Чем сварить медные провода

Разработано и широко применяется несколько основных методов сварки меди. Современные технологии позволяют избежать появления горячих трещин, пор и другого вида брака. Сварка меди и ее сплавов производится при помощи аргона, инвертора, проволокой и электродами. Рассмотрев основные методы можно выбрать наиболее подходящий и избежать многих проблем.

Сварка меди и ее сплавов: технология

Перед тем как начать сваривать медь и ее сплавы необходимо тщательно подготовить изделие. Мерные заготовки вырезаются при помощи шлифовальной машинки, токарного или фрезерного станка. У меди толщиной 6-18 миллиметров нужно подготовить кромки. Они должны быть V- или X-образными. (При больших объемах целесообразно будет приобрести кромкорез-фаскосниматель.)

Перед началом работы швы тщательно очищаются от загрязнения, окисления. Чтобы сварка меди прошла успешно необходимо защитить ванну от воздействия кислорода. Для это рекомендуется применить электродную проволоку, которая должна быть легирована алюминием, фосфором. В некоторых случаях требуется подогревать медь.

Она хорошо соединяется при ведении работ с помощью плавящихся электродов. Важно знать, что при этом длина дуги должна быть 4-5 миллиметров. Применяя технологию импульсно-дуговой сварки в аргоне можно выполнить любые виды швов, даже потолочный, сваривать очень тонкий металл. Под него рекомендуется подложить подкладные элементы.

Чем варить медь: способы

Для успешной и качественной сварки меди чаще всего применяют инверторы, полуавтоматы, газовые аппараты, аргоновые. Ручную, полуавтоматическую и автоматическую сварку купрума и его соединений можно выполнить плавящимися и неплавящимися электродами. Для работы с медью и сталью используется автоматическая дуговая технология, флюс.

Электрошлаковый метод рекомендуется для соединения изделий толщиной 30-55 миллиметров. Используя инвертор можно применить угольный электрод, например, ESAB OK Carbon, Weldline CARBONAIR PLUS. В магазине представлен широкий выбор производителей. Отлично зарекомендовала себя сварка меди графитовым типом электрода. Ниже приведены несколько подзаголовков, в которых дано более подробное описание лучших способов сварки меди и ее сплавов.

Инвертором

Подобрать электроды, наиболее подходящие для сварки меди с использованием инверторов, можно посетив соответствующий раздел сайта. Рекомендуется марка Комсомолец 100. Инвертор рассчитан на создание постоянного напряжения, ток обратной или прямой полярности. Работать нужно с небольшим перерывом. Сваривают участки по 30-40 миллиметров, после чего они должны остыть естественным путем. Угол наклона электрода должен быть 10-20 градусов.

Полуавтоматом

При работе полуавтоматом ведется сварка медной проволокой, она хотя и тонкая, но очень качественная, позволяет достичь хороших результатов. Если толщина металла больше 6 миллиметров, то рекомендуется подготовить кромки болгаркой или фаскоснимателем. Они должны быть V-образными с притуплением до 4 миллиметров. Чтобы шов не был пористым, сварка производится без поперечных колебаний.

При работе на полуавтомате можно применить проволоку М2 толщиной 2 мм. Рекомендуемое напряжение 30 В, 300 А. Работа делается поперечными движениями. При этом может использоваться флюс К-13, АН26, проволока М1-3. Прочность шва меди, сделанного на полуавтомате, не уступает по показателям основному металлу.

Аргоном

Аргон служит отличным защитным средством. Применяются в работе вольфрамовые виды электродов. Роль присадки выполняет проволока. Работа ведется на постоянном токе обратной полярности. Тонкие медные изделия соединяют без подогрева. Сварку рекомендуется выполнять справа налево. Нужно выдерживать угол наклона электрода 90 градусов, прутка 15. В зависимости от толщины металла газ расходуется в пределах 7-18 литров в минуту. Сварочный ток выставляется от 80 до 500 ампер.

Газовая сварка

Чтобы шов при ведении газовой сварки меди получился прочным и качественным, необходимо следить за расходом газа. Если медь тоньше 10 мм хватит 150 литров на час работы, а если толще, то потребуется уже 200 литров.

