Messing zu Hause härten. Wärmebehandlung von Nichteisenmetallen

Glühen und Härten von Duraluminium

Um die Härte zu verringern, wird Duraluminium geglüht. Das Teil bzw. Werkstück wird wie beim Härten auf ca. 360° C erhitzt, einige Zeit gehalten und anschließend an der Luft abgekühlt. Die Härte von geglühtem Duraluminium ist fast halb so hoch wie die von gehärtetem Duraluminium. Die ungefähre Erwärmungstemperatur eines Duraluminiumteils kann wie folgt bestimmt werden. Bei einer Temperatur von 350–360 °C verkohlt ein Holzsplitter, der über die heiße Oberfläche des Teils geführt wird, und hinterlässt einen dunklen Fleck. Die Temperatur des Teils lässt sich sehr genau bestimmen, indem man ein kleines Stück Kupferfolie (etwa so groß wie ein Streichholzkopf) auf die Oberfläche legt. Bei einer Temperatur von 400° C entsteht über der Folie eine kleine grünliche Flamme. Geglühtes Duraluminium hat eine geringe Härte; es kann zweimal gestanzt und gebogen werden, ohne dass Risse zu befürchten sind. Härten. Duraluminium kann gehärtet werden. Beim Aushärten werden Teile aus diesem Metall auf 360–400 °C erhitzt, einige Zeit gehalten, dann in Wasser bei Raumtemperatur getaucht und dort bis zur vollständigen Abkühlung belassen. Unmittelbar danach wird Duraluminium weich und plastisch, lässt sich leicht biegen und schmieden. Nach drei bis vier Tagen nimmt die Härte zu. Seine Härte (und gleichzeitig seine Zerbrechlichkeit) nimmt so stark zu, dass es einer Biegung in einem kleinen Winkel nicht mehr standhält. Duraluminium erreicht nach der Alterung seine höchste Festigkeit. Die Alterung bei Raumtemperatur wird als natürlich bezeichnet, bei erhöhter Temperatur als künstlich. Die Festigkeit und Härte von frisch gehärtetem Duraluminium, das bei Raumtemperatur belassen wird, nimmt mit der Zeit zu und erreicht nach fünf bis sieben Tagen den höchsten Wert. Dieser Vorgang wird als Duraluminiumalterung bezeichnet

Glühen von Honig und Messing

Glühen von Kupfer. Kupfer wird auch einer Wärmebehandlung unterzogen. Dabei kann Kupfer entweder weicher oder härter gemacht werden. Im Gegensatz zu Stahl wird Kupfer jedoch durch langsames Abkühlen an der Luft gehärtet und Kupfer wird durch schnelles Abkühlen in Wasser weich. Wenn ein Kupferdraht oder ein Kupferrohr über einem Feuer glühend heiß (600 °C) erhitzt und dann schnell in Wasser getaucht wird, wird das Kupfer sehr weich. Nachdem das Produkt die gewünschte Form erhalten hat, kann es erneut über einem Feuer auf 400 ° C erhitzt und an der Luft abgekühlt werden. Der Draht oder das Rohr wird dann fest. Wenn das Rohr gebogen werden muss, wird es dicht mit Sand gefüllt, um Abflachungen und Risse zu vermeiden. Das Glühen von Messing erhöht seine Duktilität. Nach dem Glühen wird Messing weich, lässt sich leicht biegen, ausschlagen und gut dehnen. Zum Glühen wird es auf 500 °C erhitzt und an der Luft bei Raumtemperatur abkühlen gelassen.

Bläuen und „Bläuen“ von Stahl

Blaufärbung. Nach dem Bläuen erhalten Stahlteile eine schwarze oder dunkelblaue Farbe in verschiedenen Farbtönen, sie behalten einen metallischen Glanz und auf ihrer Oberfläche bildet sich ein hartnäckiger Oxidfilm; Teile vor Korrosion schützen. Vor dem Bläuen wird das Produkt sorgfältig geschliffen und poliert. Seine Oberfläche wird durch Waschen in Alkalien entfettet, anschließend wird das Produkt auf 60–70 °C erhitzt. Anschließend wird es in einen Ofen gegeben und auf 320–325 °C erhitzt. Dadurch wird lediglich eine gleichmäßige Färbung der Oberfläche des Produkts erreicht wenn es gleichmäßig erhitzt wird. Das so behandelte Produkt wird schnell mit einem in Hanföl getränkten Tuch abgewischt. Nach dem Schmieren wird das Produkt erneut leicht erwärmt und trocken gewischt. „Bläuen“ von Stahl. Stahlteilen kann eine schöne blaue Farbe verliehen werden. Stellen Sie dazu zwei Lösungen her: 140 g Hyposulfit pro 1 Liter Wasser und 35 g Bleiacetat („Bleizucker“) ebenfalls pro 1 Liter Wasser. Vor Gebrauch werden die Lösungen gemischt und zum Kochen gebracht. Die Produkte werden vorgereinigt, auf Hochglanz poliert, dann in kochende Flüssigkeit getaucht und aufbewahrt, bis die gewünschte Farbe erreicht ist. Anschließend wird das Teil in heißem Wasser gewaschen und getrocknet, anschließend wird es leicht mit einem mit Rizinusöl oder sauberem Maschinenöl angefeuchteten Lappen abgewischt. Auf diese Weise behandelte Teile sind weniger anfällig für Korrosion.

Glühen und Normalisieren von Stahl

Glühen ist ein Wärmebehandlungsprozess für Metall, bei dem das Metall erhitzt und dann langsam abgekühlt wird. Übergang einer Struktur von einem Nichtgleichgewichtszustand in einen eher ausgeglichenen Zustand. Glühen der ersten Art, seine Arten: Rückführung (auch Metallrest genannt), Rekristallisationsglühen (auch Rekristallisation genannt), Glühen zum Abbau innerer Spannungen, Diffusionsglühen (auch Homogenisierung genannt). Beim Glühen der zweiten Art handelt es sich um eine Änderung der Struktur der Legierung durch Rekristallisation in der Nähe kritischer Punkte, um Gleichgewichtsstrukturen zu erhalten. Glühen der zweiten Art, seine Arten: vollständiges, unvollständiges, isothermes Glühen.

Nachfolgend werden das Glühen und seine Arten in Bezug auf Stahl besprochen.

Rückführung (Rest) des Stahls – Erhitzen auf 200–400 °C, Glühen, um die Härtung zu reduzieren oder zu beseitigen. Basierend auf den Glühergebnissen wird eine Abnahme der Kristallgitterverzerrung in Kristalliten und eine teilweise Wiederherstellung der physikalisch-chemischen Eigenschaften von Stahl beobachtet.

Rekristallisationsglühen von Stahl (Rekristallisation) – Erhitzen auf Temperaturen von 500 – 550 °C; Glühen zum Abbau innerer Spannungen – Erhitzen auf Temperaturen von 600–700 °C. Diese Art des Glühens beseitigt innere Spannungen im Metall von Gussstücken, die durch ungleichmäßige Abkühlung ihrer Teile entstehen, auch bei Werkstücken, die durch Druck (Walzen, Ziehen, Stanzen) bei Temperaturen unterhalb der kritischen Grenze verarbeitet werden. Durch das Rekristallisationsglühen wachsen aus den verformten Körnern neue Kristalle, die näher an den Gleichgewichtskörnern liegen, wodurch die Härte des Stahls abnimmt und die Duktilität und Zähigkeit zunehmen. Um innere Spannungen vollständig abzubauen, benötigt Stahl eine Temperatur von mindestens 600 °C.

Die Abkühlung nach dem Halten auf einer bestimmten Temperatur muss recht langsam erfolgen: Durch die beschleunigte Abkühlung des Metalls entstehen wieder innere Spannungen.

Das Diffusionsglühen von Stahl (Homogenisierung) wird verwendet, wenn der Stahl eine intrakristalline Entmischung aufweist. Die Einebnung der Zusammensetzung in Austenitkörnern wird durch die Diffusion von Kohlenstoff und anderen Verunreinigungen im festen Zustand sowie durch die Selbstdiffusion von Eisen erreicht. Aufgrund der Ergebnisse des Glühens wird der Stahl in seiner Zusammensetzung homogen (homogen), daher wird das Diffusionsglühen auch als Homogenisierung bezeichnet.

Die Homogenisierungstemperatur sollte hoch genug sein, ein Überbrennen und Schmelzen der Körner sollte jedoch vermieden werden. Wenn das Ausbrennen zugelassen wird, oxidiert der Luftsauerstoff das Eisen, dringt in seine Dicke ein und es bilden sich Kristallite, die durch Oxidschalen getrennt sind. Ein Überbrennen kann nicht ausgeschlossen werden, daher sind überbrannte Werkstücke ein endgültiger Mangel.

Beim Diffusionsglühen von Stahl kommt es in der Regel zu einer zu starken Kornvergröberung, die durch anschließendes Vollglühen (auf Feinkörner) korrigiert werden sollte.

