Сварка латуни – особенности и рекомендации к обработке

Технология сварки латуни в домашних условиях — этапы, инструменты, материалы

Сварочные характеристики латуни

Решив заниматься сваркой деталей из этого сплава в домашних условиях, мастер должен ознакомиться со свойствами материала.

К особенностям латуни относятся:

  1. Вспомогательный металл (доля цинка у некоторых разновидностей сплава достигает 40%) при нагреве до 980 °С начинает кипеть и выгорать (температура плавления меди составляет 1080 °С, цинка — 420 °С). В области сварочной ванны собираются токсичные пары. Детали покрываются светлым налетом, мешающим нагреву.
  2. Расплав вступает в реакцию с водородом. В шве появляются пустоты и трещины. Соединение приобретает низкую прочность.
  3. Для получения качественного шва края защищают от перегрева. Для этого используют шлаковую или флюсовую обработку. Кроме того, локализуют водород, чтобы он не контактировал с расплавом. Для этого усиливают приток кислорода или насыщают рабочую зону инертным газом, замедляющим окисление.

Особенности при сваривании цинксодержащих сплавов

Отличительной чертой латуни, как сплава, в котором имеется цинк, является то, что этот металл очень быстро закипает, и как следствие, выгорает. В отличие от прочих составных компонентов Zn обладает куда более низкой температурой плавления по сравнению с медью и алюминием.

Она отличается от самого ближайшего к нему металла более чем в 2 раза. В результате реакции происходит образование сильного оксида, образующегося в виде белого порошка. Некоторая часть испаряется при кипении. Если не соблюдать технику правильной сварки, то она является значительной. Более того, эти испарения весьма опасны для человека.

При этом даже если технология полностью соблюдена, испарения составят порядка 30% и в структуре шва образуются поры. Главной задачей все сварщиков состоит в том, чтобы добиться сварки без пор.

Выбор присадки и электродов

Для аргоновой сварки латуни используют 2 типа стержней и присадочной проволоки:

  1. Угольные (графитовые). Они поддерживают устойчивую дугу, необходимую за закрытия зазора между соединяемыми элементами. Присадочный материал при сварке тонкостенных элементов не используют. Для соединения толстых заготовок применяют многокомпонентную проволоку из меди и цинка, покрытую бурой или иным флюсом.
  2. Латунные с концентрацией цинка до 40%. В состав электрода включают алюминий, марганец и другие легирующие добавки. Во время сварки такие стержни формируют наплавочный материал. Их используют в сочетании с проволокой КМЦ 3-1 или ЛК 80-3. Стержни этой марки содержат борный шлак, марганец, концентрат титана.

При выборе электродов учитывают химические и физические свойства деталей.

Перед сваркой стержни прогревают при температуре 200 °С в течение получаса.

Флюсы для газовой

Для обычных соединений подходят типовые флюсы, разработанные под медные детали. Использование составов на основе буры (Na2B4O7) борной кислоты (H3BO3):

Бура,%Борная кислота,%
1100
25050
32080

дает возможность очищать кромки шва и предотвращать окисление расплава.

Чтобы полностью пресечь выгорание цинка и дымообразование в виде его окиси, используют состав БМ1, состоящий из 70% метилбората и 30% метилового спирта.

Главное условие при подборе флюса — минимизация угара цинка.

Преимущества аргонодуговой сварки

К положительным сторонам рассматриваемого метода относятся:

  1. Отсутствие необходимости чрезмерного нагрева стыков. Это препятствует закипанию и выгоранию цинка, из-за которых деформируется шов.
  2. Инертность аргона. Он отличается от воздуха большей плотностью. Поэтому при своевременном начале подачи газа цинк не будет вступать в реакцию с кислородом.
  3. Высокая мощность дуги. Она обеспечивает достаточную скорость работы. Полученный шов отличается высоким качеством.

Несмотря на множество тонкостей, сварочный процесс не вызывает затруднений. Обучиться ему может и начинающий сварщик.

Как подготовить латунь

При выборе любого способа сварка деталей требует тщательной подготовки.

При работе с латунными элементами выполняют следующие действия:

  1. Очищают кромки от плотного оксидного налета. Для этого используют новые металлические щетки, не оставляющие на поверхностях частиц стали. На этапе заключительной обработки понадобится шлифовальная машина или наждачная бумага. Некоторые сварщики используют напильник.
  2. Разделывают заготовки. При толщине детали 1,5-6 мм этот этап пропускают. Тонкостенные изделия отбортовывают, выравнивая стыки. Толстые детали притупляют, выполняя Х-образную разделку для 2-стороннего провара соединения.
  3. Сопоставляют детали. При толщине более 1,5 мм зазор между деталями должен составлять 2 мм. Если уменьшить этот параметр, края будут нагреваться неравномерно, в шве появятся трещины. Для утолщения диффузного слоя расстояние между элементами увеличивают. От правильности установки зависит качество работ.

Особенности подготовки деталей к сварке

Подготовка деталей из латуни к сварке схожа с подготовкой меди. Отличительной особенностью является то, что изделия из латуни имеют небольшую толщину, поэтому не нуждаются в предварительном нагреве. Однако толстые элементы изделий следует подогревать в тех местах, где они будут привариваться. Подготовительные работы помогают улучшить качество шовного соединения, поэтому готовое изделие станет прочным.

При подготовке следует уделить особое внимание обработке рабочих кромок. Если толщина кромки меньше 1,5 мм, следует дополнительно выполнить отбортовку для увеличения этого показатели. Это повысить прочность сварного соединения. Если толщина кромки в пределах нормы, проведение отбортовки не требуется. Однако требуется сохранить зазор между элементами около 2 мм. Для увеличения данного показателя можно использовать подкладки.

Для соединения изделий, где требуется высокий показатель прочности, рекомендуется использовать двухстороннюю сварку. Если удается достигнуть значительной толщины шва, данный момент гарантирует прочное и надежное соединения.

Подготовка деталей к соединению является обязательным и очень важным этапом работ. Если неправильно оценить толщину материала или длину шва, конструкция может деформироваться. Это возникает из-за повышенного напряжения металла. Поэтому для соединения толстых листов или для работы с конструкциями высокой прочности лучше воспользоваться услугами специалистов.

Технология сварки в газовой среде

После фиксации деталей в правильном положении приступают к основному этапу.

При выполнении работ учитывают следующие технологические особенности:

  1. Электрод размещают как можно ближе к поверхности свариваемых деталей. Слишком длинная дуга формирует непрочный шов, короткая помогает поддерживать оптимальную температуру в сварочной ванне.
  2. Электрод равномерно ведут вдоль линии соединения. Отсутствие разнонаправленных движений делает шов более эстетичным. Мастер должен обладать навыками, помогающими проваривать металл на нужную глубину.
  3. Присадочная проволока и электрод должны постоянно находиться в аргоновом облаке. Расходный материал подают с равномерной скоростью.
  4. Правильно выбирают угол подачи проволоки. Она должна размещаться перед горелкой.
  5. Газ подают непрерывно, начинают процесс за 10-15 секунд до появления дуги, заканчивают через 7-10 секунд после ее исчезновения.
  6. Электрод ведут вдоль шва медленно. При повышении скорости работы возрастает вероятность непровара. Необязательно проходить дважды при соединении тонких деталей.
  7. Кратер заваривают, постепенно снижая мощность дуги. Этот параметр регулируют реостатом.

Техника сварочных работ

Соединение латунных изделий рекомендуется производить с самой высокой скоростью, которую возможно обеспечить. Она должна составлять 15-25 сантиметров в минуту для однослойных швов. Уменьшение скорости ниже этого порога не рекомендуется, так как значительно вырастает риск формирования пористости.

Если нужно сварить довольно толстую латунь, то изделия ставят под углом 10-15% почти параллельно земле и сваривают снизу-вверх. При этом рекомендуется предварительно подогревать кромки. При создании длинных швов требуется выполнение обратноступенчатой сварки. Допустимо применение вертикального шва, хотя чаще всего используется нижний шов. В связи с повышенной жидкотекучестью латуни потолочные швы стандартными методами выполнить невозможно.

Если вы производите соединение не в нижнем положении, то требуется использование присадочной проволоки с легирующими элементами в составе, иначе образуется много пор в шве. По экспериментам, описанным Асиновской Г.А., применение газового флюса и присадки из латуни, имеющей кремний в составе, допускает сварочные работы из любого положения.

Обработку латунных деталей необходимо производить следующим образом: пруток расположите под углом 15-30% к шву, а горелку под углом 70-80 градусов к детали. Кончик присадки должен находиться в огне ровно над ванной.

