Сварочный аппарат для меди

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.

Самостоятельный монтаж электропроводки с медными сердечниками по силам каждому. По правилам провода соединяются клеммами, запаиваются или свариваются. В распределительных коробках, щитках удобнее работать аппаратом для сварки медных проводов. Медная скрутка за считанные секунды расплавляется под действием электрической дуги. После этого ее изолируют. Такое соединение прослужит долго, не станет дополнительным сопротивлением.

Имея дома небольшое устройство для сварки, можно выполнять сторонние заказы по монтажу или ремонту медных проводов. Многие умельцы делают сварочники самостоятельно.

Конструктивные особенности и принцип работы аппаратов для сварки проводов

Выбирая оборудование для холодной сварки, необходимо учитывать особенности медной проволоки. При нагреве до 300°С медь становится хрупкой. Плавится она при 1100°С,

Варят ее постоянным и переменным током, рабочее напряжение выдается в интервале значений от 12 до 36 вольт, сила тока – 150 А. Мощность и рабочий ток зависит от количества проводников в скрутке, толщины жил.

У сварочных аппаратов для медных проводов должна быть плавная регулировка сварочного тока, чтобы исключить риск пережогов или непроваров проводников, на оптимальном токе электрод не залипает – не прикипает к медным жилам. Для работы с медью подойдет инвертор или устройство на базе трансформатора.

Виды сварочных аппаратов для проводов

На рынке представлены специализированные устройства для монтажа кабеля отечественного и зарубежного производства. Это аппараты для сварки скруток медных жил:

• ТС 700 производства фирмы «Призма» мощностью от 1 до 1,5 кВт предназначены для сварки меди и алюминия;
• модификация ТС 700-1 самая примитивная, сваривать скрутки до 16 мм смогут начинающие, цена 7,6 тысяч рублей;
• модель ТС-700-2 – узкопрофильная, ей пользуются электрики, монтируя толстый кабель, предельный диаметр скрутки – 24 мм, цена в пределах 9 тысяч;
• ТС 700-3 – самый мощный, продается в комплекте с двумя силовыми проводами, держателем электрода, стоимость сварочного оборудования 9,3 тысячи.

Небольшие инверторные аппараты, которые подойдут для сварки алюминиевого кабеля, медных проводов:

• «Дона» миниатюрный, работает от стандартной сети 220 В, оснащен цифровым индикатором, функцией стабилизации дуги, плавными регуляторами силы тока, цена устройства 8 тысяч рублей;
• аналогичные аппараты «Микроша» (модели 160ПНЦ и 180 ПНЦ) выдают необходимый рабочий ток, ими просто пользоваться, стоят около 8 тысяч.

Инверторный аппарат

Универсальный инвертор предназначен для многих видов работ, он подойдет для сварки алюминиевых и медных скруток.

• «Ресанта» САИ-160 выдает ток в широком диапазоне от 10 до 160 А, вес устройства 4,5 кг, стоимость 6,3 тысячи;
• «Сварог» ARC 160 Easy Z213 H выдает ток в диапазоне от 10 до 160 А, весит 4 кг, работает от стандарной сети 220 В, стоит 9 тысяч.

• Итальянский «Quattro elementia 160 nato» 643-255 китайской сборки работает от сети 220 В. Стоит около 6 тысяч, весит без малого 5 кг.
• Американский «PFrionMax Welder DC-200 C», выпущенный китайским филиалом. Весит 4,5 кг. Оснащен ремнем для переноски, работает бесшумно. Стоимость от 7,5 до 9,6 тысяч в зависимости от комплектации.
• Немецкий «Fubag IQ 160» малогабаритный, но тяжелый, весит без малого 7 кг. Предназначен для работы от сети от 150 до 240 В, не боится «провисания» напряжения. Выдает рабочий ток от 10 до 160 ампер. Укомплектован двумя силовыми проводами, стоит 7 тысяч.

Для сварки инверторами используют омедненный угольный стержень, его еще называют медноугольный электрод. Промышленные инверторы для медных проводов крупногабаритные, тяжелые. Для работы с электрикой выбирают небольшие аппараты, работающие от сети 220 В, оснащенные ремнем для переноски. Инверторы отличаются от трансформаторов стабильной дугой, дополнительными функциями, упрощающими сварку.

Самодельные конструкции

На базе трансформаторов от старого оборудования многие сами сооружают аппараты, пригодные для сварки. Для кожуха необходима плотная коробка из огнестойкого материала, например, старый корпус от микроволновки. Некоторые умельцы монтируют схему с трансформатором и диодом на деревянной подставке. Если есть длинный кабель, для варки скрутки медных проводов применимо и такое оборудование. Варка проводится на весу, удаленность должна быть не менее 1,5 метров.

