Фосфористая бронза для контактной сварки

Фосфористая бронза для контактной сварки

Согласно классификации Американской ассоциации производителей контактно-сварочного оборудования (RWMA) электроды контактной сварки из бронзы МНБ 2,0-0,4 (БрНБТ) относится к третьей группе (классу) сплавов для контактной сварки. Для электродов этого класса характерны условия работы с большими усилиями прижатия электродов, высоким темпом и током сварки, что приводит к быстрому износу электродов. Совокупность высоких физико-механических свойств позволяет считать электроды контактной сварки из бронзы МНБ 2,0-0,4 (БрНБТ) самыми износостойкими в своём классе.

Электроды контактной сварки из бериллиевой бронзы выдерживают большее количество сварок, за счет высокого модуля упругости (Твердость НВ > 210), стойкости сплава к знакопеременным нагрузкам, высокой температуре разупрочнения (Т=550°С), хорошей тепло и электропроводности. В результате приходится реже менять электроды, повышается прочность и точность соединений, меньше изнашивается оборудование. Это подтверждается многочисленными результатами сравнительных испытаний и промышленной эксплуатации
Если Вы ещё не используете электроды контактной сварки из бериллиевой бронзы, но хотите их опробовать и оценить эффект от их применения, пожалуйста, ознакомьтесь с нашей практикой предпродажного сервиса. Для предварительной оценки полезности, можно воспользоваться с методикой расчета экономического эффекта от применения сплава МНБ 2,0-0,4 (БрНБТ) Сплав МНБ 2,0-0,4 (БрНБТ) является наиболее универсальным из электродных сплавов и может использоваться во всех видах контактной сварки.

Применимость электродных сплавов для различных видов контактной сварки*

Электродный сплав

Применимость для контактной сварки

точечной

шовной (роликовой)

Другие страницы по теме

Материал электродов для контактной сварки

Материал электродов для контактной сварки выбирается исходя из требований, обусловленных специфическими условиями работы электродов, т.е. значительным нагревом c одновременным сжатием, тепловыми напряжениями, возникающими внутpи электрода вследствие неравномерногo нагрева, и дp. Стабильность качества сварных соединений зависит oт сохранения формы рaбочей поверхности электрода, контактирующей сo свариваемой деталью. Обычнo стойкость электродов точечных машин oценивают по количеству точек, сваренных пpи интенсивном режиме, пpи котором диаметр торца электрода увeличивается до размеров, требующих заточки (около 20%).

Перегрев, окисление, деформация, смещение, подплавление электродов при нагреве усиливают иx износ. Чистая медь является тепло- и электропроводной, но не жаропрочной. Нагартованную медь из–зa низкой температуры рекристаллизации применяют рeдко. Чаще используются сплавы меди c добавлением легирующих элементов. Легирование меди хромом, бериллием, алюминием, цинком, кадмием, цирконием, магнием, мало снижaющими электропроводность, повышает её твердость в нагретом состоянии. Никель, железо, и кремний вводятся в медь для упрочнения электродов. Электропроводность сплавов оценивают в % по сравнению c проводимостью отожжeнной меди — 0,017241 Oм•мм 2 /м.

Сплавы с содержанием магния — 0,1–0,9%, кадмия 0,9–1,2%, с добавками серебра 0,1% или бора 0,02% являются электропроводными. Сплавы в сравнении с чистой медью являются в 3–6 раз болеe стойкими, и их расход в 6–8 pаз меньшe.

Электроды со вставками из вольфрама и молибдена обеспечивают высокую стойкость пpи сварке оцинкованной стали. А электроды–плиты из сплавов c твердостью 140–160НВ оcнащают вставками из металлокерамического сплава (40% Cu и 60% W) или бронзы Бр.НБТ (смотрите таблицу).

Таблица. Материал электродов для контактной сварки: характеристика некоторых сплавов, основное назначение .

На текущий день плоский и тянутый прокат из бронзовых сплавов находит широкое применение в различных отраслях промышленности. Технология изготовления одного из древнейших известных людям сплава – бронзы, заключается в нагревании до жидкого состояния чистой меди и олова в пропорции примерно 90-94% меди и 9-5% олова соответственно. Примерно 1% отводится на различные неудаляемые примеси.