Das vollständige Glühen von Stahl ist mit Phasenrekristallisation und Kornverfeinerung bei den Temperaturen der Punkte AC1 und AC2 verbunden. Sein Zweck besteht darin, die Struktur des Stahls zu verbessern, um die spätere Bearbeitung durch Schneiden, Stanzen oder Härten zu erleichtern und eine feinkörnige, ausgeglichene Perlitstruktur des fertigen Teils zu erhalten. Zum vollständigen Glühen wird der Stahl 30–50 °C über die GSK-Linientemperatur erhitzt und langsam abgekühlt.

Nach dem Glühen haben überschüssiger Zementit (bei übereutektoiden Stählen) und eutektoider Zementit die Form von Plättchen, weshalb Perlit als lamellar bezeichnet wird.

Beim Glühen von Stahl auf lamellarem Perlit werden die Werkstücke bis zum Abkühlen im Ofen belassen, wobei der Ofen meist teilweise mit Brennstoff erhitzt wird, sodass die Abkühlgeschwindigkeit nicht mehr als 10–20 °C pro Stunde beträgt.

Reis. 1.

Durch das Glühen wird auch eine Kornverfeinerung erreicht. Das grobkörnige Gefüge beispielsweise von untereutektoidem Stahl (Abb. 1) entsteht beim Erstarren durch freies Kornwachstum (bei langsamer Abkühlung der Gussteile) sowie durch Überhitzung der Gussteile Stahl. Diese Struktur wird Widmanstätten genannt (benannt nach dem österreichischen Astronomen A. Widmanstätten, der 1808 eine solche Struktur auf Meteoreisen entdeckte). Diese Struktur verleiht dem Werkstück eine geringe Festigkeit. Die Struktur zeichnet sich dadurch aus, dass Einschlüsse aus Ferrit (helle Bereiche) und Perlit (dunkle Bereiche) in Form von länglichen Platten in unterschiedlichen Winkeln zueinander angeordnet sind. Bei übereutektoiden Stählen ist das Widmanstätten-Gefüge durch eine streifenförmige Anordnung von überschüssigem Zementit gekennzeichnet.

Reis. 2.

Die Kornverfeinerung ist mit der Rekristallisation von Alpha-Eisen in Gamma-Eisen verbunden; Durch die Abkühlung und den umgekehrten Übergang von Gamma-Eisen zu Alpha-Eisen bleibt das feinkörnige Gefüge erhalten.

Somit ist eines der Ergebnisse des Glühens auf lamellarem Perlit eine feinkörnige Struktur.

Unvollständiges Glühen von Stahl ist nur bei der Punkttemperatur A C1 mit einer Phasenrekristallisation verbunden; Teilglühen wird nach der Warmdruckbehandlung eingesetzt, wenn das Werkstück eine feinkörnige Struktur aufweist.

Das Glühen von Stahl zu körnigem Perlit wird normalerweise für eutektoide und übereutektoide Stähle verwendet, um die Duktilität und Zähigkeit des Stahls zu erhöhen und seine Härte zu verringern. Um körniges Perlit zu erhalten, wird der Stahl über den AC1-Punkt erhitzt und dann für kurze Zeit gehalten, damit sich der Zementit nicht vollständig im Austenit auflöst. Anschließend wird der Stahl auf eine Temperatur knapp unter Ar1 abgekühlt und mehrere Stunden lang auf dieser Temperatur gehalten. In diesem Fall dienen die Partikel des verbleibenden Zementits als Kristallisationskeime für den gesamten freigesetzten Zementit, der als runde (kugelförmige) Kristallite verstreut im Ferrit wächst (Abb. 2).

Die Eigenschaften des körnigen Perlits unterscheiden sich deutlich von den Eigenschaften des lamellaren Perlits in Richtung geringerer Härte, aber größerer Lamellarität und Viskosität. Dies gilt insbesondere für übereutektoiden Stahl, bei dem der gesamte Zementit (sowohl eutektoide als auch überschüssige) in Form von Kügelchen anfällt.

Isothermes Glühen – nach dem Erhitzen und Halten wird der Stahl schnell auf eine Temperatur leicht unter Punkt A 1 abgekühlt (Abb. 3) und dann bei dieser Temperatur gehalten, bis sich der Austenit vollständig in Perlit zersetzt, wonach er an der Luft abgekühlt wird. Der Einsatz des isothermen Glühens verkürzt die Zeit erheblich und erhöht zudem die Produktivität. Beispielsweise dauert das gewöhnliche Glühen von legiertem Stahl 13 bis 15 Stunden und das isotherme Glühen nur 4 bis 7 Stunden. Das isotherme Glühdiagramm ist in Abb. dargestellt. 7.

Reis. 3.

Eine Art vollständiges Glühen ist das Normalisieren, das darin besteht, den Stahl auf 30–50 °C über der GSE-Linie zu erhitzen, ihn auf diesen Temperaturen zu halten und ihn dann an der Luft abzukühlen. Der Zweck der Normalisierung besteht darin, Restspannungen im Metall zu entfernen und seine Struktur auszurichten.

Glühen von Stahlteilen

Um die mechanische oder plastische Bearbeitung eines Stahlteils zu erleichtern, wird dessen Härte durch Glühen verringert. Das sogenannte Vollglühen besteht darin, dass das Teil oder Werkstück auf eine Temperatur von 900 °C erhitzt wird, bei dieser Temperatur einige Zeit lang gehalten wird, um es in seinem gesamten Volumen zu erwärmen, und dann langsam (normalerweise zusammen mit dem Ofen) erhitzt wird ) auf Raumtemperatur abgekühlt.

Innere Spannungen, die bei der Bearbeitung im Teil entstehen, werden durch Niedertemperaturglühen beseitigt, bei dem das Teil auf eine Temperatur von 500–600 °C erhitzt und anschließend zusammen mit dem Ofen abgekühlt wird. Um innere Spannungen abzubauen und die Härte des Stahls leicht zu reduzieren, wird unvollständiges Glühen verwendet – Erhitzen auf 750–760 °C und anschließendes langsames (auch zusammen mit dem Ofen) Abkühlen.

Das Glühen kommt auch dann zum Einsatz, wenn die Härtung erfolglos bleibt oder ein Werkzeug zur Bearbeitung eines anderen Metalls überhitzt werden muss (z. B. wenn ein Kupferbohrer zum Bohren von Gusseisen überhitzt werden muss). Beim Glühen wird das Teil auf eine Temperatur erhitzt, die leicht unter der zum Härten erforderlichen Temperatur liegt, und dann an der Luft allmählich abgekühlt. Dadurch wird das gehärtete Teil wieder weich und lässt sich bearbeiten.

Kupfer wird auch einer Wärmebehandlung unterzogen. Dabei kann Kupfer entweder weicher oder härter gemacht werden. Im Gegensatz zu Stahl wird Kupfer jedoch durch langsames Abkühlen an der Luft gehärtet und Kupfer wird durch schnelles Abkühlen in Wasser weich. Wenn ein Kupferdraht oder ein Kupferrohr über einem Feuer glühend heiß (600 °C) erhitzt und dann schnell in Wasser getaucht wird, wird das Kupfer sehr weich. Nachdem das Produkt die gewünschte Form erhalten hat, kann es erneut über einem Feuer auf 400 ° C erhitzt und an der Luft abgekühlt werden. Der Draht oder das Rohr wird dann fest. Wenn das Rohr gebogen werden muss, wird es dicht mit Sand gefüllt, um Abflachungen und Risse zu vermeiden.

Das Glühen von Messing erhöht seine Duktilität. Nach dem Glühen wird Messing weich, lässt sich leicht biegen, ausschlagen und gut dehnen. Zum Glühen wird es auf 600 °C erhitzt und an der Luft bei Raumtemperatur abkühlen gelassen.

Glühen und Härten von Duraluminium

Um die Härte zu verringern, wird Duraluminium geglüht. Das Teil bzw. Werkstück wird wie beim Härten auf ca. 360 °C erhitzt, einige Zeit gehalten und anschließend an der Luft abgekühlt. Die Härte von geglühtem Duraluminium ist fast halb so hoch wie die von gehärtetem Duraluminium.

Die Erwärmungstemperatur eines Duraluminiumteils kann ungefähr wie folgt bestimmt werden: Bei einer Temperatur von 350–360 °C verkohlt ein Holzsplitter, der über die heiße Oberfläche des Teils geführt wird, und hinterlässt einen dunklen Fleck. Die Temperatur des Teils lässt sich recht genau bestimmen, indem man ein kleines Stück Kupferfolie (etwa so groß wie ein Streichholzkopf) auf die Oberfläche legt. Bei einer Temperatur von 400°C entsteht über der Folie eine kleine grünliche Flamme.

Geglühtes Duraluminium hat eine geringe Härte; es kann zweimal gestanzt und gebogen werden, ohne dass Risse zu befürchten sind.

