Сучасні зварювальні матеріали для міді та її сплавів розробки ІЕЗ ім. Є.О. Патона

Технологія дугового зварювання та наплавлення міді та її сплавів постійно вдосконалюється, що дозволяє істотно покращити якість зварних швів та наплавок.

Завдяки особливим фізико-технічним властивостям: високій електро- і теплопровідності, високим показникам пластичності, міцності, корозійній стійкості, антифрикційним властивостям та ін., мідь та її сплави широко використовуються в різних галузях промисловості та будівництва. При виготовленні зварних деталей та конструкцій з цих металів найбільш вживаним технологічним процесом є дугове зварювання та наплавлення. Технологія дугового зварювання та наплавлення міді та її сплавів постійно удосконалюється, адже зростають вимоги до якості і службових властивостей зварних швів та наплавок. Показано, що ці вимоги можуть бути забезпечені перш за все за рахунок створення надійних зварювальних матеріалів: електродних і присадних дротів, флюсів (в т.ч. і активуючих флюс-паст), а також спеціальних покритих електродів.

Для автоматичного зварювання під флюсом міді та хромової бронзи великих (≥ 10–15 мм) товщин розроблені зварювальний дріт марки БрХТ0,6-0,5 та спеціальний плавлений флюс сухої грануляції марки АН-М13, які забезпечують необхідну металургійну якість зварних швів (відсутність пор і тріщин) та високі показники тепло- і електропровідності (≥ 85–90 % від міді). При використанні для зварювання стандартних плавлених флюсів (наприклад, АН-60), для підвищення стійкості швів проти пористості розроблено керамічний флюс-домішку марки АНК-51.

Для зварювання в захисних газах розроблені як низьколеговані зварювальні дроти суцільного перерізу (в співпраці з рядом інших організацій), так і присадні порошкові дроти. Введення в склад дроту таких ефективних розкислювачів як бор, літій, магній та ін. в незначній кількості (десяті відсотків) забезпечує необхідні зварювально-технологічні властивості дротів та високі показники електро- і теплопровідності виконаних ними з’єднань (≥ 87‒95 %).

Однак у зв’язку зі складністю виготовлення дротів суцільного перерізу (плавлення в вакуумних печах, складний цикл прокатки та волочіння) більш доступним присадним матеріалом для TIG- процесу є металопорошковий дріт (ТТУ ІЕЗ).

З метою підвищення використання тепла дуги і забезпечення високої металургійної якості швів при TIG- процесі зварювання міді та її сплавів розроблені спеціальні флюси-пасти на основі галогенідів лужних та лужно-земельних металів. Показано, що застосування таких флюсів-паст розширяє технологічні можливості TIG- процесу — збільшується діапазон товщин, що зварюються за один прохід, підвищується швидкість зварювання.

Для розширення можливостей застосування технологій механізованого наплавлення ливарних бронз з метою як відновлення зношених деталей, так і виготовлення біметалевих сталь + бронза виробів розроблено ряд марок бронзових порошкових дротів, які, як правило, порівняно просто вирішують проблему отримання необхідного складу наплавленого металу, а, відповідно, і його службових властивостей. 

Показано також, що розроблені спеціальні покриті електроди (марок АНЦ — для міді, АНБА та АНБО — для бронз) мають суттєві переваги зварювально-технологічних властивостей в порівнянні з існуючими електродами як вітчизняними, так і імпортними.

Розроблені в ІЕЗ ім. Є.О. Патона технології зварювання та наплавлення міді та її сплавів з застосуванням нових зварювальних матеріалів дають можливість суттєво покращити якість зварних швів та наплавок, забезпечити необхідний рівень їх службових властивостей. Це дає можливість використовувать сучасні зварювальні матеріали для міді та її сплавів при виготовленні та ремонті зварних вузлів та конструкцій в електротехнічній, металургійній, хімічній та ін. галузях промисловості.