Медь, обладающая высокой теплопроводностью, электропроводностью и химической стойкостью, применяется при изготовлении кристаллизаторов для непрерывных процессов разливки металла, электрошлакового переплава и электрошлаковой сварки, различного рода электрических устройств, узлов химических аппаратов, доменных фурм и других изделий.

При ручных способах медь сваривают угольными или металлическими электродами с применением флюсов и покрытий, а также применяют сварку в среде защитных газов.

Сварка угольным электродом. При сварке меди угольным электродом в качестве присадочного металла следует применять прутки с содержанием до 0,2% фосфора, до 1 % серебра, остальное медь. В качестве флюса берется смесь состава (в % по весу).

В случае применения в качестве присадки проволоки из обычной электролитической меди необходимо применять флюс следующего состава (в % по весу):

Наличие во флюсе фосфорнокислого натрия обеспечивает более полное удаление окислов из расплавленного металла.

При сварке меди для обеспечивания хорошего проплавления основного металла и сплавления его с присадочным применяют предварительный подогрев. Когда сваривают простые узлы небольших размеров (приварка наконечников, сварка шин), подогрев может быть выполнен непосредственно угольной дугой. Изделия громоздкие следует предварительно подогревать до температуры 500° С в электрических печах с защитной атмосферой.

В качестве защитного газа может быть использован азот. Необходимость нагрева в защитной атмосфере вызывается тем, что медь интенсивно окисляется при нагреве выше 400° С. Образующаяся при этом закись меди (Cu₂O) растворяется в металле и медь становится хрупкой.

Сварка угольным электродом меди толщиной до 4 мм производится без скоса кромок «левым» методом. При этом методе сварки электрод размещается между наплавленным и присадочным металлом. Медь толщиной более 4 мм сваривают «правым» методом, со скосом кромок. Угол разделки в этом случае берут 70÷90°. При «правом» методе сварки присадочный металл размещают между наплавленным металлом и электродом.

Сборка узлов и изделий из меди должна обеспечить в местах наложения швов минимальные зазоры, не превышающие 0,5 мм. Для предупреждения протекания металла и сквозных прожогов сварку следует производить на подкладках из графита, асбеста, керамики. Одновременно следует делать формовку по концам швов.

Режимы сварки меди угольным электродом приведены в табл. 71.

Таблица 71.Режимы сварки меди угольным электродом.

Сварка производится в нижнем положении с соблюдением следующей последовательности: после предварительного подогрева поверхность в месте сварки посыпается флюсом, начальный участок шва прогревается электрической дугой до оплавления кромок, затем производится подача присадочного металла. В процессе заполнения шва концом присадочного металла в сварочную ванну дополнительно вносится флюс.

При этом присадочный металл, расплавленный теплом дуги, должен хорошо сплавляться с основным металлом.

При недостаточной температуре прогрева места сварки присадочный металл свертывается в шарики, что приводит к непроварам. Заполнение шва следует производить по возможности за один проход. В случае многослойной сварки в наружных слоях шва возможно образование пор.

После сварки наплавленный металл следует проковать и подвергнуть отжигу с нагревом до 500—550°С и охлаждением в воде. Проковка и отжиг с быстрым охлаждением повышают вязкость наплавленного металла.