Меры предосторожности

При использовании аргонодуговой технологии сварки сплава меди и цинка соблюдают следующие требования безопасности:

  1. Правильно организуют сварочный пост. Нельзя вести работы возле горючих материалов и жидкостей. На рабочем месте не должны присутствовать посторонние предметы, способные мешать при сварке.
  2. Обеспечивают постоянное проветривание рабочей зоны. При необходимости устанавливают систему принудительного отведения продуктов горения. Перед началом сварки убеждаются в работоспособности оборудования.
  3. Регулярно проходят инструктаж по технике безопасности. При работе на производственных площадках сдают соответствующие экзамены.
  4. При электросварке отказываются от использования редукторов и переходников для подключения нескольких аппаратов.
  5. Используют средства индивидуальной защиты. Пары цинка ядовиты, предотвратить их попадание в дыхательные пути помогает респиратор. Обязательным условием является ношение сварочной маски.

Безопасность

Техника безопасности — это гарант вашего здоровья, если что-то пойдёт не так. Процесс сварки латуни сам по себе не опасен для мастера, даже если выполняется в не специализированных условиях, например, в домашней мастерской или гараже.

Но пренебрегать основными правилами защиты не стоит. Сварщик должен подобрать одежду из плотной ткани, спецобувь, которая не проводит ток, а также защитные маску и перчатки.

А вот что может навредить, так это испарения цинка, которые выделяются в процессе плавки! Чтобы обезопасить свои дыхательные пути всегда работайте в респираторе.

Инструкция для домашних условий

В быту изделия из латуни можно сварить с помощью паяльной лампы. В качестве флюса, защищающего сварочную ванну от воздействия кислорода, используют недорогой борат натрия.

Нередко для пайки латуни готовят медно-серебряные припои. При использовании электродугового оборудования работу желательно вести в хорошо проветриваемом гараже или на улице.

При этом особенно тщательно подбирают средства индивидуальной защиты. Нельзя применять самодельные маски и брезентовые рукавицы. Перед началом работы тренируются на ненужных латунных деталях.

Техника сварки латунных изделий

Сварку латуни выполняют с максимально возможной скоростью. Рекомендуемая скорость сварки составляет 0,15-0,25 м/мин, в случае выполнения однослойных сварных швов. При меньшей скорости резко возрастает риск образования большого количества пор в металле шва.

При сварке латуни больших толщин, соединяемые детали устанавливают под углом 10-15° к горизонту и сварку ведут снизу вверх, на подъём. Желательно, при этом, выполнять сопутствующий подогрев. Сварку швов большой длины выполняют обратно-ступенчато. Чаще всего сварку производят нижним швом, но допускается и вертикальный шов. Потолочные швы обычными способами сварки не выполняются из-за повышенной жидкотекучести латуни.

При сварке не в нижнем положении, необходимо применять легированную присадочную проволоку, иначе получившийся сварной шов будет пористым. Однако, по данным исследований Асиновской Г.А., при использовании газового флюса (например, БМ1) и кремнийсодержащей латуни в качестве присадочного материала, сварку допускается выполнять в любом положении.

Сварку латуни рекомендуется выполнять, располагая присадочную проволоку под углом 15-30% к свариваемым кромкам. Горелку следует держать под углом 70-80° к изделию. Сварку производят без поперечных колебаний. При этом присадочный пруток, или проволока, должна находиться над расплавленной ванной, в пламени горелки. Не допускается погружение прутка в расплавленную ванну. Расплавляясь в пламени горелки, он каплями стекает в него.

Другие варианты сварки

Для соединения латунных деталей могут использоваться и такие способы:

  1. Электродуговая сварка. Процесс ведется под постоянным током обратной полярности. Сварочная дуга имеет минимальную длину, что замедляет выгорание цинка. Перед началом работы детали нагревают до 300 °С. После завершения процесса требуется проковка стыка. Температуру заготовок снижают постепенно, принудительное охлаждение недопустимо.
  2. Газовая сварка. Помогает сформировать качественный прочный шов. Недостатком считают быстрое испарение цинка. Использование окислительного пламени горелки решает эту проблему. Оно должно содержать больше кислорода, чем водорода. Под влиянием такой смеси на поверхности появляется пленка, не пропускающая воздух.

Металлоконструкции, не испытывающие высоких нагрузок, можно заваривать любым способом.

Технология

Перед процессом сварки все детали обязательно нужно подготовить к работе. Иногда рекомендуют накалить полностью все заготовки, но это время затратная и муторная процедура.

Достаточно разогреть только широкие детали на местах стыков! Зачистку можно делать только на тех элементах, толщина которых превышает 5 миллиметров. Что касается кромки, то тут прорабатывать края нужно на деталях любого вида и размера.

Важным этапом является процесс очищения. В обязательном порядке нужно избавиться от загрязнений, остатков краски или следов коррозии. С помощью проволоки и защитного газа можно сваривать латунь полуавтоматом.

Проволоку подойдёт латуневая, присадочного типа. В качестве газа отличным вариантом будет аргон. Обычно в строительных маркетах легко подобрать всё необходимое.

Мы советуем выбирать комфортные и компактные размеры, с которыми вы сможете справиться самостоятельно. Например, вместо громоздкого баллона с аргоном, можно выбрать небольшой, вместимостью 10-15 литров.

Подключать полуавтомат следует только после того, как проволока уже присоединена к горелке. Затем можете установить режим прямой полярности и постоянного тока. Сварочную проволоку можно подавать с помощью ручного режима или автоподачи.

Но если это дело для вас в новинку, то удобнее использовать автоматический вариант. Латунную проволоку лучше плавить равномерно, а стык следует тщательно заполнить на все 100.

Следите, чтобы дуга оставалась длинной. Это поможет избежать возникновения изъянов в виде прожогов.

Испарение цинка обычно сопровождается сильным треском. Поэтому не удивляйтесь, если этот звук будет присутствовать во время работы. Будьте аккуратны и не отклоняйтесь в стороны, пока ведёте горелку.

Плавно убирайте её только когда шов готов. При этом продолжайте подавать аргон в место сварки ещё 10 секунд.

Сварка латуни металлическим электродом

Основные свойства материала и получение

Прежде чем будет подробно рассмотрена сварка латуни, необходимо ознакомиться с характеристиками самого материала. В состав сплава входят два базовых металла – медь и цинк. Содержание последнего из них может варьироваться в пределах 5-45 процентов. Его вводят не только для улучшения физических свойств, но и для удешевления конечного продукта.

Из латуни изготавливается большое количество изделий. К таковым относятся всевозможные втулки, переходники, трубы и различные элементы декора. При их производстве могут добавляться легирующие элементы, влияющие на качественные характеристики:

  • олово позволяет повысить показатели устойчивости к коррозии:
  • алюминий в какой-то мере уменьшает летучесть цинка;
  • кремний улучшает свариваемость при небольшой потере прочности;
  • свинец дает возможность получать менее твердые изделия для удобной обработки методом разрезания.

В качестве исходного сырья для изготовления сплава выступают цинковые и медные заготовки, а также некоторые виды других металлов. В отдельных случаях могут применяться отходы собственного производства. Плавка осуществляется в помещениях с вытяжной вентиляцией посредством индукционных печей.

Подготовка

Теплопроводность сплава меди и цинка гораздо ниже, нежели у составляющих элементов, поэтому для сварки нет необходимости предварительно разогревать заготовки. Если же толщина материала внушительная, то можно ограничиться локальным нагревом.

Стыки заготовок обрабатываются несколькими способами, исходя из толщины листа металла. При толщине до 1,5 мм делают по кромке отбортовку. Высота бортика должна достигать удвоенной толщины листа. При толщине заготовки от 1,5 мм до 6 мм поверхности не обрабатывают, а при сварке между кромками обеспечивают зазор 1-2 мм. Применение подкладок требует увеличения зазора до 3 мм. Кромки большей толщины разделывают под углом 30-45°C градусов.

Для того, чтобы провести качественную сварку любого сплава, необходимо учитывать свойства каждого составляющего элемента. Сварка латуни напоминает сварку меди, однако наличие цинка вносит в алгоритм некоторые коррективы. Принято выделять три способа сварки латуни:

  1. электродуговая сварка;
  2. аргонодуговая сварка;
  3. газовая (газопламенная) сварка.

Сложности при создании неразъемных соединений

Чтобы сварка латуни в домашних условиях была выполнена качественно и безопасно, необходимо знать о проблемных моментах. Неразъемные соединения, полученные путем местного нагрева, будут надежными только при соблюдении особых требований. В ходе работ нельзя забывать о мерах безопасности, так как при термическом воздействии выделяются опасные испарения.

Основная проблема кроется в активном выгорании цинка, что связано с его невысокой температурой плавления (всего 419 градусов). Большая часть вещества при выполнении работ улетучивается. Некоторая часть при этом вступает во взаимодействие с кислородом, образуя белый порошок, который впоследствии покрывает участки рядом со швом.

Особенности сварки латунных изделий в среде аргона

Сварка латуни, которая осуществляется в среде инертного газа аргона, используется в основном в тех случаях, когда необходимо соединить детали, толщина которых превышает 5 мм. Источником тепла при использовании данной технологии является электрическая дуга, горящая между электродом и поверхностью соединяемых деталей. Электрод фиксируется в токопроводящем зажиме горелки, через сопло которой в зону сварки подается защитный газ. Сам сварной шов формируется за счет использования присадочного материала, состав которого должен максимально соответствовать составу соединяемых изделий.

Читайте также:  Регулировка пластиковых дверей балкона самостоятельно


Медно-фосфорный пруток для сварки латуни

Плавление присадочного материала, подаваемого в зону выполнения сварки вручную, также обеспечивает электрическая дуга, горящая между электродом и деталями.

Прежде чем приступать к сварке латуни, необходимо тщательно очистить поверхности соединяемых деталей от загрязнений и оксидной пленки. Показателем качества такой очистки служит металлический блеск, который должен появиться на поверхности латунных изделий. Оксидная пленка с заготовок из латуни легко удаляется при помощи азотной кислоты. После такой обработки необходимо промыть поверхности горячей водой.

При сварке изделий из латуни можно услышать необычный треск: он вызывается активным выделением паров цинка. Пары цинка, кроме того, окрашивают сварочную дугу в непривычный цвет, который хорошо заметен даже на видео этого процесса.


Ориентировочные режимы сварки латуни вольфрамовым электродом

Технология сварки изделий из латуни отличается еще и тем, что соединение выполняют не сплошным швом, а отдельными валиками, аккуратно заполняя расплавленным присадочным материалом зазор между деталями на всю его глубину. Соблюдать данное требование необходимо потому, что при выполнении сплошного шва очень велик риск прожига соединяемых деталей.

Есть еще одно правило, которому необходимо следовать при сварке изделий из латуни. При заполнении присадочным материалом кратера шва надо постепенно уменьшать напряжение дуги и увеличивать ее длину, а затем просто отвести электрод в сторону. Посмотреть, как это выполняется практически, можно на обучающем видео.

Производить сварку изделий из латуни в домашних условиях можно, однако следует принимать во внимание высокую опасность паров цинка для здоровья. Именно поэтому выполнять такой процесс, если в ваших домашних условиях нет рабочего места с вытяжной вентиляцией, лучше всего на открытом воздухе. В любом случае, где бы ни проводилась сварка деталей из данного сплава, сварщику следует использовать респиратор.

Меры предосторожности при осуществлении работ

Самостоятельная сварка латуни не должна привести к формированию опасных условий для человеческого организма. В связи с повышенной активностью выделения летучих соединений следует при работах применять респираторы. Даже при использовании специальных технологических приемов выгорание цинка колеблется в диапазоне от 25 до 30 процентов.

Не допускается осуществлять сварочные мероприятия рядом с материалами и веществами, воспламеняющимися очень быстро. В непосредственной близости от рабочего места не должно быть бензина, деревянной стружки, пакли или газовых баллонов. Обязательным условием является наличие вентиляции в помещении.

Мероприятия по подготовке элементов

Когда осуществляется сварка латуни небольшой толщины, выполнять предварительный подогрев нет необходимости. При соединении массивных элементов рекомендуется производить местную термическую обработку. Подготовка кромок может не выполняться для изделий толщиной 1,5-6 мм.

Если элементы имеют большее сечение, то в любом случае потребуется V-образная разделка швов. Она отличается простотой, но не является оптимальной. Лучше всего осуществлять X-образную разделку, при которой угол раскрытия составит 30-45 градусов с каждой стороны.

Виды и сравнение применяемых технологий

Во многих случаях производится сварка латуни аргоном. Технология соединения частей в инертной среде считается наиболее перспективной, так как позволяет добиться высокой скорости проведения работ. Из других преимуществ данного варианта следует выделить:

  • возможность получения швов с четкой геометрией и чистотой;
  • однородность структуры в местах неразъемных соединений;
  • надежность стыков;
  • экономичность из-за применения недорогих вольфрамовых электродов.

Другой технологией является газовая сварка. Она не предполагает использование источника электрической энергии, что в некоторых случаях очень оправдано. При ее применении можно в достаточно широких пределах регулировать мощность выходящего пламени. При правильном подборе присадочных материалов образуются высококачественные швы.

Сварка латуни аргоном: описание процесса

Среда из защитных газов предоставляет возможность несколько сгладить негативные эффекты. Сварка бронзы и латуни при таком варианте проходит с использованием постоянного тока, имеющего прямую полярность. В связи с большой долей вероятности прожога рекомендуется обрабатывать место стыковки посредством длинной дуги.

Электрод вставляется в горелку, представляющую собой токопроводящий механизм. После этого осуществляется включение агрегата. Сама операция сопровождается повышенным треском, который появляется из-за выделения цинковых паров. Присадочная проволока внедряется внутрь шва вручную.

Части совмещаются отдельными валиками, а не по технологии сплошной варки. При заделывании кратера желательно немного снизить напряжение дуги. На завершающей стадии ее нужно убрать в сторону. Рабочее напряжение должно уменьшаться не сразу, а постепенно.

Технология сварки аргоном

Для начала нужно хорошо вспомнить технику безопасности при работе с латунью: при работе необходимо надевать респиратор, а саму сварку проводить в хорошо проветриваемом помещении.

Сначала проводят точечную приварку по всей линии шва, а затем детали сваривают полностью. Начинается работа с током малой мощности, которая постепенно повышается. В случае если латунь начинает искрить, силу тока нужно сократить.

Во время работы с присадочным материалом нужно соблюдать осторожность и терпеливость. Излишняя торопливость приведёт к тому, что горелка начнёт контактировать с основным материалом. В результате произойдёт испарение вредных газов, и возникает риск прожечь металл.

В завершение для лучшего внешнего вида сварочного шва проводится его зачистка металлической щёткой.

Использование газового оборудования

В зонах с отсутствием электрического источника электродуговая технология не может быть применена. Однако в этом случае вполне допустима газовая сварка латуни. При ее использовании получаются прочные соединения, однако для работ требуются довольно опасные вещества, которые совместно с кислородом образуют взрывные смеси.

При работах избежать чрезмерного испарения цинка удается путем применения окислительного пламени в рабочей горелке. Кислорода должно быть гораздо больше, чем водорода. При обработке стыка на поверхности появляется оксидная пленка, позволяющая в некоторой степени защитить окружающее пространство от выделений цинка.

При сварке присадочную проволоку рекомендуется размещать под углом от 15 до 30 градусов к боковым кромкам. Следует избегать поперечных колебаний при осуществлении операции. Горелка должна находиться под углом от 70 до 80 градусов к заготовке.

Присадочный материал укладывается над расплавленной ванной непосредственно в пламя горелки. Нельзя погружать используемый пруток во внутреннюю часть шва. При проходке желательно придерживаться определенной скорости. Обычно она составляет 15-25 см в минуту.

Если соединяются заготовки большой толщины, то их следует располагать под углом от 10 до 15 градусов к горизонту. Сварка при этом осуществляется на подъем. Как правило, потолочные швы в таком случае не выполняются, так как материал является жидкотекучим.

Электродуговая сварка

Электродуговую сварку осуществляют инверторными аппаратами, работающими в режиме MMA. Для этого используют специальные электроды. От их типа зависит способ сварки. Различают сварку латунными или угольными электродами. Сварка латунными электродами ведется постоянным током прямой полярности. Для работы характерна короткая дуга при силе тока в 250 А, этот параметр приведен для электродов диаметром 5 мм. С такими показателями скорость наложения шва достигает 30 см в минуту. После наложения шва его подвергают ковке и разогреву до 600°C градусов.

Сварка угольными электродами предполагает использование графитированного расходного материала (толстопокрытых электродов). Они состоят из латунной проволоки, которая содержит в своем составе такие элементы, как марганец, железо, алюминий и кремний. Для изготовления покрытия применяются смеси жидкого стекла с сухими примесями. К наиболее популярным относят марганцевую руду, ферромарганец, меловую крошку, алюминий и графит.

При пользовании угольными электродами применяют присадку, покрытую специальными флюсами. Такая сварка ведется при вышеуказанных параметрах, однако они уже подходят для электродов сечением 10 мм. Можно выделить ряд обязательных условий, необходимых для получения прочного шва при ведении электродуговой сварки:

  • Заготовки толщиной от 6 мм следует локально нагревать перед наложением шва.
  • Тонкие листы свариваются за одни проход. при наложении нескольких слоев на заготовке в области шва начнут появляться трещины.
  • Ограничение по толщине для одного прохода составляет 3 мм.
  • Снизу или с внутренней стороны шва помещают подкладку из асбеста. Она нужно, чтобы предотвратить вытекание металла.

Сварка с другими металлами и сплавами

Иногда требуется соединить латунь с другими разнородными материалами. В этом случае необходимо знать об особенностях проведения подобных работ. При совмещении со сталью могут возникать некоторые трудности, что связано с различными физико-химическими характеристиками двух сплавов.

Распространенным дефектом при сварке считается появление трещин на стальной поверхности непосредственно под слоем латуни. Для снижения риска образования подобных изъянов рекомендуется использовать никелевый сплав. Лучше всего подходит аргонодуговая технология, выполняемая при помощи вольфрамовых электродов.

Совмещение титана с медными сплавами может приводить к образованию хрупких химических связей. Лучший эффект достигается при применении промежуточных вставок. Они изготавливаются из титанового сплава, легированного ниобием или молибденом. В отдельных случаях допускается использование комбинированных сплавов.

По физическим свойствам ниобий во многом схож с титаном, поэтому он удовлетворительно сваривается с латунью. Однако операция должна проводиться в инертной среде. Часто используются специальные камеры, в которой атмосфера полностью контролируется.

Сварка латуни: особенности и виды технологий

  1. Особенности сварочных работ
  2. Подготовка
  3. Описание технологий сварки
  4. Рекомендации

Сварка латуни необходима довольно часто. Выполнить эту работу как следует могут далеко не все люди. Но знание особенностей и видов технологий позволяет хотя бы проконтролировать получаемый результат.

Особенности сварочных работ

Ключевая специфика сварки латуни связана с ее химическим составом. Это сплав таких известных металлов, как медь и цинк. Когда материал нагревают, цинк начинает улетучиваться. Освободившийся объем заполняют различных размеров и форм поры. Но это только половина проблемы.

Куда хуже то, что цинк крайне токсичен для человека. Потому приходится принимать специальные меры, чтобы избежать отравления. Очень важную роль играет строгое соблюдение технологии.

В целом варят латунь примерно по той же схеме, что и простую медь. Если слой металла не превышает 1 см, заблаговременный прогрев его не потребуется.

Подготовка

Сварить латунь можно даже в домашних условиях, но для этого придется провести тщательную подготовку. Толстые конструкционные изделия обязательно надо прогревать в том месте, где будут заниматься сваркой. Этот прием улучшает качество шва и обеспечивает повышенную надежность соединения. Если толщина листов велика, необходимости в отбортовке нет. Однако между составными частями должна сохраняться дистанция не более 2 мм.

Если применяют подкладку, придется делать зазор несколько больше. Особенно прочные конструкции отрабатывают путем двухсторонней сварки. Неверная оценка отдельных параметров приведет к серьезнейшим проблемам. Потому толстые конструкции должны варить только подготовленные профессионалы со стажем.

Описание технологий сварки

Методика сваривания латуни почти не зависит от конкретного варианта выполнения работ. Действовать в любом случае придется максимально быстро. Если варить металл медленнее чем по 0,15 м за минуту, качество быстро упадет. Это выражается в ускоренном улетучивании цинка и активном развитии пористости. Вертикальные элементы из латуни варят строго снизу вверх.

Точки стыка по мере надобности дополнительно разогревают. Потолочная сварка категорически исключена.

Склонность латуни закипать и вытекать сильно вредит при проведении сварочных работ.

Подбор технологии определяется:

  • персональными пожеланиями;
  • толщиной листа;
  • предполагаемыми характеристиками готовой конструкции.

Электродуговая

Предпочтительным вариантом сварки латуни электродуговым способом будет использование электрода из латунной же проволоки. Важно: в ней должно присутствовать как минимум 40% цинка (по массе). Дополнительно должны содержаться алюминий, свинец, марганец, железо. По электродам непрерывно движется электрический ток прямой полярности. Предпочтительна работа «короткой» дугой из нижнего положения.

Дугу поддерживают при силе тока 250 А. Такой параметр оптимален для электродов длиной 5 мм. Подобное соотношение гарантирует скорость проходки швов как минимум 0,3 м за минуту. Когда главная технологическая операция завершена, шов требуется дополнительно подвергнуть проковке и разогреву на 600-650 градусов. Это позволит значительно улучшить характеристики готового изделия.

В некоторых случаях для работы используют буру. Подобная защитная смесь может существенно облегчить выполнение даже самых сложных работ, в том числе очень сложное соединение различных «капризных» металлов. Разогретая бура плавится и образует соли. Позднее они кристаллизуются на поверхности. Убрать остатки такого слоя не слишком сложно.

Аргоновая

Изготовление сварных латунных швов в аргонной среде считается наиболее качественным вариантом. Востребовано это решение и для работы с другими медными сплавами. Тут возможно применение как плавких, так и не подверженных плавлению электродов. Неплавкие детали применяют преимущественно из вольфрама. Отличным присадочным материалом для таких манипуляций считается бронзовый пруток БрКМц-3-1.

Для работы с очень сложными сплавами рекомендуется применять присадки того же состава, что и само изделие.

Варить латунь и бронзу в среде аргона требуется строго в один слой. Но делать нужно не цельный шов, а отдельные последовательные участки. Большое внимание надо уделять точности и аккуратности выполнения работы. При неосторожных манипуляциях велика вероятность прожечь материал.

Частично компенсировать эту опасность помогает использование длинной дуги. Силу тока на свариваемых участках понижают плавно. Более безопасно варить аргоном латунь толщиной свыше 5 мм. Для более тонких конструкций подобный метод непрактичен. Порой правильнее вернуться к традиционной электродуговой методике.

Газовая

Обработка латуни и бронзы в обычной газовой среде вполне возможна, но работать тогда придется максимально быстро и четко. Средняя рациональная скорость — 0,25 м за минуту. Поперечные колебания совершать нельзя. Горелка должна идти под углом 90 градусов к поверхности на всем протяжении шва. Присадочную проволоку надо держать под углом 30 градусов по отношению к обвариваемым кромкам.

Кроме обзора методов, необходимо учесть еще несколько более частных тонкостей. В некоторых случаях используют медно-фосфорный припой. Его повышенная текучесть гарантирует установление превосходных связей на межмолекулярном уровне. Дополнительно поддерживается проникновение в самые мелкие трещины и другие дефекты. Готовый шов очень устойчив к коррозии и прочен механически.

В ряде случаев возникает необходимость сварки латуни и стали. Для нее берут:

  • ацетилен-кислородную или пропан-кислородную горелку;
  • прутки серии Л69;
  • буру.

Латунью лудят стальные компоненты. Потом берут ту же горелку, ту же присадку и приваривают необходимые стальные детали со специальным слоем.

Опасаться насыщения стали углеродом в значительных размерах не стоит. Проблема решается использованием нейтральной или слегка окисленной (по продуктам) реакции горения.

Рекомендована аргонодуговая сварка с присадкой, богатой цинком и марганцем.

Довольно многие люди прибегают к сварке латуни методом TIG. Рекомендуется не DC, а AC режим, потому что он позволяет получить весьма чистый шов. Однако надо учитывать, что выгорание цинка затрудняет розжиг дуги. Впрочем, лучший вариант — все равно использование газовой сварки. Многие отзывы опытных сварщиков говорят, что варить латунь способом TIG весьма мучительно.

Рекомендации

Когда нужно заделать трещину в латунной конструкции при помощи электросварки, применяют либо графитированные, либо имеющие толстое покрытие электроды. Первый вариант позволяет варить нетолстые изделия даже без помощи присадочной проволоки. Иногда используют угольные электроды. Процедура работы с ними не отличается от аналогичной сварки меди; припоем становится латунная проволока.

Чтобы качественнее сварить латунь электродуговым способом, нужно:

  • за один проход сваривать не более 3 мм металла;
  • предварительно подогревать толстые конструкции до 200-300 градусов;
  • прорабатывать тонкостенные материалы в один проход.

Тонкостенные элементы, а также трубы можно соединять главным образом газопламенной сваркой. В пламени должен быть переизбыток кислорода, который компенсирует уход большого количества цинка.

Флюс готовят, используя прокаленную буру с вхождением борной кислоты. Смесь изначально суха; перед самым применением ее разводят водой до нужной концентрации. Пастообразный состав придется наносить мягкой кисточкой на нужное место.

Готовясь к сварке латуни в среде аргона, необходимо очень тщательно подготовить соответствующие места. Убрать окислы поможет травление слабой азотной или соляной кислотой. Важно: между воздействием кислоты и самой сваркой должно проходить как можно меньше времени.

При работе в помещении очень важна качественная вентиляция. Но даже она не освобождает от использования защитных очков и респираторов.

Читайте также:  Нюансы обшивки стен деревом

О том, как выполняется сварка латуни, смотрите далее.

Сварка латуни аргоном: особенности технологии и практические советы

Среди всех видов сварки сварка латуни является одним из наиболее сложных технологических процессов. Объясняется это тем, что цинк, который входит в состав этого медного сплава, при нагревании начинает активно испаряться, что приводит к образованию пор в сварном шве и, соответственно, к значительному ухудшению качества и надежности формируемого соединения. Осложняется сварка латунных деталей еще и тем, что при ее выполнении происходит выделение паров цинка, которые очень вредны для человеческого здоровья.

Аргонная сварка медного сплава

Технологии сварки изделий из латуни

Как известно, латунь – это сплав меди и цинка. В отдельных случаях, когда необходимо получить металл со специальными характеристиками, в него могут добавляться и другие химические элементы – олово, никель, свинец.

Цинк, содержащийся в латуни в значительном количестве, при сильном нагреве начинает испаряться, что приводит к пористости в сварном соединении. Кроме того, вступая в реакцию с кислородом, содержащимся в окружающем воздухе, пары цинка преобразуются в оксид данного металла, формирующий на поверхности соединяемых деталей белый налет. Обладая тугоплавкостью и тем самым затрудняя процесс выполнения сварки, данный налет представляет большую опасность для человеческого здоровья, так как является очень ядовитым.

Механические свойства и химический состав латуни

С учетом всех вышеперечисленных факторов специалисты разработали несколько технологий, по которым может эффективно выполняться сварка латуни. Сюда относятся:

  • газовая и электродуговая сварка;
  • соединение деталей из латуни под слоем флюса;
  • сварка, выполняемая в среде защитного газа, в качестве которого чаще всего используется аргон.

Из всех перечисленных технологий именно сварка латуни аргоном получила наибольшее распространение благодаря своей высокой эффективности и возможности получать качественные сварные соединения в любых условиях.

Особенности сварки латунных изделий в среде аргона

Сварка латуни, которая осуществляется в среде инертного газа аргона, используется в основном в тех случаях, когда необходимо соединить детали, толщина которых превышает 5 мм. Источником тепла при использовании данной технологии является электрическая дуга, горящая между электродом и поверхностью соединяемых деталей. Электрод фиксируется в токопроводящем зажиме горелки, через сопло которой в зону сварки подается защитный газ. Сам сварной шов формируется за счет использования присадочного материала, состав которого должен максимально соответствовать составу соединяемых изделий.

Медно-фосфорный пруток для сварки латуни

Плавление присадочного материала, подаваемого в зону выполнения сварки вручную, также обеспечивает электрическая дуга, горящая между электродом и деталями.

Прежде чем приступать к сварке латуни, необходимо тщательно очистить поверхности соединяемых деталей от загрязнений и оксидной пленки. Показателем качества такой очистки служит металлический блеск, который должен появиться на поверхности латунных изделий. Оксидная пленка с заготовок из латуни легко удаляется при помощи азотной кислоты. После такой обработки необходимо промыть поверхности горячей водой.

При сварке изделий из латуни можно услышать необычный треск: он вызывается активным выделением паров цинка. Пары цинка, кроме того, окрашивают сварочную дугу в непривычный цвет, который хорошо заметен даже на видео этого процесса.

Ориентировочные режимы сварки латуни вольфрамовым электродом

Технология сварки изделий из латуни отличается еще и тем, что соединение выполняют не сплошным швом, а отдельными валиками, аккуратно заполняя расплавленным присадочным материалом зазор между деталями на всю его глубину. Соблюдать данное требование необходимо потому, что при выполнении сплошного шва очень велик риск прожига соединяемых деталей.

Есть еще одно правило, которому необходимо следовать при сварке изделий из латуни. При заполнении присадочным материалом кратера шва надо постепенно уменьшать напряжение дуги и увеличивать ее длину, а затем просто отвести электрод в сторону. Посмотреть, как это выполняется практически, можно на обучающем видео.

Производить сварку изделий из латуни в домашних условиях можно, однако следует принимать во внимание высокую опасность паров цинка для здоровья. Именно поэтому выполнять такой процесс, если в ваших домашних условиях нет рабочего места с вытяжной вентиляцией, лучше всего на открытом воздухе. В любом случае, где бы ни проводилась сварка деталей из данного сплава, сварщику следует использовать респиратор.

Преимущества аргонодуговой сварки деталей из латуни

Аргонодуговая сварка изделий из латуни, осуществляемая неплавящимися электродами, совершенно не случайно пользуется такой высокой популярностью. Преимущества данного технологического процесса заключаются в следующем.

  • Для сварки латуни в среде аргона не требуются ни электроды со специальным покрытием, которые отличаются достаточно высокой стоимостью, ни флюс.
  • Данная технология соединения деталей, выполненных из латуни, является одной из самых чистых с экологической точки зрения.
  • Аргонная сварка отличается высокой скоростью выполнения.
  • Сварные швы, полученные при сварке аргоном, отличаются высокими эстетическими характеристиками.
  • На сварных швах, выполненных по данной методике, отсутствует шлаковая корка, которую необходимо очищать.
  • Кромки соединяемых латунных деталей за счет использования инертного газа надежно защищены от образования оксидных и нитридных корок.
  • Струя аргона, подаваемая в зону выполнения сварки, выдувает все отходы технологического процесса.
  • Данный способ сварки является универсальным: его можно использовать для соединения как мелких, так и габаритных изделий из латуни, выполнять их восстановление методом наплавки.

Особенности сварки латуни в домашних условиях

Особенности сварки латуни

Латунь — это трудно свариваемый сплав меди и цинка. В сплав могут быть добавлены такие элементы, как никель, олово и свинец. При сварке активно выделяется цинк, что вызывает появление пор, и снижается прочность соединения. Показатель теплопроводности сплава превышает даже сталь. Поэтому для обработки латунных изделий рекомендуется использовать горелку высокой мощности.

Чтобы исключить негативные процессы, рекомендуется регулировать горелку так, чтобы избыток кислорода составлял не менее 25%. Это позволит снизить пористость шва, и повысить его прочность. Однако если этот показатель избытка кислорода будет чрезмерный, может начаться процесс окисления цинка. В таком случае используется присадочная латунная сварочная проволока, имеющая мощный раскислитель. Для этого целесообразно использовать кремний, который потом можно будет удалить в шлак с помощью флюсов.

Особенности технологии сварки латуни аргоном

Суть работы заключается в формировании однослойного шва. По окончании операции он подвергается проковке. Почему недопустим «повтор»? В процессе сварки интенсивно образуются шлаковые отложения. Если шов проходить дважды, то как потом пробить «корку», которая появится после первой обработки свариваемого участка?

Сварка латуни аргоном не рекомендуется, если толщина образцов не превышает 5 мм.

  • Предварительная обработка кромок особым флюсом. Образующаяся пленка резко снижает интенсивность испарения цинка. Рекомендуемые составы: №1 – бура (100%), №2 – бура (20%) + кислота борная (80%).
  • Использование при сварке специальной (многокомпонентной) латунной проволоки. В ее составе Al, Fe и ряд других элементов периодической таблицы.
  • Температурные режимы (ºС) отжига: нагрев кромок перед сваркой – 750 (±50), в процессе отжига – 625 (±25). Скорость изменения температуры (нагрев/охлаждение) – 100 ºС/час.
  • Мощность горелки. Она выбирается, как и для сварки стальных образцов – на 1 мм сплава примерно 120 л/ч горючей смеси.

Латунь бывает разных марок. Чем больше в ней содержание Zn, тем меньше выбирается мощность струи.

Подготовительные мероприятия

  • Осмотр респиратора с целью выявления повреждений.
  • Проверка вытяжки на эффективность функционирования.
  • Для снятия оксидной пленки и обезжиривания рабочего участка понадобятся раствор (10%) кислоты азотной и металлическая щетка.
  • Обработка мест стыков свариваемых образцов. Кромки стесываются под углом 65 (±5) 0. Понятно, что зазор должен иметь расширение вверх.
  • Зачистка свариваемых поверхностей до появления блеска и обезжиривание.
  • Установка электрода в горелку.

Методика сварки

  • Так как работа ведется электродом вольфрамовым (неплавящимся), то используется инвертор (TIG-аппарат). Проволока в ванночку вводится вручную, а роль сварочного флюса играет аргон с небольшой долей кислорода.
  • Заполнение «разделки» (стыка скошенных кромок) производится с «перехлестом», отдельными валиками.
  • Впадины, образующиеся на стыке, устраняются отведением электрода от рабочей зоны и снижением силы тока. Длина дуги увеличивается, и в какой-то момент она разрывается.

Встречается много описаний создания неразъемных соединений деталей из латуни. В них указываются различные методики. Например, с использованием электродов плавящихся, специальных флюсов при сварке эл/контактной. Описанная технология сварки аргоном привлекательна тем, что ее несложно реализовать на бытовом уровне даже при отсутствии достаточного опыта.

Особенности подготовки деталей к сварке

Подготовка деталей из латуни к сварке схожа с подготовкой меди. Отличительной особенностью является то, что изделия из латуни имеют небольшую толщину, поэтому не нуждаются в предварительном нагреве. Однако толстые элементы изделий следует подогревать в тех местах, где они будут привариваться. Подготовительные работы помогают улучшить качество шовного соединения, поэтому готовое изделие станет прочным.

При подготовке следует уделить особое внимание обработке рабочих кромок. Если толщина кромки меньше 1,5 мм, следует дополнительно выполнить отбортовку для увеличения этого показатели. Это повысить прочность сварного соединения. Если толщина кромки в пределах нормы, проведение отбортовки не требуется. Однако требуется сохранить зазор между элементами около 2 мм. Для увеличения данного показателя можно использовать подкладки.

Для соединения изделий, где требуется высокий показатель прочности, рекомендуется использовать двухстороннюю сварку. Если удается достигнуть значительной толщины шва, данный момент гарантирует прочное и надежное соединения.

Подготовка деталей к соединению является обязательным и очень важным этапом работ. Если неправильно оценить толщину материала или длину шва, конструкция может деформироваться. Это возникает из-за повышенного напряжения металла. Поэтому для соединения толстых листов или для работы с конструкциями высокой прочности лучше воспользоваться услугами специалистов.

Оборудование для сварки латуни

Наиболее предпочтительным оборудованием для сваривания изделий из латуни являются дуговые инверторы и электроды к ним. Если у вас в наличии имеется полуавтомат, то с его помощью также можно произвести качественную работу, предварительно вооружившись подходящей проволокой.

Также потребуется баллон с инертным газом. Для выполнения подготовки свариваемых деталей потребуется механический инструмент. С его помощью снимаются фаски и притупляется кромка. Также может потребоваться газовая горелка для подогрева толстых деталей.

Сварка аргоном

Для сварки бронзы и латуни рекомендуется использовать постоянной ток прямой полярности. Поэтому сварка латуни аргоном является крайне удобным способ изготовления изделий из этого металла.

Первым этапом сварки является подготовка поверхностей свариваемых деталей. Для этого они защищаются при помощи железной щетки, после чего обрабатываются растворителем. Немаловажным этапом является выбор правильной латунной проволоки для сварки. Она должна содержать серебро, кремний, никель, алюминий или другие мощные раскислители. Такой способ сварки повышает антикоррозийные свойства шва.

Технология сварки аргоном латуни заключается в соединении деталей не цельным швом, а небольшими участками. Чтобы избежать прожога деталей, рекомендуется проводить сварку на длинной дуге, чтобы снизить силу тока в той зоне, которая в данный момент сваривается. На финальном этапе горелку необходимо отводить в сторону.

Этот метод оптимально подходит для изделий, где требуется высокая прочность. Однако сварка латуни в домашних условиях чаще всего не проводится. Это связано с тем, что в процессе выделяются опасные химические вещества, поэтому он должен проводиться на открытых площадках с хорошей вентиляцией. К примеру, сварка латуни и нержавейки, которая выполняется только опытными сварщиками, проводится только с помощью аргона.

Газовая сварка латуни

Латунь представляет собой сплав меди с цинком, содержание которого в латуни колеблется от 20 до 55%. Благодаря высокой прочности, пластичности, антикоррозионной стойкости и удовлетворительной свариваемости латуни получили широкое распространение при изготовлении различной аппаратуры, емкостей и арматуры в химической и других отраслях промышленности. Основными затруднениями при сварке латуней являются выгорание цинка, поглощение газов расплавленным металлом ванны, а также повышенная склонность металла шва и околошовной зоны к образованию пор и трещин. Для устранения указанных затруднений необходимо применять специальные меры.

Для борьбы с испарением цинка при газовой сварке латуни необходимо применять окислительное пламя и использовать специальные флюсы и присадочные металлы, легированные Si и В. Пары цинка ядовиты, поэтому при сварке латуни необходимо пользоваться респиратором. При сварке латуни окислительным пламенем на поверхности свариваемого металла образуется оксидная пленка, которая препятствует дальнейшему испарению цинка. Избыточный кислород также связывает свободный водород пламени, что уменьшает поглощение водорода металлом. При сварке латуни необходимо также учитывать ее склонность к образованию трещин в интервале температур от 300 до 600°С.

Подготовка свариваемых кромок под газовую сварку зависит от толщины металла: металл толщиной до 1 мм сваривают с отбортовкой кромок, при толщине от 1 до 5 мм — без скоса кромок, при толщине от 6 до 15 мм — с V-образной разделкой кромок на угол 70-90°, при толщине от 15 до 25 мм — с Х-образной разделкой на угол 70-90° с притуплением 2-4 мм. Перед сваркой свариваемые кромки зачищают до металлического блеска или протравливают в 10%-ном водном растворе азотной кислоты с последующей промывкой горячей водой и протиркой насухо ветошью.

На качество сварного шва большое влияние оказывает мощность сварочного пламени, несмотря на то что теплопроводность латуни на 7% больше, чем у низкоуглеродистой стали, мощность сварочного пламени берется из расчета расхода ацетилена 100-120 дм3/ч на 1 мм толщины свариваемого металла, чтобы не перегреть свариваемый металл.

Для снижения испарения цинка конец ядра сварочного пламени должен находиться на расстоянии 7-10 мм от свариваемой поверхности. Сварку проводят левым способом. Сварочное пламя направляют на присадочную проволоку, которую держат под углом 90° к мундштуку. Газовую сварку латуни выполняют с максимальной скоростью окислительным пламенем. Конец присадочного металла все время должен находиться в зоне сварочного пламени. Так как латунь в расплавленном состоянии жидкотекуча, то сварка ее в вертикальном и потолочном положениях затруднена. При необходимости выполнения сварки в вертикальном положении сварку следует вести на пониженной мощности пламени — 35-40 дм3/ч ацетилена на 1 мм толщины свариваемого металла.

Выбор присадочного металла оказывает большое влияние на процесс газовой сварки латуни. Согласно ГОСТ 16130-90, в качестве присадки при газовой сварке латуни применяют следующие марки присадочной проволоки: Л63, ЛО60-1, ЛК62-0.5, ЛКБО62-0,2-0,04-0,5 и сварочные прутки следующих марок: ЛК62-05, Л63, ЛОК59-1-0,3.

Для сварки латуней Л-62 и Л-68 применяется самофлюсующая присадочная проволока ЛКБО62-0,2-0,04-0,5, сварка проводится без применения флюса. Хорошие результаты при сварке дает применение кремнистой латунной проволоки ЛК-62-05, содержащей в средней 0,5% кремния. При сварке этой проволокой практически отсутствует угар цинка и повышаются прочность, плотность и ударная вязкость сварного соединения. Латуни сваривают также с применением присадочной проволоки ЛО-60-1. Диаметр присадочной проволоки d выбирают в зависимости от толщины свариваемого металла: d=S+1, где S-толщина свариваемого металла, мм, но не более 8 мм.

Для газовой сварки латуни в основном применяют флюсы того же состава, что и при сварке меди. Из порошковых флюсов широкое применение нашли флюсы № 1, 2, 3. Флюс БМ-1 рекомендуется для сварки с применением кремнистого присадочного металла. Образующиеся в процессе сварки шлаки удаляют промывкой водой. Хорошее качество сварного шва получается при применении газообразного флюса БМ-2 на основе метилборатов.

Для уплотнения металла шва и повышения его механических свойств шов проковывают. Латуни, содержащие более 40% Zn, проковывают при температуре выше 650°С, а латуни, содержащие менее 40% Zn,- в холодном состоянии. После проковки применяют отжиг при температуре 600-650°С с последующим медленным охлаждением для получения мелкозернистой структуры.

Электродуговой метод

Сварку латуни можно выполнять и с помощью электродугового способа. Она производится при помощи стержня марки ЛК 80-3. Процесс сварки выполняется с помощью постоянного тока обратной полярности. Для снижения вероятности возгорания цинка используется короткая дуга.

Перед сваркой деталей требуется предварительный разогрев заготовок до температуры 300 градусов. Еще одним важным подготовительным этапом является проковка сварочного шва. Сварка латуни, содержание меди в которой невысоко, выполняется так, чтобы детали были в горячем виде. Поэтому предварительно нуждается в отжиге. Это позволит изменить структуру шва, снизив ее зернистость, что позволит сделать соединение крепким и долговечным.

Техника сварки латуни на автоматах и полуавтоматах

Сварка латуни полуавтоматом практически не отличается от сварки медных деталей. Автоматическая и полуавтоматическая сварка латуни выполняется тонкой проволокой. При этом сварка должна производиться без поперечных колебаний, чтобы предотвратить пористость шва.

Читайте также:  Биметаллические радиаторы отопления: какие лучше и надежнее?

Сварка латунной проволокой полуавтоматом обеспечивает более ровный шов. К тому же такой аппарат дает возможность проводить работу в любом положении. Сварка с использованием полуавтомата обеспечивает проведение процесса скрепления деталей в среде защитного углекислого газа. Качество работы зависит от исходных материалов, скорости подачи газа и проволоки, а также от квалификации мастера.

Таким образом, способов, которыми производится сварка латуни, много. Каждая технология имеет определенные преимущества и недостатки, поэтому выбирать оптимальный метод необходимо на основании особенностей сплава, исходного качества деталей, необходимой прочности готового изделия, а также технологических возможностей.

Однако из-за выделения в процессе нагревания металла опасных химических веществ, проводить процедуру необходимо только при наличии опыта в сварке, а также помещения с качественной вентиляцией.

Обвязка винтовых свай деревянным брусом: важные моменты

Надежность свайно-винтового фундамента, как, впрочем, и любого другого строительного основания, зависит от соблюдения технологических рекомендаций, а также от правильности его геометрических параметров. Сегодня мы рассмотрим основные моменты, касающиеся обустройства деревянной обвязки свайно-винтового фундамента. О возможных ошибках, а также о правилах, подлежащих обязательному выполнению, мы узнаем из опыта пользователей FORUMHOUSE.

В статье рассмотрим следующие вопросы:

  • Какая конструкция деревянной обвязки считается грубейшим нарушением существующей технологии.
  • Из чего лучше монтировать обвязку винтовых свай – из цельного или из наборного бруса.
  • Как правильно стыковать брус на оголовках свай.
  • Как подготавливать брус к установке на сваи.
  • В какой последовательности монтируется деревянная обвязка.

Предположим, что свайная часть фундамента у вас уже готова: сваи ввинчены в грунт, оголовки приварены, а отклонение горизонтального уровня винтовых свай соответствует допустимым погрешностям. Мы не станем брать на себя ответственность, рассуждая о том, какое расстояние должно быть между сваями, на какую глубину они должны быть ввинчены в грунт. Также мы не станем давать советов относительно подходящего диаметра свай. На эти вопросы обосновано ответят только профессиональные проектировщики, к которым и следует обращаться за соответствующими расчетами. Для начала мы хотим предостеречь вас от серьезной ошибки, соблазн допустить которую возникает у многих непрофессиональных застройщиков.

Вынос несущих стен за пределы свайного основания

Иногда частные застройщики пытаются найти решения, которые позволяют сэкономить на покупке строительных материалов и на работе по ввинчиванию дополнительных свай. При этом они забывают о прочности строительной конструкции, которую можно нарушить весьма опрометчиво.

Вот пример грубейшего нарушения строительной технологии, на фото изображен вынос наружной стены за пределы свайного ряда.

Что можно порекомендовать людям, которые ставят сомнительную экономию во главу угла? Самое главное – не допускайте самодеятельности, и тогда все у вас получится. Если строительными нормативами предусмотрена установка сваи под каждый угол или стену будущего помещения, то пусть так и будет. Не нужно делать никаких свесов и отступов, которые не имеют под собой опоры в виде сваи, прочно ввинченной в грунт. К удешевлению конструкции это не приведет, зато дополнительными проблемами застройщика обеспечит.

Если вы сделаете свес или отступ, то эта конструкция у вас будет на лагах висеть. В этом случае придется делать двойную обвязку изнутри и связывать ее каким-то образом с внешним свесом (чтобы конструкция полностью не разошлась). Дешевле (за счет экономии на сваях) не выйдет, так как придется потратиться на усиление нижнего перекрытия, а вот проблем это добавит конкретно.

Вообще, по технологии строительства свайно-винтового фундамента сваи необходимо ставить под все перерубы, углы и несущие стены. Это самое главное правило.

Брус или доска – что лучше?

Поговорим о том, какой материал лучше использовать для создания деревянной обвязки. Строительные нормативы допускают использование цельного деревянного бруса (150х150, 150х200 200х200) или бруса, сшитого из несколько досок (50х200). Наборной брус качественно заменяет брус цельный и по некоторым характеристикам даже превосходит его. Три доски, сшитые вместе, заменяют брус сечением 150х200, при этом четыре доски аналогичны брусу 200х200.

Оба варианта (и с брусом, и с доской) популярны и оба – правильны. При этом, изучив преимущества и недостатки каждого материала, многие застройщики делают свой выбор в пользу именно сшитой доски.

Зачем вам использовать брус 150*200? Сбейте вместо него 3 доски 50*200 и не мучайтесь с этим бревном. Эта тема постоянно поднимается на форуме.

Слово «бревно» было упомянуто пользователем не случайно. Цельный брус является сравнительно тяжелым строительным материалом и в условиях ограниченного количества рабочих рук переносить его с места на место (даже в условиях небольшой строительной площадки) будет весьма затруднительно. К тому же, цельный брус плохо сопротивляется изгибу (хуже, во всяком случае, чем доски, поставленные на ребро), что делает его использование менее практичным.

Доски, в отличие от бруса, перед установкой на сваи необходимо прочно соединить между собой. А это – дополнительные расходы, и в этом, пожалуй, заключается их основной недостаток.

Доски сколачиваются между собой гвоздями в два ряда с шагом 20 см. На каждом оголовке крепятся не одним глухарем, а четырьмя.

Что касается длины гвоздей: для составного бруса из трех досок (50х200) достаточно гвоздей длиной 90 – 120 мм. Они пробиваются с двух сторон в шахматном порядке, как и указал пользователь builder. Расстояние между гвоздями – 20…45 см. Если брус составляется из четырех досок, вначале сбиваются вместе 3 доски, потом к ним крепится четвертая (такими же точно гвоздями).

Теперь поговорим о «глухарях», упомянутых в цитате. «Глухарь» – это крепежный элемент – саморез, шляпка которого изготовлена в виде шестигранника (под гаечный ключ или гайковерт).

С помощью «глухаря» брус крепится к оголовку сваи (глухарь ввинчивается снизу).

Диаметр глухаря для крепления обвязочного бруса – 8…10 мм, его длина – 100…150 мм.

Чтобы брус или составные балки не раскололись во время завинчивания глухарей, в древесине необходимо предварительно просверлить отверстие.

Определить диаметр сверла поможет небольшая таблица.

Диаметр резьбы, мм6810
Диамер сверла, мм4,56,58

Технология соединения и наращивания бруса

Длина деревянного бруса (и цельного и составного) редко соответствует расстоянию между свайными оголовками. Для того чтобы подогнать балки под размеры фундамента, их приходится разрезать или сшивать между собой. Осуществляя наращивание бруса, необходимо соблюдать одно важное правило.

Стыки досок не нужно делать висячими. Стыкуйте доски на оголовках свай.

Сращивать брус на оголовках свай тоже нужно правильно. Если выполняется сращивание цельного бруса, то на двух соседних балках делаются запилы. На одной балке запиливается верхняя половина бруса, на другой – нижняя. После этого оба бруса соединяются в замок. Такое соединение называется «соединением в полдерева».

На первый взгляд все выглядит предельно просто. Но существует важное правило соединения двух элементов одной несущей балки: на оголовок сваи в точке соединения несущих балок должны опираться оба соседних бруса, а не один. Для начала приведем пример неправильного соединения.

Площадка опоры балки на оголовок (в месте стыка двух прогонов) должна иметь длину не менее 90 мм. На рисунке балки в месте соединения “зарезаны”. У одного «зарезана» верхняя половина, у другого – нижняя. Если брус опирается на оголовок сваи только “зарезанной” частью, то его рабочее сечение следует принимать сечением лишь этой части. Если же брус опирается на оголовок полностью (не менее 90 мм по длине), то все правильно: обвязка будет работать, как цельный брус.

Прогоном в данном случае является несущая балка в обвязке каркасного дома.

Это правило также применимо и к угловым соединениям обвязки. Вот примеры правильных примыканий бруса.

Свайный фундамент для брусового дома

Дом из бруса на винтовых сваях – популярный в частном строительстве вариант. Это связано с тем, что основание такого вида можно использовать на грунтах с различной несущей способностью, и установка опор обходится с меньшими трудовыми и финансовыми затратами. Кроме того, конструкция из пиломатериалов имеет сравнительно небольшой вес, поэтому мощный фундамент для нее не требуется, а мелкозаглубленный ленточный не всегда соответствует геологическим условиям местности. Сами деревянные дома отличаются экологической безопасностью для здоровья, хорошо сохраняют тепло.