Если заготовка толще 10 миллиметров, то можно использовать две горелки. Технология подразумевает использование флюсов. Они бор содержащие. Допускается легирование металла, его раскисление при помощи присадочной проволоки. Метод подходит и для соединения сплавов меди. Важно знать, что присадочная проволока по своему составу должна быть идентична свариваемому основному металлу.

Видео

Можно посмотреть небольшой ролик, где наглядно показан процесс крупным планом.

Угольным электродом

Распространена сварка меди графитовым электродом, часто применяется угольный аналог. Есть разные методы ее проведения. Дуга может гореть сразу между парой электродов. Она бывает независимой. Ее можно поджигать и между электродом, и свариваемым изделием. Технология похожа на газовую сварку. Часто применяется проволока БрКМц3-1. Работа может выполняться на открытом воздухе. Соединение меди угольным электродом будет полностью соответствовать требованиям, которые предъявляются к механическим свойствам.

Инвертором угольным электродом

Угольные электроды ESAB ARCAIR

Угольные электроды плавятся при температуре в три раза большей, чем у свариваемой ими меди. Их расход при работе инвертором небольшой. Они нагреваются моментально. Угольные стержни плавятся при небольшом токе. Для работы ими необходимо иметь опыт. Полученный шов обычно отличается качеством, хорошей сопротивляемостью к окислению, плотностью и прочностью. Угол наклона стержня должен быть до 30 градусов. Ток устанавливается в промежутке 35-130 ампер, что зависит от толщины меди. Инвертором и угольными электродами можно соединять провода, скрутки. Такие аппараты легкие и удобные.

Сварка нихрома с медью

Сварка нихрома с медью угольным электродом позволяет добиться хороших результатов. Дуга при этом будет гореть хорошо, устойчиво, ее длина достигает показателя 30-50 мм. Электрод не плавится, при этом его конец нагревается до большой температуры. Он выдает мощную термоэлектронную реакцию, что дает ему возможность устойчиво гореть уже при токе в 5-10 А. Угольный вид электрода при работе с медью и нихромом медленно испаряется. Он практически не прилипает, чем значительно облегчает работу.

Сварка угольным электродом в домашних условиях

Сварка меди угольным видом электродов в домашних условиях возможна при помощи простого недорого инвертора. Его можно запитать от обычной сети. Он не требователен к условиям. По цене угольные электроды доступны для всех. С их помощью можно соединить проволоку, заделать дырки в радиаторе автомобиля. Чтобы научиться пользоваться ими не профессионалу достаточно прочитать несколько советов и посмотреть видеороликов.

Сварочный аппарат для меди

Качественные сварочные аппараты для меди:

• — полуавтоматы и автоматы;
• — TIG – аппараты;
• — инверторы.

Популярные модели производит TESLA, СПЕЦЭЛЕКТРОМАШ, ЭСАБ.

BUDDY TIG 160 от ESAB (на фото справа) имеет двух и четырехтактные режимы включения горелки. С его помощью можно соединять нержавейку и большинство других видов металлов. Он совместим практически с любыми генераторами.

Инвертор RENEGADE ES 300i ESAB сохраняет в памяти несколько параметров сварки. Автоматически устанавливает лучшие параметры пуска по настроенному току. Он легкий, но у него высокая мощность.

Инверторные аппараты позволяют сваривать медные прутки, они вырабатывают ток 60-110 ампер. Для них нужно покупать медь/угольные электроды. Компания HUNTER выпускает полупрофессиональные модели, например, ММА 257D, рассчитанные на непрерывную работу продолжительностью два часа.

TESLA известна надежными аппаратами типа ММА 265, 275, 255. У них есть функция возбуждения бесконтактной дуги. Они без проблем подключаются к обычной бытовой сети. Ими удобно сваривать медь и ее сплавы, цветные металлы.

Для сварки электродами

Импульсно-дуговая сварка медных пластин возможна вольфрамовыми электродами в аргонной среде при помощи аппарата Orion 150s или 250s. Они имеют небольшой вес, позволяют сваривать медь качественно и надежно. Инверторное сварочное устройство Ресанта САИ-220 ПН может подключаться к сети напряжением 140-220 вольт. С ним легко перемещаться, он оснащен принудительной системой охлаждения, поэтому не перегревается.