Härten. Duraluminium kann gehärtet werden. Beim Härten werden Teile aus diesem Metall auf 360–400 °C erhitzt, einige Zeit gehalten, dann in Wasser mit Raumtemperatur getaucht und dort bis zur vollständigen Abkühlung belassen. Unmittelbar danach wird Duraluminium weich und flexibel, lässt sich leicht biegen und schmieden. Nach drei bis vier Tagen nimmt die Härte zu. Seine Härte (und gleichzeitig seine Zerbrechlichkeit) nimmt so stark zu, dass es einer Biegung in einem kleinen Winkel nicht mehr standhält.

Duraluminium erreicht nach der Alterung seine höchste Festigkeit. Die Alterung bei Raumtemperatur wird als natürlich bezeichnet, bei erhöhter Temperatur als künstlich. Die Festigkeit und Härte von frisch gehärtetem Duraluminium, das bei Raumtemperatur belassen wird, nimmt mit der Zeit zu und erreicht nach fünf bis sieben Tagen den höchsten Wert. Dieser Vorgang wird als Duraluminiumalterung bezeichnet.

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Aluminium löten oder schweißen? Was ist der Unterschied und was ist besser?

Schauen wir uns zunächst die Definitionen an. Beim Schweißen handelt es sich um den Prozess der Herstellung von All-in-One-Verbindungen durch die Herstellung interatomarer Bindungen. Beim Löten werden Metalle in erhitztem Zustand verbunden, indem eine Legierung geschmolzen wird, also das Lot, z. B. die zu verbindenden Metalle.

Mit anderen Worten: Beim Schweißen werden die Kanten der geschweißten Teile angeschmolzen und anschließend gefroren. Beim Löten wird gewöhnliches Metall nur auf eine bestimmte Temperatur erhitzt, und die Verbindung entsteht durch Oberflächendiffusion und chemische Reaktion des Lots und der geschmolzenen Metalle.

Was ist also besser: Löten oder Aluminiumschweißen?

Um diese Frage zu beantworten, betrachten wir die wichtigsten Methoden zum Löten und Schweißen von Aluminiumlegierungen sowie deren Vor- und Nachteile.

Aluminiumschweißen.

Beim Schweißen von Aluminium kommen am häufigsten vier Schweißarten zum Einsatz:

1. Elektroden- oder WIG-Schweißen. Als nicht verbrauchende Elektrode wird Wolfram mit speziellen Legierungszusätzen (Lanthan, Cer usw.) verwendet.

Durch diese Elektrode entsteht ein Lichtbogen, der das Metall schmilzt. Der Schweißdraht wird manuell aus dem Schweißbad zugeführt. Der gesamte Prozess ist dem herkömmlichen Gasschweißen sehr ähnlich, nur dass das Metall nicht durch Verbrennen eines Brenners, sondern durch einen Lichtbogen in einer schützenden Umgebung erhitzt wird. Dieses Schweißen wird ausschließlich in Argon- oder Heliumatmosphäre oder Mischungen daraus durchgeführt.

Gibt es einen Unterschied zwischen Argon- und Heliumschweißen? Essen. Unterm Strich sorgt Helium für einen kompakteren Verbrennungsbogen und damit für ein tieferes und effizienteres Eindringen in die Grundmetalle. Helium ist teurer und sein Verbrauch ist viel höher als der von Argon. Darüber hinaus ist Helium sehr flüssig, was zusätzliche Probleme bei Produktion, Transport und Lagerung mit sich bringt.

Daher wird die Verwendung als Schutzgas nur beim Schweißen großer Teile empfohlen, bei denen eine tiefe und wirksame Verschmelzung der Schweißkanten erforderlich ist. Helium wird in der Praxis selten als Schutzgas verwendet, da mit Argon nahezu die gleiche Eindringwirkung erzielt werden kann, wodurch sich lediglich der Schweißstrom erhöht. Beim WIG-Schweißen von Aluminium wird in der Regel Wechselstrom verwendet.

Warum mit Wechselstrom? Es geht um Aluminiumoxid, von dem bei allen Schweißarten zwangsläufig eine geringe Menge vorhanden ist. Tatsache ist, dass der Schmelzpunkt von Aluminium bei etwa 660 Grad liegt. Der Schmelzpunkt von Aluminiumoxid liegt bei 2060. Daher kann Aluminiumoxid in einer Schweißnaht nicht schmelzen – die Temperatur reicht nicht aus.

Und es wird kein Handbuch für hochwertiges Schweißoxid geben. Was zu tun? Der Gewinn ergibt sich aus der Rückkopplungspolarität, die eine sehr interessante Funktion zum Reinigen der Naht von unnötigen Verunreinigungen bietet. Diese Eigenschaft wird „Kathodendispersion“ genannt. Allerdings hat der Schweißstrom mit umgekehrter Polarität eine sehr geringe Schmelzleistung. Daher enthält der Lichtbogen auch Stromkomponenten mit gerader Polarität, die unempfindlich sein sollen, aber Metalle schmelzen.

Und der Austausch von Vorwärts- und Rückwärtspolarströmen ist ein Wechselstrom, der sowohl reinigende als auch schmelzende Eigenschaften vereint.

2. Schweißen mit abschmelzenden Elektroden oder halbautomatisches Schweißen (MIG-Schweißen). All dies gilt für diese Art des Schweißens mit dem einzigen Unterschied, dass die einzige dauerhafte „Reinigung“ in der Regel das Ersetzen der Pole des Lichtbogenstroms ist und nicht durch die Wolframelektrode, sondern direkt durch den dabei geschmolzenen Schweißdraht verläuft Schweißen.

Zum Schweißen wird eine normale halbautomatische Maschine verwendet, allerdings mit höheren Anforderungen an die Drahtzufuhr. Diese Art des Schweißens zeichnet sich durch eine hohe Produktivität aus.

Manuelles Lichtbogenschweißen mit umhüllten Elektroden (MMA-Schweißen). Es wird zum Schweißen harter Teile mit einer Dicke von 4 mm oder mehr verwendet. Es wird für den Fluss mit umgekehrter Polarität verwendet und weist eine schlechte Nahtqualität auf.

4. Gasschweißen von Aluminium. Es kann nur für eine begrenzte Anzahl von Aluminiumlegierungen verwendet werden, die sich durch eine schlechte Schweißqualität auszeichnen. Dies ist sehr schwierig und nicht für jeden Sterblichen zugänglich.

In der Praxis wird dies fast nie verwendet.

Abgesehen von exotischen Schweißverfahren (Reibschweißen, Explosionsschweißen und Plasma) sind die Qualität der Schweißverbindung und ihre Verbreitung der Form des Wechselstrom-Argon-Lichtbogenschweißens weit überlegen.

Es ermöglicht das Schweißen von reinem Aluminium, Duraluminium, Silan usw., Legierungen von wenigen Millimetern bis zu mehreren Zentimetern. Darüber hinaus ist es das wirtschaftlichste und einzig mögliche Verfahren zum Kernschweißen und einigen anderen Aluminiumlegierungen.

Aluminium löten

Unterscheidet üblicherweise zwischen Niedertemperaturlöten (Weichlöten) und Hochtemperaturlöten (Löten).

Das Löten von Aluminium-Weichlot erfolgt in der Regel mit einem normalen Lötkolben und kann als Speziallot für Hochzinnaluminium und normales Blei-Zinn-Lot verwendet werden. Das Hauptproblem bei dieser Art des Lötens ist die Bekämpfung von leichtem Aluminiumoxid. Um es zu neutralisieren, müssen verschiedene Arten von Flussmitteln, Lötfetten und spezielle Lötmittel verwendet werden. In manchen Fällen wird die Oberfläche des Aluminiums mit einer dünnen Kupferschicht überzogen, die bereits durch herkömmliches Löten verlötet wird.

Der Einsatz galvanischer Beschichtungen ist jedoch bei weitem nicht technisch machbar und wirtschaftlich vertretbar. Auf jeden Fall ist das Löten von Aluminiumlegierungen bei niedrigen Temperaturen recht schwierig und die Qualität der Lötverbindungen ist meist überdurchschnittlich. Darüber hinaus ist die Klebeverbindung aufgrund der Heterogenität der Metalle anfällig für Korrosion und muss unbedingt mit Lack oder Farbe überzogen werden. Weichlöten ist bei belasteten Systemen nicht möglich.

Insbesondere sollte es nicht zur Reparatur von Klimaanlagenkühlern verwendet werden, kann aber zur Reparatur von Kühlermotoren verwendet werden.

Hochtemperaturlöten von Aluminium. Beim Löten von Aluminiumheizkörpern in Fabriken wird Löten verwendet. Seine Besonderheit besteht darin, dass der Schmelzpunkt des Lots nur 20–40 Grad unter dem Schmelzpunkt des Metalls selbst liegt. Bei diesem Löten wird typischerweise eine spezielle Hochtemperaturpaste (z. B. Nylon) zum Löten verwendet und dann in speziellen Öfen unter Schutzgasumgebung gesintert.