Характеристика свайно-винтового фундамента

Строительство дома из бруса выполняют на фундаментах разного вида: столбчатом, плитном, ленточном, свайном. Последний вариант является популярным из-за своей универсальности относительно возможности использования на различных типах грунта, сравнительной дешевизны.

По конструкции выделяют такие разновидности свайных опор:

  • забивные – это готовые столбы, заостренные с одного конца, монтаж которых осуществляется с применением специальной техники;
  • винтовые, представляющие собой металлические трубы разного сечения с лопастями на конце, предназначенными для завинчивания в грунт;
  • буронабивные – это опоры, непосредственно на месте строительства изготавливаемые путем заливки бетоном заранее пробуренных отверстий, с установленным внутри арматурным каркасом.

Среди прочих, винтовые сваи – это оптимальный и наименее затратный вариант для индивидуальных застройщиков. Их достаточно просто можно устанавливать вручную, применяя рычаги. Изготавливают изделия способом литья либо сваривают элементы сваи друг с другом. Винтовые опоры можно сделать в домашних условиях из металлической трубы нужного диаметра и железного (стального) листа.

Схема свайно-винтового основания

Грунт при завинчивании буров уплотняется, а не разрыхляется. Это положительным образом сказывается на устойчивости сооружаемого основания.

После монтажа столбов требуется выполнять их обвязку для достижения целостности, максимальной прочности и надежности конструкции.

Преимущества и недостатки

Выбор в пользу винтовых опор вызван их эксплуатационными достоинствами и простой технологией проведения работ. Фундамент на сваях такого типа отличается следующими преимуществами:

  • небольшими затратами времени на установку;
  • простотой монтажа;
  • сравнительно невысокими финансовыми расходами, как на материал, так и на создание основания;
  • не зависит от перепадов рельефа на строительном участке;
  • возводить основание можно в любой сезон года практически на всех типах грунта;
  • при проведении работ мусора остается небольшое количество;
  • приступать к строительству дома на вкрученных опорах можно сразу после окончания их монтажа;
  • полной ремонтопригодностью, благодаря чему при необходимости возможна замена любого элемента конструкции;
  • достраивать сооружение в случае необходимости не составляет особых проблем;
  • опоры под небольшие домики можно изготовить самостоятельно, что еще дополнительно сохранит денежные средства;
  • позволяет без затруднений подвести коммуникации: водопровод, канализацию и прочие.

По сравнению с достоинствами, минусов у свайного фундамента значительно меньше:

  • основным является существование ограничения для возводимых построек по максимально возможному их весу;
  • на скальных или твердых породах вести строительство проблематично, либо вовсе невозможно;
  • достаточно непросто обустроить подвал под домом.

Винтовые сваи

Общим минусом, присущим всем без исключения строительным материалам, является возможность приобретения продукции низкого качества.

Преимущества свайно-винтовых конструкций способствуют их распространению. Выбирая, какие винтовые сваи лучше, рекомендуется покупать изделия у проверенных временем производителей, чтобы труба была без сварного шва, а наконечник – литой.

Расчет требуемого количества опор

Во время проектирования будущего сооружения в проектном плане наносят требуемое число опор, чтобы возводимая постройка была максимально надежной и долговечной. Их количество определяется такими факторами:

  • предполагаемой массой сооружаемой конструкции, зависящей от применяемого бруса, материала перекрытий, этажности здания;
  • размером жилой постройки по периметру;
  • геологическими условиями местности и климатом региона.

При неправильном проведении расчетов, если опорных столбов будет установлено меньше, чем необходимо, возможно возникновение следующих проблем во время эксплуатации дома:

  • появление неровностей пола;
  • провисание отдельных элементов конструкции;
  • перекос всего сооружения.

При подсчете требуемого количества столбов на практике пользуются таблицами СНиП. Также обязательно определяют тип грунта на строительном участке. Размеры свай для разных почв представлены ниже в таблице.

Грунт/Требуемая длина винтовых опор разного диаметра, м⌀ 76 мм⌀ 89 мм⌀ 108 мм⌀ 133 мм
суглинистый или глинистый32,52,52,5
песчаный3,52,52,52,5
торфяные почвызависит от глубины расположения несущего слоя

Масса постройки считается с предполагаемой меблировкой, техникой, оборудованием и прочими предметами обихода. В расчетах учитывают также снеговую и ветровую нагрузку.

Каждая опора способна выдерживать определенную максимальную нагрузку, которая приводится в документах к изделиям. Разделив суммарный вес создаваемой конструкции на несущую способность одной сваи, получают требуемое число столбов.

Опорные конструкции устанавливают по следующей схеме:

  • под углами постройки;
  • по периметру, с рекомендуемым шагом от 1,5 до 3 м;
  • в местах стыков внутренних перегородок с внешними стенами.

Расстановка опор

Рассмотренные расчеты нужного количества опор, чтобы сделать винтовой фундамент, носят приблизительный характер. При отсутствии соответствующего опыта эту работу лучше предоставить специалистам.

Монтаж винтовых свай

После оформления проектной документации (простого плана), приобретения необходимых инструментов и материалов, приступают к строительству фундамента на винтовых сваях. Предварительно столбы покрывают антикоррозийным покрытием, что продлить время их эксплуатации. Делают это при отсутствии защитного слоя на купленных изделиях.

Монтаж опор выполняют в следующей последовательности:

  • расчищают территорию, предназначенную под постройку;
  • по плану выполняют разметку участка;
  • в отмеченных местах устанавливают сваи, вкручивая их до проектной глубины, которая должна лежать ниже отметки промерзания грунта в данном регионе: 1,5 м и более;
  • после монтажа всех опор, предусмотренных планом, при необходимости заливают их бетоном;
  • обрезают установленные столбы по уровню и приваривают к каждому оголовок для создания обвязки.

Вкручивание винтовых свай

Сделав ростверк, возводят дом, кровлю и обустраивают цоколь.

Над ровной поверхностью земли оставляют приблизительно 40-50 см столбиков, а при значительных перепадах высот, длина оставляемых частей определяется проектом.

Винты вкручивают вручную или с помощью спецтехники. Рекомендуется в первом случае работать втроем: двое рабочих закручивают, а оставшийся – контролирует уровень установки.

Бетоном заливают выставленные столбы, если планируется постоянное проживание в доме. Для временной постройки этого можно не делать.

Винтовые опоры предназначены для постройки основания под достаточно легкие конструкции. При создании многоэтажных зданий нужно помимо соблюдения прочих рекомендаций, подбирать облегченные строительные материалы для постройки дома.

Устройство ростверка

После монтажа опорных столбов под фундамент для брусового дома делают ростверк. Он предназначен для придания прочности всей конструкции и связывания основания со стенами здания. Вариант обвязки выбирают, исходя из особенностей будущей постройки.

Установленные по уровню сваи соединяют друг с другом следующими способами:

  • с помощью обработанных гидроизоляционным составом (битумной мастикой) деревянных брусьев;
  • двутавровой балкой либо швеллером;
  • монолитной плитой;
  • железобетонным ростверком, напоминающим ленточное основание по виду.

Различные способы создания ростверка на винтовых сваях

Швеллер или двутавровую балку применяют при строительстве на заводненных почвах или таких, где существует вероятность подмывания.

Для создания плиты или железобетонной ленты, предварительно устанавливают опалубку и арматурный каркас. Потом заливают конструкцию бетоном.

После строительства дома под ним остается открытое пространство. Этот цоколь закрывают различными материалами:

  • бутовым камнем;
  • кирпичом;
  • сайдингом;
  • панелями;
  • листовыми изделиями.

Цоколь выполняет эстетические функции и обеспечивает уменьшение потерь через пол сооружения.

Деревянные брусья используют для создания ростверка под относительно легкие дома, а остальные варианты предназначены для возведения на них более массивных конструкций. Наибольшие нагрузки выдерживает монолитная плита, содержащая арматурный каркас внутри.

Весь процесс строительства дома из бруса на свайно-винтовом фундаменте показан в видеоролике ниже.

Создание свайного фундамента для дома из бруса – это хороший вариант, позволяющий получить удобное, теплое жилье за короткий срок. При этом экономятся и денежные средства. Приобретать необходимо качественный строительный материал известных фирм. Обязательно следует перед началом строительства определиться со свойствами грунта на участке под застройку, уровнем грунтовых вод, массой будущей конструкции, чтобы в правильном количестве закупить сваи.

Оцените статью
Добавить комментарий