Для сварки проволокой

Для выполнения работ по сварке меди проволокой применяют полуавтомат инверторный Энергомаш СА-97ПА20. Он имеет небольшой вес 13 килограмм. Он позволяет работать с проволокой разной толщины 0,6-0,9 мм.

Плавную подачу материала обеспечивает модель Shyuan MIG/MMA-290 со скоростью 2,5-13 метров в минуту. Устройство дает возможность применять кассеты 1-5 килограмм, позволяет работать с электродами.

Инверторный сварочный полуавтомат Союз САС-97ПА195 характеризуется наличием функции холостого хода 60 Вольт. Он имеет диапазон регулировки рабочего напряжения 15-23 вольта. Для него подойдет проволока 0,8-1 мм. У него небольшой вес 10 килограмм, он удобен и надежен.

Для сварки медных проводов

Сварочным аппаратом ТС-700-2 можно соединить медные жилы сечением 22 кв. мм. Он компактный, легкий, его вес всего четыре килограмма, питается от обычной сети, потребляет чуть больше 1 кВт. Его можно носить в сумке. Одного угольного электрода хватит на то чтобы произвести 700 сварок.

Медные скрутки рекомендуется сваривать, используя универсальные инверторные аппараты, например, РЕСАНТА САИ-160, QUATTRO ELEMENTI A 160 Nano 643-255, СВАРОГ ARC 160 Easy Z213 H. Немецкий прибор FUBAG IQ 160 дает возможность выставлять ток 10-160 А. Его вес почти семь килограмм, стоимость 7 тысяч рублей (на момент написания этой статьи).

СВАРОГ ARC 160 Easy Z213 H от российского производителя имеет бесступенчатый регулятор тока. Им удобно пользоваться, потому что кабель подключается посредством особых разъемов. Его вес 4 килограмма, примерная стоимость 9 тысяч рублей.

Функции аппаратов, значительно облегчающих процесс сварки, это:

— защита от залипания;

— не реагирование устройства на перепад тока;

Для дома лучше купить аппарат мощностью до 4 кВт. Силы тока 160 ампер хватит чтобы сварить металл 5 миллиметровой толщины. Основным критерием выбора является цель использования, стоимость и набор функций.

При замене проводки все скрутки медных проводов лучше сваривать или пропаивать, такую сварку я видел даже на алюминиевых проводах в проводке дома 1960 года постройки. Уже тогда строители знали о сварке проводов. Как сделать аппарат для сварки медных скруток своими руками читайте далее.

Клеммы Wago

Многие наверняка скажут: А клеммы типа Wago на что? На дворе 21-й век!

Отвечаю сразу: поставил я эти "супер-клеммы" при замене проводки в квартире, а когда включил электрочайник — такая клемма у меня сплавилась, мне это очень не понравилось, я даже разобрал одну такую клемму и увидел, что там контакт очень тонкий.

Поэтому порой старая добрая скрутка будет надежнее всего этого современного "добра"!

Одно время конечно были хорошие клеммы тупиковые — вставляешь туда скрутку и винтиком затягиваешь — получается заизолировано и крепко зафиксировано — обалденная штука, но сейчас они полностью пропали из продажи. Обидно 😥

Чем сварка медных проводов лучше пайки?

• 

Паять медные провода тоже можно, но сопротивление оловянного припоя в десятки раз выше, чем у меди, все в принципе работает и на пайке, но при протекании больших токов, есть вероятность нагрева участка цепи с бОльшим сопротивлением. Хотя в большинстве случаев электрики этим пренебрегают.

В итоге я решил собрать аппарат для сварки медных проводов.

Конструкция аппарата для сварки скруток не окончательная, т.к. по советам хороших людей с форума Chipmaker.ru есть возможность еще улучшить этот аппарат.

Для чего нужен аппарат для сварки

Моими целями для данного аппарата было:

• сварка медных проводов при ремонте квартиры (алюминиевые варить не собираюсь), т.е. в пределах одной коробки в каждой комнате, поэтому длину проводов 3 метра я посчитал достаточной
• получить как можно более компактный аппарат для сварки скруток, поэтому я использовал корпус от БП компьютера и трансформатор от микроволновки, который сочетает в себе малый размер (немалый вес) и большую мощность.

Как собрать аппарат для сварки скруток своими руками

• 

Итак, как собирался аппарат сварки проводов.