Фосфористая бронза – это одна из лучших разновидностей этого сплава, обладающая до 30% лучшей прочностью в сравнении с обычной бронзой. Лента БрОФ активно используется для изготовления штампованных деталей, контактов, контактных пружин. Наша компания готова предложить вместо сплава БрОФ сплав марки Wieland B16.

Несмотря на свое название, она почти не содержит в своем составе фосфора, его доля составляет от 0,05 до 0,2% (чаще не более 0,1%) от общей массы сплава. Так откуда же появилось такое название? Дело в том, что в процессе изготовления этого вида бронзы для очистки жидкого расплава от посторонних примесей, в частности окислов меди и олова, применяют фосфор, который после добавления в ванну с металлом, вступает в реакцию с окислами и отнимает у них кислород. В результате посторонние примеси всплывают на поверхность расплава и удаляются механическим путем. Оставшийся в расплаве фосфор со временем улетучивается из него.
Необходимость удаления из сплава окислов и фосфора связана с тем, что их наличие ухудшает физические свойства сплава – повышает его хрупкость и твердость и снижает вязкость. Более того, фосфор способствует кристаллизации олова в сплаве, тем самым повышая прочность готового сплава.

Бронзовый сплав БрОФ

• Алюминий
  • Д16
  • Д16т
  • В95
  • АД31
  • АМг1
  • АМг2
  • АМг3
  • АМг4
  • АМг5
  • АМг6
• Бронза
  • БрБ2
  • БрАЖ9-4
  • БрАЖН10-4-4
  • БрОФ
  • БрОЦС5-5-5
  • БрАЖМц10-3-1,5
• Латунь
  • Л63
  • Л68
  • ЛС59-1
• Медь
  • М1
  • М2
  • М3

Бронза БрОФ представляет собой бронзовый сплав из меди, где легирующими компонентами выступают олово и фосфор. Оловянно-фосфористая бронза поддается разным видам обработки: прессованию, прокатке, волочению, обжигу. Одно из главных достоинств материала — повышенная устойчивость к трению и износу. Благодаря хорошим механическим характеристикам БрОФ широко задействуется в производстве машиностроительных, радиотехнических и электрических запчастей.

Расшифровка и характеристики сплава БрОФ

Маркировка БрОФ расшифровывается так: «Бр» — бронза, «О» — олово, «Ф» — фосфор. Помимо букв используются цифровые обозначения, которые показывают процентное соотношение легирующих элементов.

Химический состав сплава БрОФ регламентируется ГОСТом 5017-2006 и 613-79. Наличие элементов олова улучшает литейно-технологичные свойства изделий и позволяет обрабатывать материал при более низкой температуре. Фосфор в свою очередь добавляется для того, чтобы увеличить сопротивление к разрывам и жидкотекучесть. Также в состав БрОФ входит железо, сурьма, алюминий, свинец и кремний.

К основным качествам бронзы БрОФ относится:

• пластичность и прочность;
• маленький коэффициент усадки;
• повышенные водоотталкивающие свойства;
• стойкость к процессам коррозии;
• длительный период службы;
• возможность эксплуатации металлопроката в агрессивной среде.

Различия марок БрОФ

Химический состав бронзы БрОФ влияет на эксплуатационные свойства металлоизделий и области их назначения.

БрОФ2-0,25 и БрОФ4-0,25 — бронза оловянная, которая обрабатывается при помощи высокого давления. Используется для изготовления трубок, манометрических пружин, комплектующих деталей в контрольно-измерительных приборах.

БрОФ6-0,15 — легко поддается деформации под воздействием давления и высокой температуры. Применяется для производства подшипников, проволоки для ручной сварки, машиностроительных заготовок.

БрОФ7-0,2 — имеет отличные показатели прочности, благодаря чему из него делают машинные прокладки, прутки, шестерни, втулки, зубчатые колеса.

БрОФ10-1 и БрОФ10-10 — основа для втулок подшипников, винтовых гаек, сверхпрочной ленточной продукции.

БрОФ6,5-0,4 — из него делают пружины, полосы, ленты, биметаллические изделия.

БрОФ8-0,3 — сплав используют для изготовления промышленных проволочных сеток, сталебронзовых втулок.