Можно использовать трансформатор любой мощности от 300 до 800 ватт, на вторичной обмотке должно быть напряжение от 12 до 36 В. Для сварки алюминиевых и медных проводов небольшого диаметра хватит 9 В. В качестве электрода, разжигающего дугу, используют угольные вкладыши пальчиковых батареек. На контакты выводят мощные провода с сечением не менее 15 мм 2 . Если нет толстого кабеля, скручивают 2 или три тонких провода.

Себестоимость самодельного сварочного аппарата для сварки алюминиевых и медных проводов невысокая, используют трансформаторы от микроволновых печей, другой бытовой техники. С ними нужно обращаться аккуратно, нельзя их включать в сеть для проверки без удаления родной вторичной обмотки. Мощность может достигать 2000 В. С самодельной вторичной обмоткой трансформатор безопасен, к нему можно подключать угольный карандаш и плоскогубцы для зажима скрутки.

Браться за изготовление сварочного аппарата стоит, если есть опыт сборки или ремонта электротехнических устройств.

Технология сварки медных скруток

Для сварки провод очищают на 5–7 см от конца, чтобы во время работы не повредить сварочным оборудованием изоляцию. Сердечники складывают параллельно, концами в одну сторону. Скручивают, сильно зажимают скрутку плоскогубцами. Электродом касаются кончика скрутки. За 1–2 секунды образуется шарик однородного металла. Заваренную скрутку остужают, изолируют термоусадочной трубкой или изоляционной лентой.

Перед работой нужно потренироваться на обрезках кабеля, чтобы выбрать параметры рабочего тока. Угольный электрод сначала 5 секунд прогревают, только потом направляют на скрутку. Время выдержки зависит от количества проводников, диаметра жил. Медь нельзя перекаливать до потемнения, соединение будет хрупким, способно рассыпаться при укладке провода в щиток или распределительную коробку.

При выборе сварочного аппарата, предназначенного для сварки алюминиевых и медных проводов, учитывают параметры тока. Выбирают устройства с минимальным шагом настроек. Компактные легкие инверторы можно носить на плече. Универсальные хороши тем, что ими выполняют многие виды сварочных работ.

Способов соединения проводов существует много. Они отличаются скоростью монтажа, качеством электрических контактов, возможностями длительной работы под действующими нагрузками сети.

Повышенной надежностью обладает проверенная временем скрутка со сваркой. Все другие технологии уступают ей в разной мере.

В статье даются советы домашнему мастеру по изготовлению сварочного трансформатора напряжения для соединения медных проводов при монтаже бытовой электропроводки и описание технологии их сварки с поясняющими картинками, схемами и видеороликом.

В быту можно встретить проводку, проложенную по старый методике из алюминия или современную из меди. Сваривать можно оба типа, но, поскольку алюминиевые провода сейчас дорабатывают свой ресурс и подлежат замене медными, то применительно к последним и будем выполнять все расчеты.

О сварке проводов

Процесс включает в себя подготовку жил и их дальнейшее соединение.

Подготовительные работы

разделка концов кабелей и проводов, снятие изоляции;

скрутка оголенных жил;

подготовка сварочного оборудования.

Особенности технологии

Для соединения проводов можно использовать переменный, постоянный или выпрямленный ток. Его величина должна расплавить медь в месте приложения электрода без нарушения внутренней структуры металла. При этом форма приложенного напряжения существенное влияние не оказывает, хотя сварной шов хорошего качества проще обеспечить на постоянном токе.

Сварка создает наиболее монолитный и прочный сплав металла с надежным контактом. Для нее достаточно регулировать токи в пределах 40÷120 А, подбирая их по поперечному сечению и количеству соединяемых проводов: электрод не должен прилипать, а дуге необходимо обеспечить устойчивое горение.

Медь обладает меньшей температурой плавления, чем сталь. Ее нет необходимости прогревать высокими токами, создавать большую дугу. Процесс протекает кратковременно, без образования большого количества брызг металла. Для непродолжительной работы сварщика допустимо использовать защитные очки вместо маски, упростить некоторые меры безопасности. Но работать все равно следует в специальной одежде и обуви.

Для сварки используют электрод из угля со слоем омеднения. Вполне допустимо заменить его стержнем от отработавшей батарейки или щеткой от электродвигателя.

Такой электрод подносят вплотную к скрутке и сразу же отводят на 0,5÷1 мм. Возникающая дуга расплавляет медь, образуя на окончании характерный шарик. Цепь тока сразу разрывают: кратковременностью процесса сохраняют целостность изоляции на проводах, исключают образование пористой структуры металла в создаваемом шве.

После охлаждения металла скрутку со сваркой обматывают изолентой (желательно матерчатой) или закрывают термоусадочной трубкой.

Входящие в распределительную коробку кабели рекомендую сразу подписывать. Такое соединение жил скруткой со сваркой работает надежно десятилетиями. При необходимости прозвонки электрической схемы надписи значительно облегчат работу потомкам.

О конструкциях сварочных трансформаторов

Для сварки со скруткой электропроводки можно использовать различное оборудование промышленного производства или сделать его самостоятельно.