Я разобрал трансформатор от микроволновки, распилив его болгаркой по местам сварки. Я не буду описывать это процесс в подробностях, т.к. это делали уже многие и много раз, да хоть на YouTube можно видео найти.

В общем, транс был распилен, вторичная обмотка выкинута, намотана своя обмотка медным проводом на 6 мм кв., у меня влезло всего порядка 16 витков, то ли транс был маловат, то ли я не очень опытный мотальщик, ну да ладно, после включения транса в сеть, я получил напряжение 14 вольт, что нормально для такой сварки (нужно 12-24в). Затем я склеил сердечник транса эпоксидной смолой. На этом работы с трансформатором микроволновки были закончены.

Я установил его в корпус, также я установил туда 2 автомата на 16А (после опыта первой сварки, чтобы знать максимальный ток потребления, он оказался 11А).

Почему не поставил двухполюсник?

А собрал сварку проводов из того, что было под рукой. Мой девиз: Сначала используй, что без дела валяется, если конечно, это не портит конструкцию 🙂

Провода на выходе я использовал многожильные медные на 10 мм кв.

Один провод припаял к выводу графитовой щетки от мощного электродвигателя (на рынке можно найти за 20-30 руб. такую щетку). Держак для нее изготовил из ручки от напильника, в которую вставил деталь в форме заготовки ключа из куска стали 4мм, здесь, я так думаю как раз можно использовать ненужный ключ от квартиры, где деньги лежат 🙂

"Ключ" я нагрел и вставил его в ручку от напильника, изготовил хомут из тонкой жести и притянул им щетку к ручке. А также я притянул к держаку провод с помощью обычной стяжки (куда ж без нее в наши дни).

В графитовой щетке я просверлил две ямки разных диаметров скруток — так удобнее будет сваривать скрутки, чтобы капля меди не пыталась соскочить.

Второй зажим я сделал, как у всех — из ненужных плоскогубцев.

Провод к ним подсоединял так.

Снял одну ручку и сточил железную часть под круг на 10 мм, на него надел медную шину на 10 мм, в другой конец шины вставил провод и все это спаял с помощь флюса для черного металла, олова, паяльника и газовой горелки (сначала разогрел плоскогубцы горелкой, чтобы потом паять паяльником). Соединение получилось вроде прочное, ну а если отломится, потренируюсь еще раз в пайке 🙂 Сверху надел 2 термоусадки, в итоге получилось аккуратно. В губках плоскогубцев просверлил 2 отверстия на 3 мм и 5 мм, чтобы было удобнее зажимать скрутку.

Провода с трансформатором соединил с помощью винтовых клемм на 30А кажется.

Спереди приделал индикатор питания зеленого цвета, в крышке корпуса пропилил окно для автоматов, на крышку корпуса внутри приклеил кусочки линолеума, чтобы она не дребезжала — это помогло. Ну и сделал ручку для удобной переноски аппарата из старой дверной ручки.

А внизу в штатные отверстия с резьбой прикрутил ножки от старой советской аппаратуры.

Преимущества и недостатки аппарата сварки проводов

• аппарат вполне хорошо варит, напряжения хватает для зажигания дуги и трансформатор от микроволновки не греется, но если у вас будет транс побольше, то лучше мотать вторичную обмотку проводом на 10 кв мм.
• аппарат получился очень компактный, хотя не скажу, что он легкий, т.к. трансформатор от микроволновки весит обычно 3-5 кг
• аппарату не хватает выключателя, т.к. трудно сразу попасть скруткой в ямку в графите. Удобнее было бы, сначала вставлять в ямку скрутку, а затем включать сварку, кнопку лучше расположить на держаке графитовой клеммы, думаю, я это реализую в будущем.

Полезные советы по сварке проводов

• Как сделать хорошую клемму — нужно использовать больший кусок графита, например щетку от мощного двигателя или щетку от троллейбуса, в ней сверлится несколько ямок. В эти ямки потом вкладывает скрутка и тогда капля будет ровной и красивой, а если варить электродом батарейки капля получается, но норовит соскочить вниз. А также электрод от батарейки прилично дымит и воняет, видимо, из-за различных примесей.
• Учитывайте что, при сварке медных скруток будет дым, запах гарью и графитовый электрод иногда загорается, так что сварку лучше производить с открытым окном.
• Лучше окунать скрутку в буру перед сваркой и не перегревать скрутку, т.к. начнет плавиться изоляция проводов и медь в месте сварки станет хрупкой.
• Не забывайте ровно откусывать концы проводов скрутки, чтобы они были одной длины.
• Если изготовить дроссель, то сварка будет более мягко варить (это я еще опробую).

