§ 56. Сварка меди и ее сплавов

Медь обладает хорошей пластичностью и прочностью, высокими показателями коррозионной стойкости, электро- и теплопроводности и вакуумной плотности. Благодаря этим свойствам медь применяется во многих отраслях промышленности: химической, электротехнической, судостроении и др. В технике используют техническую медь разной степени чистоты: МО, М1, М2, МЗ, М4 и ее сплавы. Все сплавы на основе меди можно разделить на два типа: латуни (Л) и бронзы (Бр.) Латунь — сплав меди сцинком при содержании цинка более 4%. Применяют латуни простые, легированные только цинком, и специальные латуни, которые кроме цинка содержат и ряд других легирующих компонентов. Бронзы представляют собой сплавы меди, содержащие не более 5—6% цинка (обычно менее 4%).

Основными трудностями при сварке меди являются следующие:

1.Легкая окисляемость в расплавленном состоянии. Медь взаимодействует с кислородом по реакции 2Си+1/202-*-Си20. Закись меди Си20, выпадая по границам зерен, способствует образованию горячих трещин, охрупчиванию и снижению коррозионных свойств.

2.Склонность к образованию горячих трещин при образовании окисла Си20 и наличии серы, висмута и других вредных примесей резко охрупчивающих металл.

3.Высокая чувствительность к вредному влиянию водорода. Расплавленная медь хорошо растворяет водород и при наличии в ней закиси меди Си20 подвержена «водородной болезни». Сущность водородной болезни состоит в том, что водород, легко проникающий в расплавленную медь, реагирует с кислородом закиси меди с образованием водяных паров по реакции Си20 + Н2~Си + Н20. Водяные пары в данных условиях создают в затвердевшем металле большое давление и вызывают появление «волосяных» трещин, которые могут привести к разрушению изделия. Кроме того, водород вызывает пористость сварных соединений в связи с различной растворимостью в расплавленной и твердой меди и образованием водяных паров.

4.Склонность к росту зерна и связанному с этим охрупчиванию под влиянием сварочного нагрева.

5.Наряду с отмеченными имеются еще трудности и особенности, которые необходимо учитывать при сварке; прежде всего обеспечение требуемых эксплуатационных свойств сварных соединений, например коррозионной стойкости, обеспечение электропроводности, равной с основным металлом и др. Дополнительными технологическими трудностями при сварке меди являются высокая теплопроводность, высокий коэффициент линейного расширения, жидкоте-кучесть.

Способы и технологию сварки выбирают с учетом рассмотренных особенностей и трудностей. Одна из главных задач — не допустить образования и нейтрализовать вредное влияние закиси меди СиаО. С этой целью для защиты используют инертный газ, флюсы и по-