Dieses Lötverfahren zeichnet sich durch eine hohe Festigkeit und geringe Korrosionsbeständigkeit der resultierenden Verbindungen aus, da das Lot als grundmetallnahe Zusammensetzung verwendet wird. Diese Art von Lot ist ideal für dünnwandige Produkte, ihre Technologie ist jedoch recht komplex und für Reparaturen völlig unbrauchbar.

Die zweite Art des Hochtemperaturlötens von Aluminium ist das Gasflammlöten. Als Lot werden spezielle selbstschneidende Stäbe verwendet (z. B. HTS 2000, Castolin 21 F usw.).

Zum Erhitzen werden Acetylen, Propan und vorzugsweise eine Wasserstoffflamme (Hydrolyse) verwendet. Die Technologie hier ist wie folgt. Zuerst erhitzt die Brennerflamme das Metall, dann wird der Lötkolben vorsichtig in den Lötbereich eingeführt. Wenn der Stab schmilzt, wird die Flamme entfernt. Der Schmelzpunkt des Stabes ist nicht viel niedriger als die Temperatur der Grundplatte, daher muss er gründlich erhitzt werden, um ein Herauslösen zu verhindern.

Es ist zu beachten, dass diese Art von Lot sehr, sehr teuer ist und bis zu 300 US-Dollar kosten kann. für 1 Kilogramm. Typischerweise wird es für lokale Reparaturen verwendet.

Was ist also besser?

Bäcker schmilzt zu Hause: Schritt für Schritt, Video

Aluminium löten oder schweißen? Jetzt können wir diese Frage beantworten. Wenn die Dicke der Metalle mehr als 0,2–0,3 mm beträgt, verwenden Sie Argon-Lichtbogenschweißen. Insbesondere das Argonschweißen von einfachen Wabenbalsamstrahlern, Tabletts, Kotflügeln, Halterungen, Leichtmetallrädern, Lenkgetriebe, Motorkopf usw. Die resultierende Schweißung. Es handelt sich um eine monolithische, chemisch beständige und starke Verbindung.

Wenn die Dicke der Metalle weniger als 0,2 bis 0,3 mm beträgt, ist es besser, Aluminium bei hoher Temperatur zu löten. Erstens wird es zum Löten dünner Wabenwandkühler vom Motor verwendet, die mit Argon nur sehr schwer zu trinken sind. Weichlöten bei niedrigeren Temperaturen ist besser, wenn es überhaupt nicht verwendet wird, da diese Verbindungen viel schwächer und weniger chemisch beständig sind.

Darüber hinaus können die beim Niedertemperaturlöten verwendeten sauren Flussmittel in relativ kurzer Zeit sowohl normale Metalle als auch Lötstellen zerstören.

Die meisten unedlen Metalle können nicht durch Wärmebehandlung gestärkt werden. Allerdings werden fast alle Metalle bis zu einem gewissen Grad durch Schmieden, Walzen oder Biegen verstärkt. Dies nennt man Kalthärtung oder Kalthärtung des Metalls.

Glühen ist eine Art Wärmebehandlung, um gehärtetes Metall weicher zu machen, damit es weiterhin kalt bearbeitet werden kann.

Kaltumformung: Kupfer, Blei und Aluminium

Gewöhnliche Metalle unterscheiden sich stark in Grad und Geschwindigkeit der Kaltverfestigung – Kaltverfestigung oder Kaltverfestigung.

Durch das Kaltschmieden härtet Kupfer recht schnell aus und verliert dadurch schnell an Formbarkeit und Duktilität. Daher muss Kupfer häufig geglüht werden, damit es ohne Zerstörungsgefahr weiterverarbeitet werden kann.

Andererseits kann Blei in fast jede beliebige Form gehämmert werden, ohne dass es geglüht werden muss oder die Gefahr besteht, dass es zerbricht.

Blei verfügt über eine solche Duktilitätsreserve, die es ihm ermöglicht, große plastische Verformungen bei einem sehr geringen Grad der Kaltverfestigung zu erreichen. Obwohl Kupfer härter als Blei ist, ist es im Allgemeinen formbarer.

Aluminium kann einer ziemlich großen plastischen Verformung durch Hammerformen oder Kaltwalzen standhalten, bevor es geglüht werden muss, um seine duktilen Eigenschaften wiederherzustellen.

Reines Aluminium härtet viel langsamer aus als Kupfer, und einige Aluminiumblechlegierungen sind zu hart oder spröde, um eine starke Aushärtung zu ermöglichen.

Kaltumformung von Eisen und Stahl

Industrielles reines Eisen kann bis zu einem hohen Grad an Verformung kaltverformt werden, bevor es für die weitere Verarbeitung zu hart wird.

Verunreinigungen in Eisen oder Stahl beeinträchtigen die Kaltumformbarkeit des Metalls in einem solchen Ausmaß, dass die meisten Stähle nicht kaltumgeformt werden können, mit Ausnahme natürlich spezieller kohlenstoffarmer Stähle für die Automobilindustrie. Gleichzeitig lässt sich fast jeder Stahl im glühenden Zustand erfolgreich plastisch verarbeiten.

Warum ist Metallglühen notwendig?

Die genaue Art des Glühprozesses, dem das Metall unterzogen wird, hängt weitgehend vom Zweck des geglühten Metalls ab.

Es gibt einen erheblichen Unterschied in der Glühmethode zwischen dem Glühen in Fabriken, in denen große Mengen Stahlblech hergestellt werden, und dem Glühen in einer kleinen Autowerkstatt, wo nur ein Teil eine solche Bearbeitung erfordert.

Kurz gesagt handelt es sich bei der Kaltumformung um eine plastische Verformung durch Zerstörung oder Verformung der Kornstruktur des Metalls.

Beim Glühen wird ein Metall oder eine Legierung auf eine Temperatur erhitzt, bei der eine Rekristallisation auftritt – die Bildung neuer Körner – nicht deformiert und rund – anstelle alter – deformierter und länglicher – Körner. Dann wird das Metall mit einer bestimmten Geschwindigkeit abgekühlt. Mit anderen Worten: Kristalle oder Körner im Metall, die während der Kaltplastikumformung verschoben oder verformt wurden, erhalten die Möglichkeit, sich neu auszurichten und in ihren natürlichen Zustand zurückzukehren, allerdings bei einer erhöhten Glühtemperatur.

Glühen von Eisen und Stahl

Um möglichst „weich“ zu werden, müssen Eisen und Weichstähle auf Temperaturen um die 900 Grad Celsius erhitzt und anschließend langsam abgekühlt werden.

Gleichzeitig werden Maßnahmen ergriffen, um den Kontakt des Metalls mit Luft zu verhindern, um eine Oxidation seiner Oberfläche zu vermeiden. Wenn dies in einer kleinen Autowerkstatt geschieht, wird hierfür warmer Sand verwendet.

Stähle mit hohem Kohlenstoffgehalt erfordern eine ähnliche Verarbeitung, außer dass die Glühtemperatur für sie niedriger ist und etwa 800 Grad Celsius beträgt.

Glühen von Kupfer

Kupfer wird bei etwa 550 Grad Celsius geglüht, wobei das Kupfer zu einer tiefroten Farbe erhitzt wird.

Nach dem Erhitzen wird das Kupfer in Wasser abgekühlt oder man lässt es langsam an der Luft abkühlen. Die Abkühlgeschwindigkeit von Kupfer nach dem Erhitzen auf die Glühtemperatur hat keinen Einfluss auf den Grad der „Weichheit“ dieses erhaltenen Metalls. Der Vorteil der schnellen Abkühlung besteht darin, dass das Metall von Zunder und Schmutz befreit wird.

Glühen von Aluminium

Aluminium wird bei einer Temperatur von 350 Grad Celsius geglüht.

Wärmebehandlung von Nichteisenlegierungen

In Fabriken erfolgt dies in geeigneten Öfen oder Salzbädern. In der Werkstatt wird Aluminium mit einem Gasbrenner geglüht. Sie sagen, dass dabei ein Holzsplitter über die Oberfläche eines erhitzten Metalls gerieben wird.

Wenn das Holz beginnt, schwarze Flecken zu hinterlassen, bedeutet dies, dass das Aluminium geglüht wurde. Manchmal wird anstelle von Holz ein Stück Seife verwendet: Wenn die Seife beginnt, braune Flecken zu hinterlassen, sollte das Erhitzen gestoppt werden. Anschließend wird das Aluminium in Wasser abgekühlt oder an der Luft abgekühlt.

Glühen von Zink

Bei Temperaturen zwischen 100 und 150 Grad Celsius wird Zink wieder formbar.

Das bedeutet, dass es in kochendem Wasser geglüht werden kann. Zink muss im heißen Zustand verarbeitet werden: Beim Abkühlen verliert es einen Großteil seiner Formbarkeit.

