Современные сварочные материалы для меди и ее сплавов разработки ИЭС им. Е.О. Патона

Технология дуговой сварки и наплавки меди и ее сплавов постоянно совершенствуется, что позволяет существенно улучшить качество сварных швов и наплавок.

Благодаря особым физико-техническим свойствам: высокой электро- и теплопроводности, высоким показателям пластичности, прочности, коррозионной стойкости, антифрикционным свойствам и др. медь и ее сплавы широко используются в различных отраслях промышленности и строительства. При изготовлении сварных деталей и конструкций из этих металлов наиболее применяемым технологическим процессом является дуговая сварка и наплавка. Технология дуговой сварки и наплавки меди и ее сплавов постоянно совершенствуется, ведь возрастают требования к качеству и служебным свойствам сварных швов и наплавок. Показано, что эти требования могут быть обеспечены, прежде всего, за счет создания надежных сварочных материалов: электродных и присадочных проволок, флюсов (в т.ч. и активирующих флюс-паст), а также специальных покрытых электродов.

Для автоматической сварки под флюсом меди и хромовой бронзы больших (≥ 10–15 мм) толщин разработаны сварочный провод марки БрХТ0,6-0,5 и специальный плавленый флюс сухой грануляции марки АН-М13, которые обеспечивают необходимое металлургическое качество сварных швов (отсутствие пор и трещин) и высокие показатели тепло- и электропроводности (≥ 85–90 % от меди). При использовании для сварки стандартных плавленых флюсов (например, АН-60), для повышения стойкости швов против пористости разработан керамический флюс-примесь марки АНК-51.

Для сварки в защитных газах разработаны как низколегированные сварочные провода сплошного сечения (в сотрудничестве с рядом других организаций), так и присадочные порошковые провода. Введение в состав проволоки таких эффективных раскислителей как бор, литий, магний и т.п. в незначительном количестве (десятые процентов) обеспечивает необходимые сварочно-технологические свойства проводов и высокие показатели электро- и теплопроводности выполненных ими соединений (≥ 87-95%).

Однако в связи со сложностью изготовления проволок сплошного сечения (плавление в вакуумных печах, сложный цикл прокатки и волочения) более доступным присадочным материалом для TIG процесса является металлопорошковая проволока (ТТУ ИЭС). 

С целью повышения использования тепла дуги и обеспечения высокого металлургического качества швов при TIG-процессе сварки меди и ее сплавов разработаны специальные флюсы-пасты на основе галогенидов щелочных и щелочноземельных металлов. Показано, что применение таких флюсов-паст расширяет технологические возможности TIG-процесса — увеличивается диапазон свариваемых за один проход толщин, повышается скорость сварки.

Для расширения возможностей применения технологий механизированной наплавки литейных бронз с целью как восстановления изношенных деталей, так и изготовления биметаллической стали + бронзы изделий разработан ряд марок бронзовых порошковых проволок, которые, как правило, сравнительно просто решают проблему получения необходимого состава наплавленного металла, а, соответственно, и его служебных свойств.
Показано также, что разработанные специальные покрытые электроды (марок АНЦ для меди, АНБА и АНБО для бронз) обладают существенными преимуществами сварочно-технологических свойств по сравнению с существующими электродами как отечественными, так и импортными.

Разработаны в ИЭС им. Е.О. Патона технологии сварки и наплавки меди и ее сплавов с применением новых сварочных материалов позволяют существенно улучшить качество сварных швов и наплавок, обеспечить необходимый уровень их служебных свойств. Это даёт возможность использовать современные сварочные материалы для меди и ее сплавов при изготовлении и ремонте сварных узлов и конструкций в электротехнической, металлургической, химической и т.д. отраслях промышленности.