В общем получил отличный аппарат для сварки скруток и море удовольствия от его изготовления.

А так ждите апдейтов этой статьи, т.к. аппарат еще будет дорабатываться.

Сварное соединение проводов предпочтительно перед другими способами, потому что результат данного процесса – надежный, качественный контакт, обеспечивающий безотказное функционирование электрической проводки долгое время. Сварка медных проводов встречается наиболее часто, так как бытовая проводка предусматривает использование именно электропроводов из меди. Сварка проводки из меди осуществляется переменным, постоянным током (напряжение 13-36 В), предусматривается возможность регулировки тока сварочным аппаратом.

Инверторный сварочный аппарат

Инверторный аппарат обладает явными преимуществами перед другими приборами:

• Малогабаритные параметры;
• Небольшой вес;
• Регулировка параметров тока;
• Наличие переносного ремня (удобно производить работы на стремянке, в распределительной коробке);
• Устойчивая дуга, зажигающаяся при малых токах;
• Качество сварных соединений;
• Меньшее энергопотребление, не изменяющее напряжение бытовой электрической сети.

Кроме того, сварку производят трансформаторными приборами, аппаратами, станциями, устройствами, сделанными самостоятельно (при наличии определенных навыков).

Простота эксплуатации аппарата дуговой точечной электросварки скруток своими руками сделала его наиболее распространенным. Основные параметры данного оборудования:

• Ток электрической дуги;
• Напряжение сети, образующее дугу;
• Тип электрического тока (переменный, постоянный).

Технология сварных работ

Сварные работы необходимо производить с использованием защитной маски, очков, рукавиц, специальной одежды. Существует возможность обжечься раскаленным металлом, «поймать зайчиков».

Сварка медных проводов в домашних условиях инвертором производится с применением графитовых, угольных электродов. Заменить электроды можно угольным стержнем отработавшей батарейки.

Ориентировочный диапазон сварочного тока:

• 2 жилы, сечение каждой 1,5 мм² – 70 А;
• 3 жилы, сечение каждой 1,5 мм² – 80-90 А;
• 2-3 жилы, сечение 2,5 мм² – 80-100 А;
• 3-4 жилы, сечение 2,5 мм² – 100-120 А.

Используемая при изготовлении электропроводов медь – разного состава, качества, что определяет применяемый режим сварки. Показатели оптимально подобранного режима: электрод не липнет к сварному месту, дуга устойчива. Данное сочетание удается удерживать при наличии опыта сварных работ.

• Снимается изоляционная оболочка медного кабеля (7-10 см);
• Выполняется скрутка многожильных проводов;
• Скруток медных проводов подрезается, чтобы образовался ровный срез. Оставшаяся длина скрутки – 5 см;
• На скрутке размещается медный зажимной механизм отведения избыточного тепла, подключается заземление («масса»);
• Срез скрутки подносится к электроду;
• Производятся сварные работы до появления на конце проводов расплавленного медного шарика, достаточно 1-2 сек;
• После сварка медных скруток прекращается, чтобы изоляционный материал остался целым;
• Остывшие концы проводки необходимо изолировать (изолента, термоусадочная трубка).

Кроме того, необходимо своевременно менять наконечник медный сварочный, который удерживает электрод во время сварки. Основная функция – подавать электрический ток электродному стержню. Его состояние определяет качество сварного шва: отверстие внутри наконечника должно плотно удерживать стержень, но оно быстро теряет свои свойства в процессе сварных работ. Наконечник медный сварочный изнашивается, требует замены чаще всего.

Электроды для сварки проводов

Выбор подходящего типа электрода определяет качество проделанной работы. Необходимо выбирать сварочные средства, оптимально отвечающие параметрам предстоящего процесса. Общая классификация данных средств, применяемых в сварочном процессе, включает электроды для:

• Легированной стали;
• Высоколегированной стали с нестандартными параметрами;
• Наплавки металла (нанесение металлического сплава, металла на поверхность предмета путем сварки плавлением);
• Цветных металлов;
• Конструкционной стали;
• Чугуна.