Инверторные аппараты

Эти современные промышленные приборы позволяют качественно выполнять работу, создавая хорошие швы даже начинающим сварщикам.

Совсем не сложно инвертор для сварки купить в магазине. Им можно выполнять и другие работы по дому. Но мы не преследуем эту цель, а интересуемся тем оборудованием, которое можно сделать своими руками.

Самодельные конструкции

Среди множества разработок рассмотрим две: наиболее простую и мощную, которые не так уж сложно воплотить в жизнь.

Самый простой сварочный аппарат

Его можно изготовить для замены электропроводки в частном доме или квартире: потребуется просто подобрать или изготовить трансформатор мощностью порядка 600 ватт с напряжением 220/12÷36 вольт.

Для сварки скрутки может понадобиться ток около 100 ампер. Учитывая, что рабочий режим длится не более двух секунд, а дуга для каждой цепи создается с выдержкой времени, толщину провода для вторичной обмотки и цепь подключения электродов допустимо выбирать на меньшие нагрузки. Перегрев их изоляции придется исключать обдувом или перерывами в работе.

Где взять трансформатор напряжения

Из готовых образцов можно порекомендовать модель типа ТБС (трансформатор броневой станочный).

Альтернативным методом является его изготовление своими руками. Эта технология подробно описана статьей об электрическом паяльнике Момент.

Разница только в том, что здесь отсутствует короткозамкнутая вторичная обмотка. Ее можно наматывать не цельной шинкой, а параллельным набором доступных проводов сечением 2,5÷3 мм кв. Минимального напряжения порядка 12 вольт будет достаточно для сварки меди, но желательно его увеличить в 2÷3 раза.

Конструкция приспособления для сварки скруток

Такое устройство не сложно изготовить своими руками. Оно значительно облегчает работу, делает ее более безопасной.

Угольный электрод крепят на неподвижное основание из металла.

Скрутку проводов просто вставляют в барашковый зажим подвижного металлического рычага и прижимают ее к графитовому электроду с флюсом (бура). Кратковременно подают напряжение на трансформатор, осуществляя сварку. Проводам дают возможность остыть прямо внутри углубления электрода.

Потребуется поэкспериментировать, чтобы определить время сварки опытным путем, используя ненужные отрезки провода для создания дополнительной скрутки.

Мощный регулятор постоянного тока

Его изготавливают отдельным корпусом, состоящем из двух блоков:

Они соединяются проводами между собой и выводами от вторичной обмотки отдельного силового трансформатора напряжения, а также сварочными электродами.

Этот регулятор выдает выпрямленный ток, который можно использовать как для сварки, так и других целей, например, зарядки аккумуляторов, параллельного питания стартера при пуске двигателя легкового автомобиля или выполнения другой работы.

Конструкцию несложно собрать навесным методом. Даже в этом случае можно добиться ее небольших размеров.

Регулятор получает питание от вторичной обмотки силового трансформатора. Напряжение на входе может быть в пределах 50÷90 вольт.

Электронный блок

Работа основана на схеме фазоимпульсного генератора сигналов, изготовленного из двух биполярных транзисторов прямой и обратной проводимости (p-n-p и n-p-n типа).

Положение движка потенциометра R2 влияет на скорость зарядки конденсатора С1 до напряжения 6,9 вольта. При его увеличении происходит открытие транзисторов VT1 и VT2. Через них начинается разряд конденсатора на обмотку I трансформатора Т1 (импульсного типа).

Этот импульс разряда через вторичные обмотки II и III поступает на управляющий электрод силового тиристора VS-3 или VS-4, открывает его при соответствующем направлении полуволны синусоидальной гармоники напряжения.

Тиристоры VS-1 и VS-2 работают в качестве промежуточных усилителей управляющего тока для силовой цепи. Дело в том, что в качестве импульсных используются трехобмоточные трансформаторы серий ТИ-3÷ТИ-5. Во всех трех обмотках они имеют одинаковый коэффициент трансформации (1:1:1). Создаваемый ими ток импульса мал, его требуется увеличивать.

Этот же вопрос можно решить иначе: собрать на ферритах импульсный трансформатор напряжения с повышенным коэффициентом трансформации во вторичных обмотках, добившись величины тока, достаточной для управления выходным каскадом основных тиристоров.

Выходной силовой блок

За основу работы использована несимметричная схема моста. В ней тиристоры VS-3 и VS-4 работают в одной фазе. Они способны нормально выдерживать ток до 160 ампер, направляя его через угольный электрод. Плечи с диодами VD6, VD7 используются в качестве буфера.

Если при монтаже не сделано ошибок, то регулятор работает сразу без дополнительной наладки.

Для закрепления материала рекомендую посмотреть видеоролик Татьяны Авраменко «Сварка медных проводов». Только критически отнеситесь к способам разделки жил и изоляции скруток, показанных автором.

Сейчас вам удобно задать вопросы в комментариях и поделиться этим материалом с друзьями в соц сетях.