ 2246-70.

Шведская фирма ESAB в ассортименте выпускаемых расходных сварочных материалов имеет в наличии линейку типоразмеров омедненной проволоки: легированная OK Autrod 12.64; OK Autrod 12.51 и прочие. Отличается жесткими требованиями к геометрии и прочности медного покрытия. Медная стружка не скапливается в подающем наконечнике.

Китайские производители Прима, DEKA и Golden Bridge выпускают омедненную проволоку, соответствующую жестким требованиям европейских норм. Однако по сравнению с западными фирмами, их товар относится к экономически выгодному для широкого применения покупателями, поэтому сварщики приобретают и другие типы продукции, например, нержавеющая, алюминиевая и флюсовая (порошковая).

Сварочные проволоки различных видов предлагает достаточно широкий перечень компаний. Некоторые производители и поставщики представлены в отдельном разделе нашего сайта. Специалисты предприятий предлагают также и омедненные присадочные материалы.

Основные свойства и применение медной проволоки

Для создания электрических сетей и обмотки электродвигателей часто используется тонкая медная проволока. Материал хорошо пропускает ток, не нагревается и выдерживает коррозию. Как подсчитать сопротивление медной проволоки для технических нужд? Где и как её производят? Ниже мы узнаем ответы на эти вопросы.

Основные свойства медной проволоки

Для создания проволоки обычно используются чистые марки меди — M3, M2, M1, M0 и выше (то есть такие марки, у которых содержание меди составляет более 99%).

Производство осуществляется фабричным способом, а в качестве исходного сырья используют различные руды или вторсырье. По структуре различают два основных типа проволоки — мягкая и твердая. Мягкая подходит для инженерно-прикладных нужд, а твердая часто используется для декоративных целей.

Свойства

Низкая удельное сопротивление материала (показатель P составляет 0,0175). Благодаря этому электрический ток легко проходит через металл, а проводник не нагревается.
Достаточно высокая плотность медной проволоки (около 9 г на 1 кубический сантиметр). Из-за этого материал обладает небольшим весом и плотной структурой.
Устойчивость к коррозии. Благодаря этому материал не ржавеет и не портится во время хранения.

Где взять медную проволоку в домашних условиях? Проволока входит в состав электродвигателей и трансформаторов электроэнергии. Поэтому ее можно найти в любых электроприборах — телевизоры, фены, утюги, пылесосы и так далее.

Также медная проволока очень часто используется в качестве проводника электрического тока, поэтому ее можно найти в проводах и кабелях. Обратите внимание, что кабельная медь обычно покрывается специальной защитной оболочкой, снять которую вручную сложно. Тогда как на трансформаторах и электродвигателях обмотка находится в чистом виде (изоляция в данном случае не требуется по техническим соображениям).

Сферы применения

Медная проволока для обмотки различных трансформаторов и генераторов энергии. Для таких целей обычно используется проволока небольшого или среднего диаметра с высоким удельным содержание меди (более 99,5%). Благодаря этому электрический ток проходит по проводнику свободно и без задержек, что улучшает технико-эксплуатационные характеристики трансформаторов и генераторов.
Создание кабелей и проводников электрического тока. Также медная проволока широко используется для создания проводников, поскольку медь очень хорошо пропускает электрических ток и слабо нагревается во время работы.
Для рукоделия и создания каркасных конструкций декоративного назначения. Можно делать различные декоративные изделия — кольца, каркасные изделия в виде животных, плетеные игрушки и так далее. В этой области большое распространение получила медная проволока для рукоделия марок M3 и выше. Удельное содержание меди в данном случае не слишком важно.

Также проволоку используют для проведения сварки медных и латунных изделий. Подбирать марку меди нужно в зависимости от состава оригинальных деталей, которые будут подлежать сварке. Если исходные детали и сварочная проволока будут иметь разный состав, то в таком случае качество шва будет не слишком высоким, что может привести к растрескиванию и порче материала.

Расчет сопротивления

Особое значение электрическое сопротивление играет в ситуациях, когда проволока используется в качестве обмотки для трансформаторов и генераторов. Ведь если сопротивление будет слишком большим, то в таком случае при возникновении аварийной ситуации может возникнуть возгорание обмотки, что может привести к катастрофическим последствиям.