Покрытие электродов определяет следующую типологию:

• А – кислотное покрытие (окись железа, кремния, марганца);
• Б – основное покрытие, позволяющее производить сварку постоянным током переменной полярности. Содержит карбонад кальция, фтористый кальций;
• Ц – целлюлозное напыление создает газовую защиту при сварке (мука, соединения органического происхождения);
• Р – рутиловое (рутил, органические, минеральные составляющие) обеспечивает малый процент разбрызгивания металла, газовую защиту.

Электроды для сварки проводов:

• Угольные – электротехнический уголь;
• Графитовые – кристаллический углерод.

Графитовые электроды для сварки

Состав – графит, углеродное вещество темно-серого цвета с металлическим отблеском. Мягкий материал позволяет легко разрезать элементы. Графитовые электроды для сварки показывают лучший итог по сравнению с угольными.

• Графитовый электрод остается целым во время сварочного процесса;
• Стоимость ниже угольного;
• Подходят к инверторным сварочным аппаратам, оборудованным регулированием силы тока;
• Соединение проводов сваркой графитового стержня отличается прочностью, надежностью;
• Сварка графитовым электродом обеспечивает сопротивляемость металла к окислению.
• Низкий расход при сварочных работах благодаря высокой температуре плавления (выше, чем у меди в четыре раза);
• При сваривании проводов графитовым электродом возможно заменить его подручными графитовыми изделиями (графитовый стержень, щетки коллекторных двигателей, стержни батареек);
• Отсутствие омеднения графитовых заменителей решается применением зажима «крокодил» для электрода вместо стандартных держателей, также «крокодил» применяется для соединения массы.
• Сварка проводов в распределительной коробке своими руками с данными зажимами удобнее из-за их меньших габаритов.

Угольные электроды для сварки медных проводов

• Температура плавления 3800⁰ С, кипения – 4200⁰ С, поэтому процесс плавления незаметен, фиксируется испарение;
• Сварочные работы угольным электродом проводится на прямой полярности;
• Сварочный процесс угольным электродом сопровождается воздействием внешних факторов (ветер, газовый поток);
• КПД сварочной дуги ниже;
• Область применения: сварочные работы по тонколистному металлу, цветных сплавов, исправление дефектов металлического литья;
• Способы сварочных работ: без присадочного материала, подача присадки в дугу, укладка присадочного металла на шов;
• Наиболее распространенный способ – оплавление края свариваемых элементов (безприсадочный);
• Величина сварочного тока определяется толщиной металла, видом соединения;
• Разогреваясь, угольные электроды для сварки медных проводов быстро расходуются;
• Создает сварочную дугу высокой температуры (даже при заниженном токе).

Рекомендации

Полезные советы, благодаря которым сварка проводов своими руками пройдет качественно:

• Использование при сварных работах неомедненных графитовых стержней для медных проводов своими руками. Выгорание угла электрода приведет к снижению сопротивления, долгому контакту, что ухудшит качество соединения электропроводки.
• Формированию необходимой формы шарика медной спайки способствует предварительная подготовка графитового стержня: внутри торца делается углубление.
• Использование альтернативы заводским стержням (отработанные батарейки, троллейбусные токосъемники и т.д.).
• Использование защитной маски, очков, рукавиц, специальной одежды обязательно.
• Сварка скруток проверяется подачей на сеть максимального напряжения. Отсутствие нагрева – показатель качественного соединения.
• Пайка или сварка медных проводов лучше простой скрутки, клеммного соединения, зажимов.
• Правильный выбор электродного стержня, режима сварных работ определяет качество результата, надежность сварного шва.
• Использование инверторного аппарата целесообразно в быту, при частых сварочных работах для проводов своими силами.

Прежде, чем производить работы по соединению жил электрических кабелей, необходимо определить, как сделать, что лучше выбрать для данной конкретной ситуации. Правильный выбор во многом способствует успешному результату проделанной работы: качество соединения, течение тока, надежность электрической проводки при пиковой нагрузке на сеть.

Не стоит доверять скрутке электропроводов как способу соединения. Это достаточно ненадежный вариант. Клеммные, обжимные механизмы увеличивают надежность, но уступают по качеству пайке, сварному типу соединения.