1. Примеси, не указанные в таблице учитываются в общей сумме примесей.
2. Содержание примеси серы и магния допускается не более 0,002% каждой.

Применение

Бронзовый сплав БрОФ применяется в производстве лент, прутков или круга. Металлопрокат не поддается процессам коррозии и окисления во время контакта с солями. Даже после долгого пребывания в условиях повышенной влажности изделия остаются в первозданном виде, поэтому из сплава БрОФ часто изготавливаются запчасти для кораблей. Также бронза БрОФ широко применяется в авиации, строительной отрасли, конструировании измерительных приборов и станков.

Заполните данные ниже и наши менеджеры обязательно свяжутся с Вами в самое ближайшее время, а также проконсультируют по интересующим вопросам

Фосфористые бронзы (БрОФ)

ООО ВПО ПромМеталл (бронза, латунь, медь) Москва

+7-903-798-09-70 Александр

складскую справку скачать можно здесь

Фосфористая бронза — Под этим названием известен сорт машинной бронзы, отличающийся большим сопротивлением изнашивающим и истирающим усилиям, а также большой химической устойчивостью. Этими особенными свойствами Ф. бронза обязана не той незначительной примеси фосфора, которая входит в готовые уже изделия из этого металла, а тому фосфору, который применяется для ее очистки, пока она находится еще в жидком состоянии, и который затем из нее почти совершенно удаляется. Другими словами, фосфор играет здесь роль не как полезная составная часть сплава [1] , а как вещество, уничтожающее вредные примеси, ухудшающие физические качества сплава. Ввиду этого правильно было бы рассматриваемую бронзу называть бронзой, очищенной фосфором. Очищающая роль фосфора состоит в следующем: при плавке бронзы на поду пламенной печи при доступе воздуха медь и отчасти олово образуют окислы, которые растворяются в жидкой ванне и сообщают металлу густотекучесть, а в застывшем состоянии — твердость и хрупкость. Если ввести в расплавленную металлическую ванну фосфор (как таковой или лучше в виде фосфористой меди), то он отнимает кислород у этих окислов и сам вступает с ним в соединение. Образующиеся окислы уже не растворяются в жидкой ванне и, будучи легче металла, всплывают на поверхность последнего и могут быть с нее удалены. Очищенный таким способом сплав вновь приобретает утраченную им жидкотекучесть и значительно выигрывает в твердости, не теряя в то же время и в вязкости, почему является превосходным материалом для изготовления машинных частей, подвергающихся сильным ударам (напр. насосные клапаны), сильному трению (подшипники, зубчатые колеса, бесконечные винты), химическому влиянию морской воды, пламени и кислот (торпедо, обшивочные листы подводных частей морских судов, доменные фурмы, краны для химических приборов), сильному изнашиванию (артиллерийские орудия). По составу фосфористая бронза подходит к наиболее медянистым сортам обыкновенной машинной бронзы. Обычный ее состав: от 90 до 94 % красной меди на 9 до 5 ч. олова. Примесь фосфора в готовых отливках из Ф. бронзы колеблется в пределах от 0,05 до 0,19 %. Эта последняя доза, впрочем, слишком велика, и за предельное содержание фосфора следует принять не свыше 0,1 %, иначе сплав сильно теряет в крепости и вязкости. Обыкновенная продажная Ф. медь, употребляемая на присадку к бронзе в видах очистки последней, содержит до 10 % фосфора. Поэтому ее можно присаживать до 2—3 %, не опасаясь, что в готовые отливки перейдет опасный процент фосфора. Вместо Ф. меди можно брать Ф. олово с содержанием до 5 % фосфора. Опыты показали, что бронза, очищенная фосфором, обладает абсолютной крепостью на 30 % большей, нежели обыкновенная бронза того же состава при той же степени вязкости, и, сверх того, отличается гораздо большей жидкотекучестью. Кроме разрушения окислов, фосфору приписывается еще свойство способствовать выкристаллизовыванию олова. В обыкновенной бронзе олово не кристаллизуется, вследствие чего (при окристаллизовавшейся меди) сложение массы получается обыкновенно недостаточно однородным. Фосфор сглаживает эту неоднородность и тем повышает крепость и вязкость сплава. Внешние характерные признаки хорошо очищенной фосфором бронзы суть: блестящая металлическая поверхность расплавленной ванны (в обыкновенной бронзе поверхность эта всегда подернута пленкой окисла) и внезапный переход при застывании из жидкого состояния в твердое, без посредствующего тестообразного состояния. Ф. бронза может быть поддерживаема в расплавленном состоянии продолжительное время без потери в содержании олова (неизбежной в обыкновенной бронзе), и из нее выжигается лишь фосфор. Вязкость Ф. бронзы настолько велика, что она может коваться, прокатываться и тянуться в проволоку в холодном состоянии. Изделия, от которых требуется наивысшая вязкость, изготовляются из Ф. бронзы с наименьшим содержанием олова, а на изделия, долженствующие отличаться большой твердостью, — идут наиболее богатые оловом сорта ее. Оставаясь на открытом воздухе, Ф. бронза быстро покрывается прочной и красивой пленкой окиси (так назыв. патиной), потому, при большой к тому же ее жидкотекучести, представляется весьма хорошим материалом для отливки статуй и памятников.