Формула сопротивления

R — это общее сопротивление. Этот параметр нам нужно найти в результате вычислений (единицы измерения — Ом).
P — это удельное сопротивление материала. Этот показатель является физической константой, а зависит он от типа химического элемента. Для меди константа P будет равна 0,0175 (единицы измерения — (Ом x мм x мм)/м).
L — это общая длина в метрах. Чем больше она будет, тем выше будет сопротивление проводника.
S — это площадь сечения в квадратных миллиметрах. Этот параметр также влияет на итоговое сопротивление — чем меньше он будет, тем выше будет сопротивление.

Pi — это математическая константа, которая приблизительно равна 3,14.
d — это диаметр сечения проводника в миллиметрах.

По итогу сопротивление медной проволоки измеряется по двум формулам: R = (P x L)/S = (4 x P x L)/(Pi x d x d).

Примеры задач

Задача 1. Определить сопротивление проволоки, длина которой составляет 100 метров, а площадь сечения — 5 квадратных миллиметров. В нашей задачке известен параметр площади, поэтому мы будем использовать первую формулу R = (P x L)/S. Подставим наши значения: R = (0,0175 x 100)/5 = 0,35 Ом.
Задача 2. Определить сопротивление проволоки, у которой длина составляет 500 метров, а диаметр сечения — 2 миллиметра. В этой задачек известен диаметр, поэтому мы будем пользоваться второй формулой R = (4 x P x L)/(Pi x d x d). Подставим наши значения: R = (4 x 0,0175 x 500)/(3,14 x 2 x 2) = 2,78 Ом.

Волочение проволоки

Для производства на заводах используется специальная технология литья, которая позволяет получить медную проволоку с диаметром сечения порядка 20-30 миллиметров. Этот показатель является достаточно высоким, поскольку такая толстая проволока обладает массой недостатков — большой удельный вес, высокое удельное сопротивление материала и так далее.

Поэтому после литья также используется волочение. Эта технология позволяет снизить диаметр изделия до нужных показателей (от 1-2 микрометров при сверхтонком волочении до 10 миллиметров при грубом волочении). Сама технология волочения является достаточно простой: толстая проволока пропускается сквозь специальные отверстия (фильеры), диаметр которых меньше диаметра исходной проволоки.

Технология

Непосредственно перед волочением исходная проволока должна пройти процедуру травления. Для этого обычно используется раствор соляной кислоты, который нагревается до невысоких температур (40-50 градусов по шкале Цельсия). После травления также рекомендуется выполнить отжиг металлической заготовки — так металл станет мелкозернистым, что позволит выполнить более качественное волочение. После отжига необходимо нейтрализовать остатки травильной кислоты и сделать промывку. Травление и отжиг позволяют значительно повысить срок годности волочильных станков — если этого не сделать, то волочильные отверстия-фильеры достаточно быстро забьются окалиной, что замедлит производственный процесс.
Теперь можно приступать непосредственно к волочению. Для этого концы исходной проволоки заостряют с помощью ковочных инструментов, а потом проволока вставляется в специальные отверстия-фильеры. После этого осуществляется запуск двигателя волочильного станка. Чтобы получить тонкую или сверхтонкую проволоку малого сечения, она последовательно пропускается через несколько фильеров.
На последнем этапе обработки проволока становится достаточно жесткой и пружинистой. Чтобы избавиться от этого недостатка в последнем отсеке волочильного станка происходит финальный отжиг материала. В конце проводят сушку в специальных шкафах-отсеках — после этого осуществляется намотка на катушки. Волочение завершено — катушки с проволокой теперь можно поместить на склад, доставить заказчику с помощью автотранспорта.

Автоматизация

Процедура волочения является полуавтоматизированной — оператор лишь выполняет подготовку и заправку исходной проволоки, а непосредственно волочение станок выполняет сам в автоматическом режиме (хотя оператор может контролировать параметры процедуры с помощью панели управления).

В ряде случаев перед волочением могут наноситься специальные смазочные материалы — это могут быть жирные масла, ингибиторы-эмульсии, растворы щелочных солей и так далее. Целью нанесения смазки является снижения трения во время волочения — это позволяет получить более тонкую и однородную проволоку + за счет нанесения смазки минимизируется риск образования разрывов.