Kupfer wird häufig bei der Herstellung von Produkten für verschiedene Zwecke verwendet: Behälter, Rohrleitungen, elektrische Verteilungsgeräte, chemische Geräte usw. Die vielfältigen Verwendungsmöglichkeiten von Kupfer hängen mit seinen besonderen physikalischen Eigenschaften zusammen.

Kupfer hat eine hohe elektrische und thermische Leitfähigkeit und ist korrosionsbeständig. Die Dichte von Kupfer beträgt 8,93 N/cm3, der Schmelzpunkt liegt bei 1083°C, der Siedepunkt liegt bei 2360°C.

Die Schwierigkeiten beim Schweißen von Kupfer sind auf seine physikalischen und chemischen Eigenschaften zurückzuführen4. Kupfer neigt zur Oxidation unter Bildung feuerfester Oxide, zur Absorption von Gasen durch das geschmolzene Metall, hat eine hohe Wärmeleitfähigkeit und einen erheblichen linearen Ausdehnungskoeffizienten beim Erhitzen.

Die Oxidationsneigung erfordert beim Schweißen den Einsatz spezieller Flussmittel, die die Metallschmelze vor Oxidation schützen und die entstehenden Oxide auflösen und in Schlacke umwandeln.

Eine hohe Wärmeleitfähigkeit erfordert den Einsatz einer stärkeren Flamme als beim Schweißen von Stahl. Die Schweißbarkeit von Cu hängt von seiner Reinheit ab; die Schweißbarkeit von Cu wird insbesondere durch das Vorhandensein von B1, Pb, 3 und Oz beeinträchtigt. Der Gehalt an rg liegt je nach Cu-Sorte zwischen 0,02 und 0,15 %, III und Pb ergeben Kupfersprödigkeit und Rotsprödigkeit. Das Vorhandensein von Sauerstoff in Cu in Form von Kupferoxid Cu20 führt zur Bildung spröder Metallschichten und Risse, die im thermischen Zoneneinfluss auftreten.

Kupferoxid bildet mit Kupfer ein niedrig schmelzendes Eutektikum, das einen niedrigeren Schmelzpunkt hat. Das Eutektikum setzt sich um die Kupferkörner herum ab und schwächt so die Bindung zwischen den Körnern.

Der Cu-Schweißprozess wird nicht nur durch den im Kupfer gelösten Sauerstoff, sondern auch durch den aus der Atmosphäre aufgenommenen Sauerstoff beeinflusst. Dabei entsteht neben Kupferoxid CuO auch Kupferoxid CuO. Beim Schweißen erschweren diese beiden Oxide das Gasschweißen und müssen mit Flussmittel entfernt werden.

Auch Wasserstoff und Kohlenmonoxid wirken sich negativ auf den Cu-Schweißprozess aus.

Durch die Wechselwirkung mit Kupferoxid CuO entstehen Wasserdampf und Kohlendioxid, die Poren im Schweißgut bilden. Um dieses Phänomen zu vermeiden, muss das Kupferschweißen mit einer streng normalen Flamme durchgeführt werden. Je reiner das Si und je weniger 0-2 es enthält, desto besser lässt es sich verschweißen.

Gemäß GOST 859-78 produziert die Industrie die Kupfersorten M1r, M2r MZr mit einem reduzierten Oa-Gehalt (bis zu 0,01 %) für die Herstellung von Schweißkonstruktionen.

Beim C-Gasschweißen werden Stumpf- und Eckverbindungen verwendet; T-Verbindungen und Überlappungsverbindungen liefern keine guten Ergebnisse.

Vor dem Schweißen müssen die Schweißkanten in einem Bereich von mindestens 30 mm von der Schweißstelle von Schmutz, Öl, Oxiden und anderen Verunreinigungen gereinigt werden. Die Schweißstellen werden manuell oder maschinell mit Stahlbürsten gereinigt. Das Schweißen von Kupfer mit einer Dicke von bis zu 8 mm erfolgt ohne Kantenschneiden, bei einer Dicke über 3 mm ist ein X-förmiges Schneiden der Kanten im Winkel von 45° auf jeder Seite der Verbindung erforderlich. Die Stumpfheit beträgt 0,2 der Dicke des zu schweißenden Metalls. Aufgrund der erhöhten Fließfähigkeit von Kupfer im geschmolzenen Zustand werden dünne Bleche spaltlos stumpfgeschweißt und Bleche über 6 mm auf Graphit- und Kohlenstoffträgern geschweißt.

Die Leistung der Schweißflamme beim Schweißen von Kupfer mit einer Dicke von bis zu 4 mm wird auf der Grundlage des Acetylenverbrauchs von 150–175 dm3/h pro 1 mm Dicke des zu schweißenden Metalls für eine Dicke von bis zu 8–10 mm ausgewählt Die Leistung wird auf 175-225 dm8/h erhöht.

Bei großen Dicken empfiehlt es sich, mit zwei Brennern zu schweißen – einem zum Erhitzen und einem zum Schweißen. Um die Wärmeableitung zu reduzieren, wird auf einer Asbestunterlage geschweißt. Um große Wärmeverluste durch die Abfuhr in die Wärmeeinflusszone auszugleichen, wird eine Vor- und Begleiterwärmung der Schweißkanten eingesetzt.

Die Kanten werden mit einem oder mehreren Brennern erhitzt.

Die Flamme zum Schweißen von C wird streng normal gewählt, da die oxidierende Flamme eine starke Oxidation verursacht und bei einer aufkohlenden Flamme Poren und Risse auftreten. Die Flamme sollte weich sein und in einem größeren Winkel gerichtet sein als beim Schweißen von Stahl. Das Schweißen erfolgt in einer Erholungszone, der Abstand vom Ende des Kerns zum zu schweißenden Metall beträgt 3-6 mm.

Während des Schweißvorgangs muss das erhitzte Metall jederzeit durch Flammen geschützt werden. Das Schweißen erfolgt sowohl mit der linken als auch mit der rechten Methode. Beim Schweißen von Kupfer ist jedoch die rechte Methode vorzuziehen. Das Schweißen erfolgt mit maximaler Geschwindigkeit ohne Unterbrechungen.

Das Schweißen erfolgt nach oben. Der Neigungswinkel des Brennermundstücks zum Schweißgut beträgt 40–50° und der des Schweißdrahtes 30–40°. Bei vertikalen Nähten beträgt der Neigungswinkel des Brennermundstücks 30° und es wird von unten nach oben geschweißt. Beim Schweißen von Kupfer wird davon abgeraten, Teile mit Heftzwecken zu befestigen. Lange Nähte werden im freien Zustand im Umkehrschrittverfahren geschweißt.

Das Gasschweißen von Kupfer erfolgt in nur einem Durchgang.

Die Zusammensetzung des Zusatzdrahtes hat großen Einfluss auf den Gasschweißprozess. Zum Schweißen werden Stäbe und Drähte gemäß GOST 16130-72 der folgenden Qualitäten als Zusatzstoff verwendet: M1, MSr1, MNZH5-1, MNZHKT5-1-0,2-0,2.

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Schweißdraht MSr1 enthält 0,8-1,2 % Silber. Der Durchmesser des Zusatzdrahtes wird in Abhängigkeit von der Dicke des zu schweißenden Metalls ausgewählt und beträgt 0,5–0,75 8, wobei 5 die Dicke des Metalls in mm ist, jedoch nicht mehr als 8 mm.

Der Schweißdraht sollte gleichmäßig und ohne Spritzer schmelzen. Es ist wünschenswert, dass die Schmelztemperatur des Zusatzdrahts niedriger ist als die Schmelztemperatur des Grundmetalls. Um Cu vor Oxidation zu schützen sowie die entstehenden Oxide in der Schlacke zu desoxidieren und zu entfernen, wird mit Flussmittel geschweißt. Flussmittel werden aus Oxiden und Salzen von Bor und Natrium hergestellt. Flussmittel zum Schweißen von Cu werden in Form von Pulver, Pasten und in gasförmiger Form verwendet. Die Flussmittel Nr. 5 und 6, die Salze der Phosphorsäure enthalten, müssen beim Schweißen mit Draht verwendet werden, der kein Phosphor und Silizium-Desoxidationsmittel enthält.

Das Si-Schweißen kann auch mit dem gasförmigen Flussmittel BM-1 durchgeführt werden. In diesem Fall muss die Brennerspitze um eine Zahl erhöht werden, um die Aufheizgeschwindigkeit zu verringern und die Leistung der Schweißflamme zu erhöhen. Bei Verwendung von gasförmigem Flussmittel wird die Installation KGF-2-66 verwendet. Pulverförmiges Flussmittel wird 40–50 mm auf beiden Seiten der Schweißachse auf die Schweißstelle gestreut. Auf die Kanten des zu schweißenden Metalls und auf den Füllstab wird Flussmittel in Form einer Paste aufgetragen. Flussmittelreste werden durch Waschen der Naht mit einer 2 %igen Salpeter- oder Schwefelsäurelösung entfernt.

Zur Verbesserung der mechanischen Eigenschaften des abgeschiedenen Metalls und zur Erhöhung der Dichte und.

Um die Plastizität der Schweißnaht sicherzustellen, empfiehlt es sich, das Schweißgut nach dem Schweißen zu schmieden. Teile mit einer Dicke von bis zu 4 mm werden im kalten Zustand geschmiedet, bei größeren Dicken – wenn sie auf eine Temperatur von 550–600 °C erhitzt werden.

Für eine zusätzliche Verbesserung der Naht nach dem Schmieden sorgt eine Wärmebehandlung – Erhitzen auf 550–600 °C und Abkühlen in Wasser. Die zu verschweißenden Produkte werden mit einem Schweißbrenner oder in einem Ofen erhitzt. Nach dem Glühen wird das Schweißgut zäh.

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Schweißen von Kupfer und seinen Legierungen mit Stahl. Wie schweißt man Kupfer und Stahl?

In der Praxis wird das Schweißen von Kupfer und Stahl am häufigsten in Stumpfverbindungen durchgeführt. Abhängig von der Art der Struktur können die Nähte einer solchen Verbindung außen oder innen sein.

Zum Schweißen von Messing an Stahl eignet sich am besten das Gasschweißen und zum Schweißen von Rotkupfer an Stahl das Lichtbogenschweißen mit Metallelektroden.

Gute Ergebnisse werden auch beim Schweißen mit Kohlenstoffelektroden unter einer Flussmittelschicht und beim Gasschweißen unter einem Unterpulverlichtbogen BM-1 erzielt. In der Praxis wird das Gasschweißen von Messing an Stahl häufig mit Kupfer als Zusatzwerkstoff durchgeführt.

Die Vorbereitung von Schweißkanten gleicher Dicke aus Nichteisenmetallen und Stahl erfolgt auf die gleiche Weise wie beim Schweißen von Eisenmetallen.

Das Schweißen von Blechen mit einer Dicke von weniger als 3 mm erfolgt ohne Schneiden, und Bleche ab 3 mm werden mit abgeschrägten Kanten geschweißt.

Wenn die Kanten nicht ausreichend abgeschrägt sind oder sich an den Enden der zu verschweißenden Teile Verschmutzungen befinden, kann kein guter Einbrand erzielt werden. Aus diesem Grund sollte beim Schweißen von Teilen mit großer Dicke, in die eine X-förmige Nut eingebracht wird, kein Abstumpfen erfolgen.

Das Schweißen von Kupfer mit Stahl ist eine schwierige Aufgabe, aber zum Auftragen und Schweißen beispielsweise von Teilen chemischer Geräte oder von Kupferdraht mit einem Stahlblock durchaus machbar.

Die Schweißqualität solcher Verbindungen entspricht den an sie gestellten Anforderungen. Die Festigkeit von Kupfer kann durch die Zugabe von bis zu 2 % Eisen in seine Zusammensetzung erhöht werden. Mit mehr Eisen beginnt die Kraft abzunehmen.

Beim Schweißen mit einer Kohlenstoffelektrode muss Gleichstrom mit gerader Polarität verwendet werden.

Die Spannung des Lichtbogens beträgt 40–55 V und seine Länge beträgt etwa 14–20 mm. Der Schweißstrom wird entsprechend dem Durchmesser und der Qualität der Elektrode (Kohlenstoff oder Graphit) ausgewählt und liegt im Bereich von 300–550 A. Das verwendete Flussmittel ist das gleiche wie beim Schweißen von Kupfer; die Zusammensetzung dieser Flussmittel ist auf dieser Seite angegeben.

Flussmittel wird in die Schweißzone eingebracht und in die Nut gegossen.

Die Schweißmethode wird „links“ verwendet.

Die besten Ergebnisse beim Schweißen von Kupferschienen an Stahl werden beim Schweißen „im Boot“ erzielt. Das Diagramm eines solchen Schweißens ist in der Abbildung dargestellt. Zuerst werden die Kupferkanten mit einer Kohlenstoffelektrode erhitzt und dann mit einer bestimmten Position von Elektrode und Füllstab verschweißt (siehe Abbildung). Die Schweißgeschwindigkeit beträgt 0,25 m/h. Das Schweißen von Kupfer mit Gusseisen erfolgt mit denselben technologischen Techniken.

Das Schweißen von niedriglegierter Bronze geringer Dicke (bis zu 1,5 mm) auf Stahl mit einer Dicke von bis zu 2,5 mm kann überlappend mit einer nicht schmelzenden Wolframelektrode in einer Argonumgebung auf einer automatischen Maschine mit Zusatzdraht mit einem Durchmesser erfolgen von 1,8 mm seitlich zugeführt.

In diesem Fall ist es sehr wichtig, den Lichtbogen von der Kupferseite auf die Überlappung zu richten. Modi für dieses Schweißen: Strom 190 A, Lichtbogenspannung 11,5 V, Schweißgeschwindigkeit 28,5 m/h, Drahtvorschubgeschwindigkeit 70 m/h.

Kupfer und Messing lassen sich durch Abbrennstumpfschweißen gut mit Stahl verschweißen.

Bei dieser Schweißmethode schmelzen Stahlkanten recht stark und Buntmetallkanten leicht an. Unter Berücksichtigung dieses Umstands und unter Berücksichtigung des Unterschieds im spezifischen Widerstand dieser Metalle wird der Überhang für Stahl mit 3,5 d, für Messing mit 1,5 d und für Kupfer mit 1,0 d angenommen, wobei d die Durchmesser der zu schweißenden Stäbe sind .

Für das Stumpfschweißen solcher Stäbe im Widerstandsverfahren wird ein Überhang von 2,5d für Stahl, 1,0d für Messing und 1,5d für Kupfer empfohlen. Es wird davon ausgegangen, dass der spezifische Widerstand der Siedlung im Bereich von 1,0–1,5 kg/mm2 liegt.

In der Praxis ist es häufig erforderlich, Bolzen mit einem Durchmesser von 8–12 mm aus Kupfer und seinen Legierungen an Stahl oder Stahlbolzen an Kupferprodukte zu schweißen.

Ein solches Schweißen wird mit Gleichstrom umgekehrter Polarität unter feinem Flussmittel der Marke OSTS-45 ohne Vorwärmen durchgeführt.

Kupferbolzen mit einem Durchmesser von bis zu 12 mm oder Messingbolzen der Güteklasse L62 mit einem Durchmesser von bis zu 10 mm und einer Stromstärke von 400 A lassen sich gut mit Stahl oder Gusseisen verschweißen.

Und Bolzen aus Messing der Güteklasse LS 59-1 werden nicht zum Schweißen verwendet.

Stahlbolzen lassen sich schlecht mit Kupfer- und Messingprodukten verschweißen.

Wie schweißt man zu Hause Kupfer?

Wenn Sie einen 4 mm hohen Kupferring auf das Ende eines Stifts mit einem Durchmesser von bis zu 8 mm stecken, verläuft der Prozess des Schweißens von Metallen zufriedenstellend. Die gleichen Bolzen mit einem Durchmesser von 12 mm für die Broze-Marke Br. OF 10-1 sind gut verschweißt. Beim Lichtbogenschweißen von Kupfer und Stahl liefern K-100-Elektroden die besten Ergebnisse.

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Durch das Glühen wird Kupfer weicher und duktiler und lässt sich anschließend leicht biegen. Dadurch kann das Metall geschmiedet und in die gewünschte Form gebracht werden, ohne dass es zerbricht. Sie können Kupfer jeder Qualität und Dicke glühen, wenn Sie über einen ausreichend leistungsstarken Brenner verfügen. Der einfachste Weg, Kupfer zu glühen, besteht darin, es mit einem Autogen-Acetylen-Brenner zu erhitzen und es dann schnell in Wasser abzukühlen.

Schritte

Teil 1

Tragen Sie eine Schutzbrille, bevor Sie mit dem Brenner arbeiten. Beim Umgang mit offenen Flammen ist das Tragen einer Schutzbrille erforderlich. Tragen Sie eine Schutzbrille mit einer Schutzstufe von mindestens 4, um Ihre Augen ausreichend vor der Blendung einer Acetylenflamme zu schützen. Der Blick in die Flamme eines Acetylenbrenners ohne Schutzbrille kann zu schweren Augenschäden führen.

• Schutzbrillen, die zum Glühen, Lichtbogenschneiden und Schweißen verwendet werden, werden auf einer Skala von 2 bis 14 bewertet, wobei 2 die am wenigsten getönte und 14 die dunkelste ist. Ein Acetylenbrenner erzeugt eine viel weniger helle Flamme als ein Schweißbrenner, daher reicht ein leicht getöntes Glas aus, um Ihre Augen zu schützen.
• Wenn Sie keine Schutzbrille haben, kaufen Sie eine in einem Eisenwaren- oder Schweißfachgeschäft.

1. Schließen Sie an jeden Zylinder einen Schlauch an zur Vorbereitung des Acetylenbrenners. Vom Brenner selbst, der die Flamme erzeugt, gehen zwei Schläuche ab. Verbinden Sie den roten Brennerschlauch mit der Acetylenflasche und den schwarzen Schlauch mit der Sauerstoffflasche. Das Acetylen entzündet die Flamme, woraufhin der Sauerstoff sie weiter speist. Durch Ändern der aus der Flasche zugeführten Sauerstoffmenge können Sie die Intensität der Flamme steuern.

   Drehen Sie das Acetylenventil eine Vierteldrehung im Uhrzeigersinn. Dadurch öffnen Sie die Acetylenflasche und Gas beginnt in den Reduzierer zu strömen. Drehen Sie das Ventil nur um eine Vierteldrehung – das reicht aus, damit das Acetylen die Flamme aufrechterhält, aber der Gasfluss wird nicht zu stark sein und Sie können ihn kontrollieren. Beobachten Sie das Manometer und stellen Sie das Ventil so ein, dass der Druck 0,5 Atmosphären beträgt.

   • Das Manometer befindet sich oben auf der Acetylenflasche. Es verfügt über eine runde Skala mit den Aufschriften „Druck“ und „atm“.
   • Sobald die Flamme etabliert ist, können Sie ihre Intensität über das Ventil an der Acetylenflasche regulieren. Das Ventil befindet sich oben am Zylinder. Normalerweise befindet es sich neben dem Manometer (oder ist sogar daran angeschlossen).

2. Drehen Sie das Ventil der Sauerstoffflasche vollständig gegen den Uhrzeigersinn. Stellen Sie dann den Druck mit der Schraube am Reduzierstück ein (im Uhrzeigersinn drehen). Behalten Sie gleichzeitig das Manometer an der Sauerstoffflasche im Auge – stellen Sie sicher, dass es 2,7 Atmosphären anzeigt.

   • Das Sauerstoffventil befindet sich oben an der Sauerstoffflasche. Möglicherweise befindet sich darauf ein Pfeil, der angibt, in welche Richtung das Ventil abgeschraubt werden soll.
   • Um eine kontrollierte heiße Flamme zu erhalten, muss das richtige Verhältnis von Sauerstoff und Acetylen erreicht werden.

3. Zünden Sie den Acetylenbrenner mit einem Silikonfeuerzeug an. Um die Flamme anzuzünden, halten Sie den Brenner in einer Hand und drehen Sie mit der anderen Hand das Ventil oben an der Acetylenflasche eine halbe Umdrehung im Uhrzeigersinn. Dadurch beginnt Gas in den Brenner zu strömen. Bringen Sie das Silikonfeuerzeug etwa 1,5 Zentimeter näher an die Brennerdüse heran. Klicken Sie darauf, bis eine orangerote Flamme erscheint.

   • Zünden Sie die Flamme spätestens 2-3 Sekunden nach dem Schließen des Ventils an der Acetylenflasche an, da dieses Gas leicht entzündlich ist.

4. Stellen Sie das Ventil am Brenner ein, bis die Flamme blau wird. Sobald der Brenner beginnt, eine hellorangefarbene Flamme zu erzeugen, drehen Sie das Sauerstoffventil an der Seite des Brenners im Uhrzeigersinn, um Sauerstoff in das brennende Acetylen einzuleiten. Drehen Sie das Ventil weiter, bis die Flamme blau wird. Die blaue Farbe der Flamme zeigt an, dass ihre Temperatur ideal zum Glühen von Kupfer ist.

   • Drehen Sie das Sauerstoffventil langsam, um einen plötzlichen Flammenblitz zu vermeiden.
   • Eine zu heiße Flamme verbrennt das Metall, eine zu kalte Flamme erhitzt das Kupfer nicht ausreichend und seine Haltbarkeit und Duktilität werden dadurch nicht beeinträchtigt.

   Teil 2

   Kupfer erhitzen

   1. Halten Sie beim Glühen die Flamme in einem Abstand von 7,5–10 Zentimetern von der Kupferoberfläche. Richten Sie die Flamme direkt auf die Kupferplatte oder das Kupferrohr. Bringen Sie den Brenner nicht zu nahe an das Metall heran, da Sie sonst die Oberfläche verbrennen. Halten Sie den Brenner mindestens 10–13 Zentimeter von der Kupferoberfläche entfernt und warten Sie, bis sich das Metall erwärmt.

      Bewegen Sie die Flamme des Brenners schnell über die Metalloberfläche. Bewegen Sie den Brenner über die gesamte Oberfläche, um das Kupfer gleichmäßig zu erhitzen. Es ist notwendig, die Wärme gleichmäßig über das Metallvolumen zu verteilen, damit bestimmte Bereiche nicht schneller ausglühen als andere. In diesem Fall werden Sie feststellen, dass sich die Oberfläche des Kupfers an Stellen, an denen es erhitzt wird, rot oder orange verfärbt.

      • Wenn Sie mit offenen Flammen arbeiten, halten Sie einen trockenen Feuerlöscher bereit. Wenn etwas Feuer fängt, verwenden Sie sofort einen Feuerlöscher.

   2. Dickere und massivere Kupferstücke sollten länger zum Aufheizen brauchen. Durch das Glühen wird jedes Stück Kupfer weich, unabhängig von seiner Dicke oder Größe. Allerdings gilt: Je dicker das Metall, desto länger sollte es erhitzt werden.

      • Beispielsweise reicht es aus, ein dünnes Stück Schmuckkupfer 20 Sekunden lang zu erhitzen, um es auszuglühen. Gleichzeitig muss ein massives Kupferrohr oder Kupferblech mit einer Dicke von 1,5 Zentimetern mindestens 2–3 Minuten lang erhitzt werden.

   3. Halten Sie die Flamme an einer Stelle, bis das Kupfer rot wird. Beim Erhitzen mit einem Acetylenbrenner verfärbt sich die Oberfläche des Kupfers zunächst schwarz. Keine Sorge, danach wird es rot. Bewegen Sie die Flamme weiter über die Oberfläche des Metalls, bis sich die schwarze Farbe in ein leuchtendes, leuchtendes Rot verwandelt. Diese Farbe zeigt an, dass das Kupfer geglüht wurde.

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Technologieauswahl

Die Arten der Wärmebehandlung von Messing werden durch den Zinkanteil in der Legierung sowie durch die Art des Phasendiagramms und die Art des Messings bestimmt, zu dem die Legierung gehört – einphasig oder zweiphasig. Der Lieferant Evek GmbH bietet in einem breiten Sortiment den Kauf von gewalzten Messingprodukten aus in- und ausländischer Produktion zu einem erschwinglichen Preis an. Wir sorgen für die Lieferung der Produkte an jeden Punkt des Kontinents. Der Preis ist optimal.

Wärmebehandlung von einphasigen (einfachen) Messingen

Für solche Sorten wird Rekristallisation oder konventionelles Glühen angewendet. Ziel ist es, innere Spannungen abzubauen, die bei der plastischen Verformung des Materials auftreten können. Der Glühmodus hängt von der Zinkkonzentration in der Legierung ab: Mit einer Erhöhung dieses Parameters sinkt die erforderliche Wärmebehandlungstemperatur, jedoch nicht mehr als 300 °C. Die Effizienz des Glühens hängt von der endgültigen Korngröße im Mikrogefüge ab. Sie werden gemäß den Messwerten eines Metallinstrumentenmikroskops oder gemäß Referenzstrukturen installiert, die in GOST 5362 angegeben sind.

Glühatmosphäre

Es wird nicht empfohlen, die Wärmebehandlung in einer normalen Atmosphäre mit erheblichem Sauerstoffgehalt durchzuführen. Dies führt zu einer ungleichmäßigen Verringerung der Korngröße und auf der Oberfläche der Legierung sind deutlich Oxidflecken sichtbar, die durch Ätzen der Legierung in einer Lösung aus Orthophosphorsäure oder Kaliumdichromat entfernt werden müssen. Eine effektivere Wärmebehandlungsmethode ist das Vakuumglühen oder die Verwendung einer Schutzatmosphäre aus Inertgasen. Gleichzeitig wird der Zinkausbrand reduziert.

