Сварка меди с алюминием. Как сваривают медные и алюминиевые изделия?

Трудности при сварке плавлением алюминиевых и медных изделий

Сварка меди с алюминием. Как сваривают медные и алюминиевые 
  изделия?

Сварку
меди с алюминием довольно затруднительно производить при помощи сварки плавлением.
Происходит это из-за того, что состав расплавленного металла регулировать практически
невозможно, а механические свойства сварного соединения сильно зависят от содержания
в нём меди, это хорошо видно из диаграммы (см. рисунок слева).

Если в медно-алюминиевом сплаве содержание меди превышает 12%, то предел прочности
при растяжении перестаёт увеличиваться, а вязкость сплава и его коррозионная
стойкость резко падают. Поэтому, при содержании меди в металле сварного шва
более чем 12%, соединение становится очень хрупким и склонным к
образованию трещин после сварки.

Практические исследования по свариванию алюминия и меди при помощи угольного
электрода, не дали положительных результатов. Соединять медь и алюминий при
помощи сварки плавлением возможно в том случае, если плавится, будет, преимущественно,
алюминий. Часто применяется, так называемое, "замковое" соединение,
где это возможно.

"Замковое" соединение алюминия и меди

Сварка меди с алюминием. Как сваривают медные и алюминиевые 
  изделия?

Сущность
"замкового" соединения (см. рисунок слева) состоит в следующем. На
лист из алюминия, поз.1 накладывают медную накладку поз.2 и обваривают её по
всему периметру сварным швом, вровень с накладкой. Далее выполняют наплавку
поз.3, которая соединяет сварные швы, наплавленные по периметру медной накладки.
Таким образом поучается что-то вроде замка из алюминиевого сплава. Процесс сварки
необходимо производить с формирующими графитовыми планками.

Режимы сварки алюминия и меди

Режимы сварки алюминия с медью очень схожи с
режимами сварки алюминия. Характер сварочного тока — постоянный, прямой
полярности. В качестве присадочного материала используются прутки из литого
алюминия диаметром 12-20мм для толщины алюминия 29-30мм и меди 10мм. Сила сварочного
тока 500-550А. Напряжение электрической дуги 50-60В, а её длина 20-25мм. Для
сварки выбираются графитовые электроды диаметром 15-20мм.

Контактная сварка алюминия и меди

Контактная сварка стыков алюминий — медь успешно применяется в электропромышленности
для сварки алюминиевых шин с медными наконечниками, и алюминиевых проводом с
медными наконечниками. В кабельной промышленности широко применяется конденсаторная
сварка алюминиевых и медных проводов по режимам, указанным в таблице ниже:

Диаметр свариваемой проволоки, мм Ёмкость конденсаторов, мкф Напражение конденсаторов, В Расстояние между деталями, мм Усилие осадки, Н
2,5 256 1100 14 1471
2,8 256 1400 10 1471
2,8 260 1400 15 1471
2,8 380 1350 15 1569
2,8 550 1200 15 1716
3,5 550 1500 12 1569
5,0 1000 1500 14 1716

Контактная стыковая сварка трубок из алюминия и меди

Сварку стыков алюминиевых и медных труб используют, в основном, в холодильной
промышленности. При этом следует учитывать тот факт, что в процессе сварки алюминий
оплавляется значительно больше, чем медь, поэтому установленная длина алюминиевой
трубки должна быть больше требуемой длины, с учётом припуска на оплавление.

Для уменьшения количества грата с внутренних сторон трубок, рекомендуется в
процессе сварки продувать трубку азотом под давлением около 0,25атм. Воздух
для этой цели использовать не желательно, т.к. кислород, содержащийся в нём,
способствует окислению металла.

Перед началом стыковой сварки трубки на специальном приспособлении осаживают
на длину 10мм с утолщением стенок. Этот приём необходим для того, чтобы в дальнейшем,
при обработке стыка, получить прежний диаметр отверстия, т.к. оно было искажено
при осадке в момент сварки.

Обработка стыка заключается в обтачивании утолщённой поверхности на токарном
станке и рассверливании отверстия трубки. Для сварки между собой медных и алюминиевых
трубок диаметром 10-30мм и толщиной стенок 1,5-4мм, рекомендуются следующие
режимы сварки:

Удельное давление осадки, МН/м2 196-216
Плотность тока осадки, А/мм2 500
Плотность тока при оплавлении, А/мм2 240
Средняя скорость оплавления, мм/с 12-15
Скорость осадки, мм/с 100-120
Величина оплавления алюминиевой трубки, мм 8-10
Величина оплаления медной трубки, мм 2-8
Суммарная величина осадки, мм 3,5-5
Продолжительность сварки, с 1,1-1,2

В изломе стыка можно наблюдать вкрапление частиц алюминия в медь. Вкрапления
меди в алюминий не происходит.


Источник

Author: serj