Переплавка

Медный металлолом очищают от обмотки и помещают в специальные чаны, где происходит нагрев материала.
Чтобы повысить температуру производится впрыскивание кислорода.
В результате этой операции температура резко повышается, что приводит к полному расплавлению меди и выгоранию всех основных примесей.
После этого включаются специальные вытяжки, что приводит к вращению чана с металлом — благодаря этому происходит отделение меди от тугоплавкого мусора.
Теперь медь разливается в формы, а после небольшого остывания помещается в водяные ванны — в результате образуются твердые слитки.
После этого медь помещается в специальные электролизные ванны — это позволяет избавиться от различных металлических примесей (золото, серебро, алюминий, теллур и другие элементы).
Потом формируются небольшие пластины, которые потом отправляются на переплавку — в конце из расплавленной меди методом литья формируется толстая проволока (после остывания с помощью волочения можно уменьшить ее диаметр стандартным образом).

Обратите внимание, что на фабриках медь проходит через несколько стадий очистки — именно поэтому переплавка меди в домашних условиях практически не имеет смысла. Да, теоретически Вы можете и дома нагреть медь до нужных температур с последующим расплавлением металла. Однако в домашних условиях практически очень сложно произвести очистку без специального оборудования.

Сварка медной проволокой

Применяется для сварки изделий и листов на основе медных или латунных сплавов. Медная проволока в данном случае используется в качестве субстрата, из которого будет формироваться сварной шов. Рассмотрим критические моменты основных способов сварки:

Газовая сварка

Для проведения газовой сварки меди рекомендуется использовать флюсовые растворы на основе бора для оперативного удаления оксидов, чтобы улучшить качество шва и минимизировать образование пузырьков воздуха внутри сварного шва.

Нужно следить за расходом газа в зависимости от толщины сплава. Если толщина объекта составляет менее 1 см, то расход газа будет 150-160 л/час. Если же толщина объекта будет более 1 см, то расход будет порядка 200-250 л.

Сварку рекомендуется проводить быстрыми, но точными движениями. Распавку нужно делать так: сперва расплавляется присадочная проволока — потом расплавляются края медных объектов.

Сварка полуавтоматом

Сварку полуавтоматом рекомендуется делать во флюсовой среде для минимизации риска образования пузырьков воздуха. Оптимальная проволока для проведения сварки — M2, хотя можно также использовать марки M1 и M3.

Для сварки полуавтоматом рекомендуется использовать напряжение 30 вольт, а силу тока — 300 ампер. Сварку рекомендуется делать поперечными движениями, но без резких колебаний. Иначе могут образоваться пузырьки воздуха и вредоносные оксиды, что плохо скажется на качестве сварного шва.

Аргонодуговая сварка

Этот способ сварки — оптимальный. За счет применения аргона снижается риск образования оксидов и пузырьков воздуха, что делает шов ровным и твердым. Для сварки нужно использовать электроды на основе вольфрамовых сплавов. Электроды на другой основе быстро разрушаются и могут загрязнять шов. Для проведения сварки рекомендуется использовать ток обратной полярности. Если медное изделие обладает большой и средней толщиной, то в таком случае перед сваркой необходимо выполнить небольшой нагрев. При работе с тонкими изделиями предварительный нагрев можно не выполнять.

Транспортировка и хранение

Оптимальный способ хранения и транспортировки — это применение каркасных бухт. Для транспортировки бухты необходимо упаковать в специальную пленку. Она будет защищать материал от неблагоприятных условий окружающей среды. На складке бухты в большинстве случаев можно хранить без упаковки.
Хранение проволочки должно осуществляться на специальных складах. Основные требования относительно хранения — низкая влажность, наличие сухой вентиляции, минимальный риск длительного намокания материала (краткосрочное намокание по неосторожности допускается) и так далее.
Различные марки меди должны храниться на складе отдельно. Если во время транспортировки проволока запуталась, необходимо выполнить распутывание. Во время распутывания ни в коем случае нельзя допускать перекручивание материала «восьмеркой».

Заключение

Медная проволока не ломается, имеет хорошую электропроводность, выдерживает коррозию. Для получения проволоки нужного диаметра используют технологию волочения материалов.

Сопротивление медной проволоки зависит от длины материала и площади его сечения. Подсчитать сопротивление можно с помощью простой формулы. Используется для обмотки, создания проводников, в декоративных целях, проведение сварки.

медная сварочная проволока

Читайте также: