Сварка медных шин. Как правильно сварить медь с медью Неразборные контактные соединения

Для медных шин, так же как и для алюминиевых, имеется достаточно большой выбор способов сварки, практически обеспечивающий все потребности электро­монтажного производства. Сюда относятся: сварка угольным электродом, аргонодуговая сварка вольфрамовым электродом и полуавтоматическая, полуавтоматическая и автоматическая сварка под слоем флюса, плазменная и газовая сварка.

Сварка меди более сложна, чем сварка алюминия, что обус­ловлено особенностями меди как материала. Одно из главных ослож­нений, связанных со сваркой меди, -необходимость предвари­тельного или сопутствующего подогрева шин при толщине ме­талла уже более 10-12 мм. Это обусловлено большой тепло­проводностью меди. Кроме того, вследствие жидкотекучести меди выполнение вертикальных и горизонтальных швов затруднено, а потолочных - практически невозможно.

Правда, следует оговориться, что некоторые сварщики весьма высокой квалификации добиваются и потолочной сварки, в част­ности сварки неповоротных стыков трубчатых шин, что является большим искусством. Требуется в буквальном смысле «чувство­вать» металл и регулировать процесс сварки таким образом, чтобы сварочная ванна была минимальных размеров и отдельные капли металла затвердевали, не успев скатиться. При этом не­обходим дополнительный разогрев околошовных участков шин до красного каления посторонними источниками теплоты. Весьма

желательно также использовать полуавтоматическую импульс­ную аргонодуговую сварку.

При выборе тех или иных способов сварки шин для конкрет­ных условий полезно учитывать следующие их особенности.

Наилучшее качество соединений в отношении пластичности, плотности и внешнего вида швов дает полуавтоматическая аргоно­дуговая сварка. Она применяется при толщине металла до 12 мм и облегчает при использовании импульсной приставки выполне­ние вертикальных, горизонтальных и потолочных швов.

Ручная аргонодуговая сварка вольфрамовым электродом также обеспечивает получение хороших соединений, но ее применение возможно только в нижнем положении.

Примерно равноценной аргонодуговой сварке по качеству швов является полуавтоматическая сварка под флюсом, которая применяется в нижнем положении при толщине шин до 14 мм. Она менее удобна в монтажных условиях вследствие несколько большей громоздкости оборудования (флюсопитатели), необходи­мости наличия на месте работ сжатого воздуха для подачи флюса, и отсутствия визуального контроля за формированием шва (шов- закрыт слоем флюса).

Автоматическая сварка под слоем флюса целесообразна только, для выполнения протяженных швов при больших объемах работ. Такие швы встречаются при заготовке тяжелой ошиновки в элек­тролизных установках. Выполнение с помощью автоматической1 сварки коротких швов, какие бывают при соединении шин встык, не оправданно, так как относительно велико время на установку автомата в начале шва и на заключительные операции.

Наибольшее распространение в электромонтажной практике получила сварка угольным электродом на постоянном токе, допускающая соединение медных шин толщиной 30 мм и более при вполне удовлетворительном качестве швов. Независимость., от наличия аргона на месте работ делает ее наиболее доступной. Возможность пропускать через электроды большие токи, чем при сварке другими способами, и благодаря этому получать, большую погонную энергию сварки позволяет отказаться от до­полнительного подогрева шин при толщине металла до 20-25 мм. Это является большим преимуществом сварки угольным электро­дом, так как упрощает технологию и организацию сварочных работ.

Стремление вообще отказаться от дополнительного подогрева - при сварке медных шин привело к попыткам использовать для этой цели плазменную сварку, при которой достигается большая концентрация тепловой энергии.