Наиболее распространенные марки:

Классификация

Применение материалов.

Химический состав материала БрО10Ф1

Примечание: Cu — основа; процентное содержание Cu дано приблизительно

Химический состав материала БрОФ7-0.2

Примечание: Cu — основа; процентное содержание Cu дано приблизительно

Механические свойства при Т=20 o С

Твердость по Бринеллю

Физические свойства материала БрО10Ф1 .

Физические свойства материала БрОФ7-0.2 .

В чём разница?

Разница между Бронзой и Фосфористой бронзой

Основное различие между Бронзой и Фосфористой бронзой состоит в том, что Бронза представляет собой сплав меди с оловом, тогда как Фосфористая бронза представляет собой разновидность бронзы, в которой добавляется фосфор в качестве дополнительного компонента.

Бронза является сплавом, с широким спектром применения. Фосфористая бронза – это тип бронзы, который обладает более востребованными свойствами, такими как высокая прочность и износостойкость, обусловленная присутствием фосфора и олова.

Содержание

1. Обзор и основные отличия
2. Что такое Бронза
3. Что такое Фосфористая бронза
4. Что общего между Бронзой и Фосфористой бронзой
5. В чем разница между Бронзой и Фосфористой бронзой
6. Заключение

Что такое Бронза?

Бронза – это сплав, который состоит из меди олова. Иногда производители смешивают некоторые другие элементы с медью, чтобы получить бронзу. Такие элементы включают мышьяк, фосфор, алюминий, марганец и кремний.

По внешнему виду бронза обычно имеет тусклый золотистый цвет . Её температура плавления зависит от количества присутствующего олова. Кроме того, по составу существует три основных типа бронзы: фосфорная, берилевая и алюминиевая бронза.

Что касается свойств, бронза обладает высокой пластичностью (способна вытягиваться в тонкую проволоку) и обладает низким коэффициентом трения. Кроме того, она используется в лодочной и судовой арматуре из-за ее устойчивости к коррозии в соленой воде. Бронза широко используется в скульптурах, зеркалах, отражателях, пружинах и т.д.

Что такое Фосфористая бронза?

Фосфористая бронза или фосфорная бронза – это сплав меди, олова и фосфора. Она является жесткой и твердой формой бронзы, содержащей небольшое количество фосфора. Кроме того, этот вид бронзы, используется специально для подшипников.

Фосфористая Бронза

Фосфористая бронза имеет красновато-коричневый цвет. Что касается свойств, она обладает значительно высокой текучестью и литейной способностью в расплавленной фазе. Кроме того, в её составе олово повышает устойчивость к коррозии, а также её прочность.

Фосфористая бронза имеет различные области применения благодаря своей прочности, долговечности, низкому коэффициенту трения и т.д. В продаже можно найти этот материал в виде проводов, труб, прутков, пластин и листов.

Что общего между Бронзой и Фосфористой бронзой?

Общими свойствами Бронзы являются высокая пластичность, меньшая хрупкость, высокая коррозионная стойкость, лучшая проводимость тепла и электричества, в то время как общие свойства Фосфористой бронзы включают высокую коррозионную стойкость, высокую прочность, долговечность и низкий коэффициент износа.

Кроме того, еще одним отличием Бронзы от Фосфористой бронзы является их внешний вид. Бронза обычно имеет тусклый золотистый цвет, а Фосфористая бронза имеет красновато-коричневый цвет.

В чем разница между Бронзой и Фосфористой бронзой?

Существуют разные виды бронзы в зависимости от их химического состава. Бронза состоит из меди и олова, а также некоторых микроэлементов. Фосфористая бронза – это тип бронзы, в состав которого входит фосфор в качестве микроэлемента, помимо меди и олова. Следовательно, ключевое различие между Бронзой и Фосфористой бронзой состоит в том, что Бронза представляет собой сплав меди с оловом, тогда как Фосфористая бронза представляет собой тип Бронзы, в которой фосфор добавляется в качестве дополнительного компонента.

Заключение – Бронза против Фосфористой бронзы

Таким образом, Бронза является сплавом меди с оловом. Также существуют разные виды Бронзы в зависимости от химического состава. Фосфористая бронза является одним из таких типов. Основное различие между Бронзой и Фосфористой бронзой состоит в том, что Бронза представляет собой сплав меди с оловом, тогда как Фосфористая бронза представляет собой разновидность Бронзы, которая в качестве дополнительного компонента содержит фосфор.

Характеристики и особенности применения сварочных бронзовых прутков

Сварка цветных металлов, а также их сплавов требует от исполнителя особых навыков и внимания, например, бронза имеет высокую теплопроводность, а литиевый вариант этого сплава обладает высокой текучестью, поэтому сварка производится только в нижнем горизонтальном положении. Пруток бронзовый используется в виде электрода, а соединяемые детали требуют небольшого предварительного разогрева для образования ровного, прочного шва.

Преимущества

Пруток бронза применяется только для сварки деталей из меди или её сплавов, т. к. при этом учитывается специфические физические свойства этого довольно капризного металла:

• высокая степень теплопроводности;
• большая текучесть в жидком состоянии;
• активность в расплавленном состоянии при взаимодействии с молекулами водорода или кислорода.

При сварке изделий из бронзы надо учитывать, что во время эксплуатации при нагревании до высоких температуру шов теряет прочность и появляется хрупкость. Многие годы конструкции или заготовки из меди и сплавов на её основе сваривались электродами отечественного производства марки Комсомолец-100, о достоинствах и недостатках этих изделий мы поговорим немного позже.

Сегодня используются прутки, состоящие из сплава меди, имеющие: до 8% цинка, 3% олова, 7% свинца, 0,4% никеля, 0,2 % фосфора, около 0,3% железа. Например, для сварки БрОЦ10-2 рекомендовано применять электроды из сплава аналогичной марки или БрОЛ А8-0,8-0,7, где применено специальное покрытие. Для соединения деталей из фосфористой бронзы используются прутки с процентным содержанием олова до 11% и фосфора 0,5—1,0%, а покрытие состоит из 80% борного шлака плюс 20% жидкого стекла.

Хорошее качество имеют швы, выполненные электродами марки ЦБ-1, ММЗ-2, МН-4, а также с толстым покрытием ЗТ, ОЗБ-2М, Комсомолец-100. Из импортных вариантов для сварки бронзы подходят прутки AS BRONZ Askaynak или Unitor ALBRONZE-344.

Расшифровка прутка с аббревиатурой ПКРНХ:

• П — сделан методом прессования;
• КР — поперечное сечение имеет форму круга;
• Н — изделие нормальной точности;
• Х — этот символ вставляют при отсутствии других данных, например, особых условий использования.

Изделия с аналогичной маркировкой относятся к сортовому бронзовому прокату, они выпускаются катаного, прессованного или тянутого типа. Применяются для изготовления элементов и узлов механизмов, при производстве бронзовых втулок, в авиастроении или космической промышленности.

Электроды марки Комсомолец-100 имеют специальное покрытие, используются для сварки деталей из меди или её сплавов. Для диаметра в 4 мм расход электродов составляет 1 кг на 1,6 кг наплавленного металла. Сварку надо проводить небольшими участками длиной не более 35 мм с последующим охлаждением до температуры в 60 °С, перед началом работ нужно прогреть металл до 300—700 градусов, что напрямую зависит от толщины заготовок.