В результате проведенных ЛенПЭО ВНИИПЭМ разработок удается применить плазменную сварку для соединения мед­ных шин толщиной пока только до 10-12 мм. К ее достоин­ствам наряду с возможностью отказаться от дополнительного подо­грева относятся также экономия присадочного материала, так

8 Р. Е. Евсеев, В. Р. Евсеев 22£>-

как сварка производится без зазора между кромками; более красивый внешний вид швов (малое усиление шва) и некоторое уменьшение времени, необходимого для сварки. К недостаткам же следует причислить необходимость водяного охлаждения горелки (плазмотрона), относительную сложность плазмотрона и большую его массу (около 2 кг). Последнее приводит к повышенной утом­ляемости сварщика при^длительной работе. Кроме того, для сварки требуются два баллона с аргоном, что усложняет и утяжеляет установку.

Оценивая указанные особенности плазменной сварки, авторы полагают, что этот способ окажется более целесообразным в элек­тромонтажной практике после разработки и освоения технологии соединения шин большой толщины. В настоящее же время он может применяться в мастерских электромонтажных заготовок и должен рассматриваться как находящийся в стадии производ­ственного опробования.

Газовая сварка медных шин является вспомогательным спо­собом вследствие меньшей производительности по сравнению с электрической и малой распространенности газосварочного оборудования в электромонтажных организациях. С помощью газовой сварки могут выполняться соединения шин толщиной до 30 мм, хотя в практике электромонтажных работ известны слу­чаи газовой сварки шин и большей толщины. Наиболее целесооб­разно использовать газовую сварку для соединения трубчатых водоохлаждаемых шин, а также для приварки к таким шинам деталей для оконцевания и штуцеров водоохлаждающей системы.

Для сварки меди ввиду ее большой теплопроводности исполь­зуется только ацетилен, так как заменители ацетилена (пропан­бутан и др.) не обеспечивают достаточно высокой мощности пла­мени.

Страница 6 из 16

При описании технологии сварки применены термины, изложенные в § 3.
Для проводников тока применяют медь марки МО с содержанием меди 99,95% или марки Ml с содержанием меди 99,90% по ГОСТ 434-71.
Промышленность выпускает шины прямоугольные, круглые и профиля «труба круглая» по ГОСТ 617-72.

Сварка меди благодаря ее физико-химическим свойствам вызывает значительные трудности. Медь обладает высокой теплопроводностью (почти в 2 раза превышающей теплопроводность алюминия и в 5 раз теплопроводность стали), поэтому при сварке приходится применять более мощные источники сварочного тока или выполнять сварку с предварительным разогревом шин.
Повышенная жидкотекучесть меди затрудняет процесс формирования шва, особенно в вертикальном положении, и делает сварку невозможной в потолочном положении.
На воздухе, при нормальной температуре, химическая активность меди невелика, и только при наличии влаги и сернистого газа она покрывается зеленовато-серой пленкой сернокислой соли, предохраняющей металл от дальнейшего окисления.
При нагреве до +300°С медь начинает активно соединяться с кислородом воздуха, образуя окись меди СuО (черный кристаллический порошок) и закись меди CuO2 (темно-красный кристаллический порошок), которые, соединяясь с медью, дают эвтектику*, обладающую плохими литейными качествами, что затрудняет образование плотного шва без пор. Наличие в сплаве окиси и закиси меди снижает прочность сварочного соединения.
*Эвтектика - смесь веществ, которая имеет наиболее низкую температуру плавления или таяния по сравнению со смесями тех же веществ, взятых в других соотношениях.

Расплавленная медь хорошо растворяет водород, а при наличии в расплаве закиси меди водород, реагируя с кислородом закиси меди, образует водяные пары, которые ухудшают качество шва, способствуя образованию пор и волосяных трещин в металле («водородная болезнь»).
Для повышения качества при сварке меди следует принимать меры против проникновения в сварочную ванну вредных для меди газов и влаги, ухудшающих сварной шов.
Для защиты сварочной ванны служат флюсы, которые, находясь во время сварки в расплавленном состоянии, растворяют пленку окиси, превращая ее в легкоплавкий шлак, а также защитные газы.
При выборе того или иного способа сварки учитывают требования, предъявляемые к сварным соединениям,
объем предстоящих работ, наличие аппаратуры и мате риалов.
Соединение вне зависимости от способа сварки должно быть охлаждено водой после окончания сварки для повышения пластичности и сохранения мелкозернистости шва.

Сварка угольным электродом.

Медь при расплавлении обладает высокой жидкотекучестью, поэтому сварку угольным электродом приходится вести в нижнем положении и тщательно заформовывать место сварки с помощью подкладок и брусков. Для обеспечения провара корня и формования обратной стороны шва в подкладках делают канавки, а в формующих брусках - лунки.
Таблица 15

Сварку выполняют на постоянном токе на прямой полярности (минус источника тока на электроде). На шинах толщиной 12 мм и выше разделывают кромки под углом 25е. При толщине 10 мм и ниже разделку кромок не выполняют.
Зазор между торцами шин, глубина и ширина канавок в подкладке приведены в табл. 15. Перед сваркой торцы шин и присадочный металл очищают от пленки окиси и загрязнений, после чего обезжиривают чистым бензином, ацетоном или уайт-спиритом. Очистку производят чистыми и обезжиренными проволочными щетками из проволоки диаметром 0,15 мм. В качестве присадочного металла применяют проволоку из меди марки МО или Ml.
Диаметр проволоки принимают в зависимости от толщины свариваемого металла. Вместо проволоки можно применять прутки квадратного сечения, нарезанные из медных шин или листов, при этом сторону квадрата принимают равной рекомендуемому в таблице диаметру. При сварке шин толщиной 12- 15 мм и выше укладывают в корень шва проволоку из бронзы марки БрКМцЗ-1 диаметром 2-3 мм и добавляют немного медно-фосфористого припоя. Это способствует повышению качества сварного соединения (уменьшает вероятность образования трещин в сварных швах).
Для удаления пленки окиси с поверхности свариваемых шин, а также защиты жидкой сварочной ванны от окисления в процессе сварки применяют флюсы.
При сварке угольным электродом применяют флюс «борный шлак», состоящий из 95% переплавленной буры (Na2B407) и 5% металлического магния (Mg) в порошке. При отсутствии магния иногда применяют р качестве флюса и одну переплавленную буру, однако это ухудшает качество сварки. Для приготовления этого флюса сначала прокаливают буру в тигле при температуре 200-300°С. Тигель загружают на 7з> так как при прокаливании бура вспучивается.
После прокаливания буру смешивают с порошком металлического магния и плавят при температуре 750- 800°С. После расплавления всего объема борного шлака его выливают на лист из нержавеющей стали и прикрывают листовым асбестом, так как он при остывании трескается и куски его разлетаются в разные стороны. Остывший флюс размалывают и просеивают через сито, имеющее не менее 1000 отверстий на 1 см 2 . Для приготовления флюса нельзя применять непрокаленную буру, разводить флюс в воде или в жидком стекле, так как в этих случаях в сварочную ванну будет вноситься дополнительно влага. Флюс в виде сухого порошка наносят на кромки свариваемых медных шин и на присадочный пруток. При сварке часть флюса сдувается дугой, поэтому сварщик в процессе сварки., опуская присадочный пруток в сосуд с порошком флюса, переносит его в сварочную ванну. К разогретому концу присадочного прутка порошок флюса прилипает в виде Шарика.

Шины толщиной до 6 мм сваривают за один проход без предварительного разогрева. При шинах толщиной 8, 10, 12 мм и более применяют предварительный разогрев кромок шин, в этом случае сварку выполняют за два прохода. Сначала разогревают кромки, начиная с конца шва, наиболее удаленного от сварщика, или справа налево. Разогрев выполняют растянутой (длиной 15-25 мм) дугой, при этом следят, чтобы кромки шин плавились на всю толщину и расплавленный металл заполнил канавку в подкладке. При разогреве присадочный металл не вводят. В конце разогрева дугу концентрируют в начале шва до образования сварочной ванны, которую сварщик в процессе работы перемещает в направлении сварки.
Во время сварки в правой руке сварщика находится электрододержатель, а в левой - присадочный пруток, которые сразу после образования ванны погружают в расплавленный металл, перемещая его за электродом
В процессе сварки сварщик производит возвратно-поступательные движения электродом и присадкой так, чтобы расстояние между ними оставалось постоянным (8-10 мм), при этом одновременно присадочным прутком перемешивают ванну.


Рис. 26. Сваренные пакеты медных шин для дуговой электропечи.
Присадочный пруток нельзя вынимать из сварочной ванны до окончания сварки, так как это вызовет попадание окислов в сварной шов, ухудшит качество сварки и приведет к образованию трещин в шве. По этой же причине нельзя вводить присадочный металл в сварочную ванну каплями. Немедленно после сварки швы охлаждают водой.
Это способствует повышению пластических свойств соединения, сниженных в процессе сварки. Сваренные пакеты медных шин для дуговой электропечи показаны на рис. 26.
При сварке шин толщиной 25-30 мм шины предварительно нагревают на горне или разогревают пропано-кислородной горелкой до вишнево-красного цвета (650- 700°С). Перед сваркой шины укладывают с небольшим уклоном (4-5°) с тем, чтобы расплавленная медь не затекала вперед дуги и не препятствовала расплавлению нижних кромок. Сварку выполняют в три прохода. При первом проходе, который сварщик начинает с конца шва и ведет к началу, расплавляют нижние кромки шин и заполняют канавки в подкладке. Во время разогрева сварщик следит за полным расплавлением кромок. Во время первого прохода закладывают основу доброкачественного шва. При этом проходе присадочный металл <не вводится. При втором проходе дугу концентрируют в начале шва до образования сварочной ванны, в которую вводят присадочный пруток, и начинается интенсивное плавление присадочного прутка и свариваемых кромок. При третьем проходе заканчивается формование шва.
Сварку шин внахлестку выполняют в тех же режимах, что и сварку встык. Шов формуют угольными брусками для предохранения от растекания расплавленного металла.
При монтаже электролизеров в тех случаях, когда для бортовых шин применяют медь (электролизеры меди, никеля и др.), возникает необходимость приварки перемычек 10x100 мм между тяжелыми бортовыми шинами толщиной 30 мм и более и блюмсами 40X40, 60X60, 92 X92 мм и др.
Наиболее рациональным является приварка на МЭЗ отрезков шин 10x100 мм как к блюмсам, так и к бортовым шинам с тем, чтобы на монтаже выполнялась лишь сварка этих отрезков между собой. В этом случае значительно уменьшается объем работ в монтажной зоне.
Приварка отрезков шин к бортовым шинам и блюмсам может выполняться как внахлестку, так и встык.
Наиболее правильным является приварка встык (рис. 27,с). В этом случае экономится медь, и, кроме того, стыковой шов значительно прочнее нахлесточного. Отрезки приваривают к верхней кромке бортовой шины или к ребру блюмса в специальном приспособлении (рис. 27,6), обеспечивающем формование шва. При сварке необходимо предварительно нагреть бортовую шину или блюмс до темно-красного цвета (650-700°С) При подготовке к сварке между бортовой шиной или блюмсом и отрезками шин устанавливают зазор 6 8 мм. Ток при сварке равен 700-800 А. Дугу направляют преимущественно на блюмс или на бортовую шину.

Рис. 27. Приварка перемычек между бортовой шиной к блюмсом.
а - отрезок шины 10x100 мм. приваренный к бортовой шине 30X500 мы: б брусок для формовки шва; в - отрезок шины 10X100 мм. приваренный к блюмсу 92x92 мм; г - отрезок шины 10X100 мм, приваренный к блюмсу, но загнутый под углом 45°; д - перемычка, приваренная к бортовой шине и блюмсу; 1 - бортовая шина; 2 - блюмс; 3 - формующий брусок: 4 - отрезок шины 10X100 мм; 5 - перемычка.

При монтаже блюмсы устанавливают на ребро, но так как приварка отпаек, расположенных под углом 135° к блюмсу, вызывает значительные трудности, приварку выполняют под прямым углом (рис. 27,в) и сразу после сварки легкими ударами молотка отгибают ее на требуемый угол.
Иногда необходимо произвести сварку отрезков блюмсов размером 40X40; 60X60 или 92 X92 мм. В этом случае на свариваемых блюмсах производят разделку кромок и устанавливают их в специальном приспособлении. Основным условием сварки является предварительный разогрев блюмсов до 650-700°С. Ток при сварке равен 1100-1200 А. Сварку выполняют так же, как сварку шин толщиной 30 мм и более. Во время сварки поддерживают интенсивное плавление свариваемых кромок и присадки. После сварки шов охлаждают водой. Если сварной шов имеет недопустимые дефекты, его разрезают и шины заваривают вновь.

Резку медных шин или блюмсов можно также произвести угольной дугой. Резка достаточно эффективна, она может быть использована и при подготовке кромок блюмсов. Перед резкой шины или блюмсы предварительно нагревают до температуры не менее 800сС. Ток при этом поддерживают около 1000 А. Время резки блюмса 92 X92 мм не превышает 3-4 мин. Однако качество реза, выполненного таким методом, значительно хуже, чем при механической резке.

Сварка меди нашла широкое применение и в электронике, и в химическом машиностроении при изготовлении приборов для применения условиях, где требуется высокая коррозионная стойкость. Поэтому технология сварки меди, как и технология сварки цветных металлов и сплавов, вообще, постоянно совершенствуется, несмотря на стремление к их экономии. Прежде чем описать, как варить медь, необходимо пояснить, что в большинстве случаев, для сварки используются листовые медные детали и трубы.

Отметим также, что нет каких-либо специальных видов сварки для медных изделий. И для их сваривания могут применяться все известные способы, за исключением контактной сварки, которая применяется ограничено.

Ручная дуговая сварка меди металлическими электродами

Целесообразность применения дуговой сварки плавящимся электродом взамен газовой сварки меди продиктована технико-экономическими преимуществами, также как и при сварке сталей. Прежде всего, этот способ отличается высокой производительностью. Скорость дуговой сварки металлическим плавящимся электродом намного превосходит скорость при другом способе сварки. Дуговая сварка меди может производиться вручную, автоматически под флюсом или в защитных газах. О сварке меди на полуавтоматах и автоматах изложено ниже по тексту. Сейчас рассмотрим ручную дуговую сварку меди.

Подготовка места сварки

Если толщина свариваемой меди составляет 6-12мм, то рекомендуется выполнять V-образную разделку с суммарным углом раскрытия кромок 60-70°. Если предусматривается подварочный шов с оборотной стороны, то угол можно уменьшить до 50°.

Перед сваркой необходимо раздвигать медные листы или полосы под углом друг к другу, с зазором 2-2,5% от длины шва, см. рисунок справа. Если сварка выполняется без предварительного раздвигания листов, то рекомендуется предварительно прихватить их короткими швами длиной около 30мм на расстоянии, примерно, 300мм друг от друга. Прихватки выполняют электродом меньшего диаметра и обеспечивают зазор между кромками 2-4мм. При отсутствии зазора возрастает вероятность перегрева металла и . При выполнении прихваток следует учитывать, что повторный нагрев меди приводит к появлению пор в металле, поэтому, по мере приближения к прихваткам их необходимо вырубать и зачищать. Это не потребует много времени, т.к. прихватки выполняются на малую глубину.

При толщине металла более 12мм рекомендуется Х-образная разделка кромок, что потребует двухсторонней сварки. Если нет возможности выполнить Х-образную разделку, то выполняют V-образную. При этом возрастает почти в полтора раза расход электродов и время сварки. При Х-образной подготовке кромок прихватку выполняют с оборотной стороны первого шва и удаляют её перед началом выполнения второго шва.

Сварка стыкового соединения без разделки кромок или с V-образной разделкой выполняется на подкладках, которые прижимаются вплотную к стыку, либо на флюсовой подкладке-подушке. Применяются стальные, медные, либо графитовые подкладки шириной 40-50мм с выполнением формирующей канавки.

Перед сваркой рекомендуется предварительный подогрев кромок. Подогрев может быть местным, общим или сопутствующим, в зависимости от габаритов изделия и толщины свариваемой меди. Обычно температура подогрева составляет 300-400°C.

Электроды для дуговой сварки меди и покрытия для них

Для дуговой сварки меди применяют покрытые электроды. Применение электродом без защитного покрытия приводит к окислению шва, нестабильному горению дуги и появлению дефектов в сварном шве (пористости). Электродные стержни используют в виде медной проволоки (которая может быть легирована кремнием и марганцем), бронзы марки Бр.КМц 3-1 или бронзы марок Бр.ОФ 4-03 и БР.ФО 9-03.

Электродные стержни такого состава легируют металл шва кремнием, марганцем, фосфором (иногда оловом) и оказывают раскисляющее действие. Защитные покрытия подбираются с таким составом, который обеспечивает стабильность дуги, раскисление металла и образование шлаков. Всё это способствует хорошему формированию шва и повышению качества сварки.

Режимы ручной дуговой сварки меди

Сварка выполняется постоянным током обратной полярности. Применение переменного тока часто не позволяет обеспечить нужной стабильности дуги. Переменным током возможно производить сварку лишь в том случае, если в составе защитного покрытия присутствует железо. При этом необходимо повысить силу тока, примерно, на 40-50%. Но следует иметь в виду, что применение переменного тока может привести к разбрызгиванию электродного металла. Ориентировочные режимы сварки указаны в таблице ниже.

Режимы ручной дуговой сварки в стык листовой меди медными электродами на постоянном токе:

Скорость сварки составляет 15-18 м/час. Если применяются электроды из бронзы, то скорость сварки увеличивается, т.к. бронзовый электрод плавится быстрее медного.

При сварке меди толщиной более 10-12мм при диаметре электрода 6-8мм, силу сварочного тока увеличивают до 500А.

При сварке тавровых соединений режимы сварки примерно такие же, как и для сварки стыковых соединений. При этом необходимо установить сварное соединение "в лодочку".

Техника ручной дуговой сварки меди

Сварку меди большой толщины сваривают в несколько слоёв. Каждый предыдущий слой тщательно зачищают перед наплавкой последующего. Но малые и средние толщины меди лучше сваривать за один проход.

Сварка выполняется обратноступенчатыми швами, с длиной участка 200-300мм. Всю длину свариваемого участка делят на два участка: в 2/3 длины шва и с другой стороны 1/3 от длины. Вначале заваривается длинный участок по направлению к малому, а затем короткий. Схема этой сварки показана на рисунке слева. Подобная техника сварки значительно снижает риск возникновения трещин в металле.

Сварка производится в нижнем положении, или слегка наклонённом и выполняется она "углом вперёд", т.е. электрод должен быть наклонен в противоположную от сварки сторону на угол 15-20°. При сварке может происходить "вспучивание" сварных кромок, при уменьшении зазора между ними. В этом случае шов необходимо периодически править молотком или кувалдой. При этом следует иметь в виду, если сварка выполняется на графитовой подкладке, то она может расколоться. Поэтому, предпочтительнее стальные подкладки, или медные.

Качество ручной сварки меди

В качестве флюса хорошо подходит чистая бура или с добавками других компонентов. Подробнее о флюсах для газовой сварки меди рассказывается .

Контактная сварка меди

При сварке меди наибольшее распространение получил такой вид контактной сварки, как стыковая сварка. Применяется она при сварке медных прутком, проволоки, лент, труб. Но этот вид сварки больше подходит для сваривания медных сплавов. Точечная и шовная сварка на практике широко не применяются. Подробнее о контактной сварке медных изделий и режимах для них мы рассказывали на странице: " ".

Видео: общие сведения о сварке меди, её история

В видеоролике содержится краткая история о меди и её обработке с древних времён и по настоящее время. В ролике содержатся общие рекомендации по сварке меди различными способами.

2.2. Сварка медных шин
Ручная дуговая сварка угольным электродом

2.2.1. Для ручной дуговой сварки меди угольным электродом следует использовать то же оборудование, что и для сварки алюминия (см. табл. 2.7.).

2.2.2. Для сварки необходимы материалы, указанные в табл. 2.10.
Таблица 2.10.
Материалы для ручной дуговой сварки меди угольным электродом

Материал	ГОСТ или ТУ	Назначение
1. Проволока и прутки из меди М1, М0 1	ГОСТ 16130-85	Присадочный материал
2. Электроды угольные 2	ТУ 16-757.034-86	Сварочные неплавящиеся электроды
3. Флюс для сварки меди «борный шлак» (состав см. в приложении 5)	-	Раскисление свариваемого металла
4. Графитовые бруски, асбест		Для формирования и уплотнения шва
5. Ацетон или бензин	ГОСТ 1012-72* ГОСТ 2603-79*
6. Ветошь обтирочная	ОСТ 63.46-84	Протирка кромок растворителем

______________

1 Допускается применение прутков, нарубленных из медных шин или листов.

2 Допускается изготовление из электродов (отходов) дуговых электропечей (см. приложение 4).
2.2.3. При сварке шин из меди следует использовать такие же приспособления и инструменты, как при сварке шин из алюминия. Вследствие высокой жидкотекучести расплавленной меди необходимо очень тщательно и надежно заформовывать сварные соединения, чтобы исключить протечки металла при сварке. Сварку медных шин и компенсаторов необходимо производить на угольных подкладках с канавкой под стыком; торцы швов уплотнить угольными брусками.

2.2.4. Подготовка шин к сварке (кроме правки и резки по размеру) включает обработку свариваемых кромок в зависимости от толщины материалов в соответствии с ГОСТ 23792-79, зачистку свариваемых кромок на участке не менее 30 мм от их торцов.

2.2.5. Перед сваркой присадочные прутки следует очистить от жира и грязи. При необходимости несколько присадочных прутков складывают (скручивают) вместе.

2.2.6. Подготовленные к сварке шины необходимо уложить и закрепить в приспособлении, на свариваемые кромки насыпать тонкий слой флюса.

2.2.7. Начиная сварку, следует свариваемые кромки разогреть дугой, перемещая ее вдоль стыка до появления отдельных капель расплавленной меди в зоне дуги; после подогрева кромок дугу сосредоточить в начале шва до расплавления кромок и появления сварочной ванны; присадочный пруток ввести в задний край сварочной ванны (он должен плавиться от ее тепла). Сплавлять присадку каплями, внося ее в дугу, не рекомендуется, так как это ведет к интенсивному окислению металла и образованию трещин в шве. Погружая время от времени разогретый конец прутка во флюс, внести флюс в сварочную ванну.

Сразу после сварки необходимо шов резко охладить водой. Сварку медных шин по возможности следует выполнять за один проход. Режимы сварки и расход материалов приведены в табл. 2.11.

2.2.8. Нахлестанные и угловые соединения медных шин следует выполнять так же, как алюминиевых.

При сварке угловых швов этих соединений шины необходимо по возможности расположить «лодочкой», т.к. при этом ввиду высокой жидкотекучести расплавленной меди, создаются наиболее благоприятные условия для обеспечения хорошего качества сварных соединений (рис. 2.21 а).

При невозможности выполнения сварки в «лодочку» следует применять принудительное формирование шва угольными брусками (рис. 2.21б). В этом случае во избежание непровара кромки шины ответвления должны расплавляться только после расплавления сборной шины.

Рис. 2.21. Сварка медных шин внахлестку

а) расположение шин «лодочкой»; б) расположение шин «плашмя».

1, 2 - шины; 3 - сварной шов; 4 - угольный брусок
Режимы сварки шин внахлестку соответствуют приведенным в табл. 2.11.
Таблица 2.11.
Режимы ручной сварки меди угольным электродом

Толщина шин, мм	Сварочный ток, А 1	Диаметр угольного электрода, мм	Диаметр присадочного прутка, мм	Расход на 100 мм шва, г
				присадки	флюса
3	150	12	4	29	1
4	180	12	4	35	2
5	220	12	6	65	3
6	260	15	6	105	4
8	320	15	8	150	5
10	400	20	8	210	7
12	500	20	10	290	9
20	1000	30	15	450	12

______________

1 Прямая полярность (минус источника питания - на угольном электроде).
Полуавтоматическая дуговая сварка в защитном газе

2.2.9. Этот способ сварки эффективен при соединении шин толщиной до 10 мм. При сварке больших толщин необходим предварительный и сопутствующий подогрев.

2.2.10. Для полуавтоматической сварки меди в защитном газе как и при сварке алюминия следует применять оборудование, указанное в п.п. 2.1.9, 2.1.10.

2.2.11. При сварке необходимы материалы, приведенные в табл. 2.12.

2.2.12. При подготовке шин к сварке кромки их следует обрабатывать в соответствии с требованиями ГОСТ 23792-79, очистить и обезжирить на ширине не менее 30 мм.

2.2.13. Электродную проволоку необходимо очистить от жира и грязи и намотать на кассету полуавтомата.
Таблица 2.12
Материалы для полуавтоматической аргоно-дуговой сварки меди

Материалы	ГОСТ или ТУ	Назначение
Проволока медная сварочная М0, М1	ГОСТ 16130-85	Электродная проволока, присадочный материал
Графитовые пластины 1		Изготовление формующих подкладок
Бензин или ацетон	ГОСТ 1012-72* ГОСТ 2603-79*	Обезжиривание свариваемых кромок
Ветошь обтирочная	ОСТ 63.46-84	Протирка кромок шин
Аргон газообразный	ГОСТ 10157-79*	Защита зоны сварки от кислорода

_______________

1 Допускается изготовление из отходов графитированных анодов и катодных блоков электролизеров, а также электродов дуговых печей.
2.2.14. После укладки и закрепления шин в приспособлении следует выполнить их сварку по технологии, аналогичной сварке алюминиевых шин (см. рис. 2.22).


Рис. 2.22. Полуавтоматическая сварка медных шин в защитном газе

1 - шина; 2 - графитовая формующая подкладка; 3 - сопло горелки; 4 - шов;

5 - сварочная проволока
Перед сваркой шин толщиной более 10 мм необходимо произвести предварительный подогрев кромок до температуры 600-800°С. Для подогрева следует использовать пропано-кислородное или ацетилено-кислородное пламя.

Немедленно после окончания сварки соединение необходимо охладить водой.

Режимы сварки и ориентировочный расход материалов приведены в табл. 2.13.

2.2.15. Сварку одиночных шин в вертикальном и горизонтальном положениях следует выполнять при использовании электродной проволоки диаметром 1,2 мм. В этом случае необходимо применять приспособление для фиксации и подогрева шин. Шины толщиной до 4 мм должны собираться под сварку без разделки кромок; при толщине 5 мм и более необходим односторонний скос кромок под углом 30 с притуплением около 2 мм. Зазор между кромками не должен превышать 3 мм.

Шины перед сваркой следует подогреть до температуры 600°С. Первый проход должен выполняться «ниточным» швом; последующие проходы - с поперечными колебаниями горелки.

Режимы сварки приведены в табл.2.14.

После сварки шов следует охладить водой.
Таблица 2.13
Режимы полуавтоматической аргоно-дуговой сварки меди

Толщина шины, мм	Диаметр сварочной проволоки, мм	Сварочный ток 1 , А	Напряжение на дуге, В	Расход на 100 мм шва
				электродной проволоки, г	аргона, л
3	1,2-1,6	240-280	37-39	20	10
4	1,2-1,6	280-320	38-40	24	11
5	1,4-1,8	320-360	39-41	33	12
6	1,4-1,8	360-400	40-42	47	14
7	1,6-2,0	400-440	41-43	64	15
8	1,8-2,0	440-480	42-44	84	17
9	2,0-2,5	480-520	43-45	106	18
10	2,0-2,5	520-560	44-46	130	20

___________

1 Постоянный ток, полярность обратная.
Таблица 2.14