Пруток БраЖ — это сплав бронзы с алюминием, к основным преимуществам относится повышенная жаропрочность, высокая стойкость к воздействию коррозии, довольно низкое относительное удлинение. Расшифровка марки пруток БраЖ9-4:

• Бр — основа сплава бронза;
• а — алюминий, который и придаёт стойкость против коррозии;
• Ж — железо, способствующее уменьшению зернистости;
• цифры 9 и 4 — это процентное содержание соответственно алюминия и железа.

Бронзовые прутки имеют плотность 7,6 г/см 3 , относительное удлинение — 15%. Изделия повышенной прочности производятся с диаметром 16—50 мм, а высокой точности — 16—30 мм, применяются в автомобильной промышленности и строительстве. В составе нет дорогостоящего олова, поэтому прутки марки БрАЖ9-4 относятся к недорогому металлу.

Сварочное оборудование

Бронза хорошо соединяется только при помощи аргонодуговой сварки, поэтому на производстве используют специальное оборудование для сварки под защитой инертного газа, в качестве которого используется аргон, потому что он намного дешевле. Наилучшими производственными и техническими показателями отличаются установки марки УДГУ-251-02, 351-02 и 501-02 и ВД-306Д с БУСП ТИГ и 506Д.

Чтобы производство конструкций из бронзы методом сварки отличалось высоким качеством и надёжностью, нужно использовать горелки, которые специально разработаны для аналогичного оборудования. Наибольшее количество положительных отзывов пользователей имеют изделия марки ГДС-500.

ГОСТы и технические условия эксплуатации

Прутки из бериллиевой бронзы согласно ГОСТ 15835-70 — данный стандарт распространяется на прессованные прутки круглого сечения, а также на тянутые аналоги квадрантного или шестигранного вида. Изделия применяются в приборостроении и машиностроении.

Пруток бронзовый ГОСТ 1628–78 — это полуфабрикат для изготовления:

• разных механизмов и газовой арматуры;
• клапанов универсального назначения;
• валов, шпинделей разной конфигурации для механизмов, работающих в сложных условиях;
• крепёжного материала;
• деталей различного назначения.

Такие бронзовые прутки используются предприятиями различных отраслей промышленности, например: судостроение, авиакосмическая индустрия, производство высокоточных приборов, электротехнического оборудования.

Какие материалы можно соединять?

Сварка бронзовых изделий отличается ограниченным нагревом и быстрым проведением работ, чтобы затвердевание соединения происходило сразу же после создания шва. В качестве присадки применяются прутки из бронзы с большим содержанием фтора. При использовании газосварки нужно предварительно разогреть детали до температуры в 450 0 C, металл прутков должен быть наиболее близок по химическому содержанию к соединяемым деталям.

Диаметр прутков для присадки варьируется в пределах 5—8 мм, для сварки бронзовых изделий с содержанием олова и кремния используют прутки марки CuSi3 или CuSi3Mn1. Для прочного соединения алюминиевой бронзы БрАЖМц10-3-1,5 ГОСТ 18175-78 используют переменный ток и прутки марки БрАМц, хорошие показатели имеются у сварки методом TIG.

Если во время остывания шов треснул, то нужно прогреть деталь до 350 градусов. После сварки бронзовых деталей опытные исполнители проводят отжиг с температурой до 500 о С, чтобы снять внутреннее напряжение шовного соединения.

И. С. Бушманский, образование: колледж, специальность: мастер-сварщик, опыт работы с 2001 года: «При сварке оловосодержащей бронзы и нагреве деталей выше 550 о С, наблюдается выплавление олова, что приводит к образованию раковин и пор в структуре шва. Растрескивание шовного соединения происходит из-за неверного подбора присадочного материала».

Выводы

Прутки из бронзы, используемые в качестве присадки для аргонодугового метода сварки, несложно подобрать, т. к. модельный ряд не отличается изобилием. В продаже имеются несколько разновидностей, а выбор зависит от состава материала, который будет свариваться — присадки или электроды из бронзы должны состоять из аналогичных компонентов.