Wärmebehandlung von zweiphasigem Messing

Mehrphasenmessinge werden durch Zugabe anderer Legierungselemente als Zink – Eisen, Aluminium, Blei usw. – erhalten. Jede Messingsorte hat ihre eigene Rekristallisationsglühtemperatur. Die am häufigsten verwendeten Modi sind:

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Unter Wärmebehandlung von Nichteisenmetallen versteht man das Erhitzen auf eine bestimmte Temperatur und das anschließende Abkühlen mit einer bestimmten Geschwindigkeit. Die Gesamtwirksamkeit der Wärmebehandlung von Nichteisenmetallen hängt von der vorherigen Behandlung, der Temperatur und der Aufheizgeschwindigkeit, der Einwirkungsdauer bei dieser Temperatur und der Abkühlgeschwindigkeit ab

Die Prozesse der Wärmebehandlung von Nichteisenmetallen lassen sich in zwei Hauptgruppen einteilen: Wärmebehandlung, deren Zweck darin besteht, ein Gefüge zu erreichen, das dem Gleichgewichtszustand möglichst nahe kommt, und Wärmebehandlung, deren Zweck darin besteht, im Gegenteil, es geht darum, einen Nichtgleichgewichtszustand zu erreichen. Teilweise überschneiden sich beide genannten Prozessgruppen

Die erste Gruppe umfasst Rekristallisationsglühen verformtes Material also Glühen, um innere Spannungen abzubauen und schließlich Homogenisierungsglühen Gussteile Die zweite Gruppe, die manchmal als Wärmebehandlung im engeren Sinne des Wortes betrachtet wird, umfasst die Wärmebehandlung mit Erreichen eines Nichtgleichgewichtszustands, d. h. die sogenannte Dispersionshärtung

Weich- oder Rekristallisationsglühen

Beim Weichglühen handelt es sich um eine Wärmebehandlung kaltumgeformter Werkstücke. Es entsteht, indem man das Produkt auf eine bestimmte Temperatur erhitzt, es für eine bestimmte Zeit auf dieser Temperatur hält und in der Regel langsam abkühlt. Das Temperaturniveau, die Haltezeit sowie die Aufheiz- und Abkühlgeschwindigkeiten hängen sowohl von der Art der vorherigen Verarbeitung als auch von den geforderten Eigenschaften des Produkts ab. Folglich wird der Prozess dieses Glühens durch den Grad der vorherigen Reduktion, die Temperatur und Dauer des Glühens sowie die erforderliche Struktur des Produkts charakterisiert. Dies lässt sich anhand folgender Beispiele kurz veranschaulichen:

Dadurch gehärtetes Metall Druckbehandlung, erfährt beim Erhitzen mehrere sich gegenseitig überlagernde Veränderungen. Zunächst erfolgt die sogenannte „Erholung“, gekennzeichnet durch den Abbau innerer Spannungen, also die Beseitigung von Störungen im Kristallgitter, die im Material durch Druckbehandlung entstanden sind. In dieser Region ändern sich die mechanischen Eigenschaften nur sehr wenig, obwohl bei einigen physikalischen Eigenschaften bereits Änderungen beobachtet werden. Bei weiterer Erwärmung beginnen sie sich zu bilden Embryonen sich neu bildende Struktur, und es kommt zum Wachstum dieser Embryonen. Zusammenfassend werden diese beiden Prozesse aufgerufen Rekristallisation. Die mechanischen und physikalischen Eigenschaften, die das Material durch die Druckbehandlung erworben hat, gehen bei der Rekristallisation verloren und das Material erhält die Eigenschaften zurück, die es vor dem Aushärten hatte. Darauf folgt eine Kornwachstumsphase, in der die Kristalle verschmelzen; in diesem Fall wachsen einige Kristalle auf Kosten benachbarter Kristalle und die Kristallstruktur wird größer

Der Prozess der Veränderung der mechanischen Eigenschaften von sauerstofffreiem Kupfer beim Kalthärten und Rekristallisationsglühen wird in den folgenden Grafiken erläutert.

Abhängigkeit der mechanischen Eigenschaften beim Kalthärten vom Kompressionsgrad

Abhängigkeit der mechanischen Eigenschaften beim Rekristallisationsglühen von der Temperatur

Härtekurven in Abhängigkeit vom vorherigen Reduktionsgrad und der Temperatur, sowie Kornwachstum in Abhängigkeit von der Temperatur nach der Rekristallisation

Glühen zum Abbau innerer Spannungen

Dieses Glühen nennt man Stabilisierung, und in Bezug auf verformte Werkstücke - Urlaub. Das Glühen besteht aus dem Erhitzen auf eine niedrige Temperatur und dem kurzen Halten dieser Temperatur, bis das Produkt vollständig erhitzt ist, gefolgt von einem langsamen Abkühlen. Bei druckbehandelten Werkstücken ist dies die Temperatur aus dem Erholungsbereich, also unterhalb der Rekristallisationstemperatur. Durch dieses Glühen werden innere Spannungen beseitigt, die beispielsweise bei Gussstücken durch ungleichmäßige Abkühlung und Wärmebehandlung und bei Schmiedestücken durch Kaltdruckbehandlung, Wärmebehandlung oder Schneiden mit großen Spanabschnitten entstehen. Bei dieser Erhitzung bleibt die vorherige Kristallisation erhalten. Auch die mechanischen Eigenschaften verändern sich selbst nach längerer Lagerung nicht wesentlich

Bei Produkten, insbesondere bei komplexen Konfigurationen, gewährleistet dieser Prozess die Dimensionsstabilität. Ein Beispiel für Anlasstemperaturen für einige Aluminium- und Kupferknetlegierungen ist in Tabelle 1 aufgeführt

Anlasstemperaturen zum Abbau innerer Spannungen in einigen verformbaren Metallen und Legierungen

Homogenisierungsglühen

Beim Homogenisierungsglühen handelt es sich um eine Wärmebehandlung, die aus dem Erhitzen auf eine hohe Temperatur und dem Halten dieser Temperatur für eine bestimmte Zeit besteht, bis eine gleichmäßige Zusammensetzung und Struktur erreicht ist. Anschließend erfolgt in der Regel eine langsame Abkühlung. Gefunden in Gusslegierungen Unebenheit (Heterogenität) von zwei Arten. Das - Absonderung von Verunreinigungen, die sich in den Teilen des Gussteils ansammeln, die zuletzt aushärten, und Delamination (Schichtung) jeder einzelne Kristall der festen Lösung. Unregelmäßigkeiten im Inneren des Kristalls lassen sich leicht ausgleichen Diffusion, wenn es bei ausreichend hoher Temperatur und über einen ausreichend langen Zeitraum auftritt. Im Gegenteil: An einzelnen Stellen des Gussteils angesammelte Verunreinigungen werden durch das Glühen deutlich schlechter abgeführt. Sie sind nur dann diffusionsfähig, wenn sie sich bei hohen Temperaturen im Grundmetall auflösen. Aber auch in diesem Fall ist der Homogenisierungsprozess aufgrund des langen Weges, den die einzelnen Partikel zurücklegen müssen, schwierig

Verformte Metalle können auch einem Homogenisierungsglühen unterzogen werden, wenn insbesondere einige ihrer mechanischen Eigenschaften verbessert werden müssen Viskosität Und chemische Beständigkeit Legierung Durch Erhitzen auf eine hohe Temperatur sicher Legierungselemente werden in feste Lösung überführt, bis die Legierung homogen wird, und dann wird durch schnelles Abkühlen die Entmischung unterdrückt. Allerdings dringt dieser Prozess bereits in den Bereich der Wärmebehandlung zur Erzielung von Ungleichgewichtszuständen vor

Dispersionshärtung

Voraussetzung für die Dispersionshärtung der Legierung ist, dass die Hauptkristalle eine teilweise lösliche Phase enthalten, deren Löslichkeit mit sinkender Temperatur abnimmt. Bei langsamer Abkühlung kommt es zu einer Entmischung, wodurch je nach Diagrammform reines Metall, eine feste Lösung von Verbindungen oder eine andere Phase freigesetzt werden kann. In vielen Fällen kann eine schnelle Abkühlung aus dem Bereich der festen Lösung die Entmischung unterdrücken und die so abgeschreckte Legierung kann in einen Nichtgleichgewichtszustand einer übersättigten festen Lösung gebracht werden. Bei weiterer mäßiger Erwärmung oder normaler Temperatur neigt die Legierung dazu, einen stabilen Zustand zu erreichen. Dieser komplexe Prozess ist noch nicht vollständig verstanden, obwohl eine Reihe von aushärtbaren Legierungen bereits in der praktischen Technik eingesetzt werden. Der Prozess verläuft bei verschiedenen zu härtenden Legierungen unterschiedlich und in vielen Fällen sogar bei derselben Legierung unterschiedlich. Daher beschränken wir uns auf eine kurze Beschreibung dieses Prozesses.

Die Aushärtung besteht im Wesentlichen aus drei Phasen. Zunächst wird die Legierung auf die entsprechende Temperatur erhitzt. Diese Temperatur liegt zwischen Soliduslinie und Feststofflöslichkeitslinie möglichst nahe an der Solidustemperatur. Aufgrund des engen Temperaturbereichs, insbesondere bei Aluminiumlegierungen (490–535 °C), ist es am besten, diese Temperatur in einer Salzlösung aufrechtzuerhalten, weshalb gerade diese Lösungen am häufigsten verwendet werden. Der Zweck dieser Art des Glühens besteht darin, eine reichhaltige feste Lösung zu erhalten. Das Halten dieser Temperatur hängt von der Art der Legierung und der Art des Werkstücks ab. Anschließend erfolgt eine schnelle Abkühlung (Abschrecken in Öl oder Wasser). Die Legierung durchläuft verschiedene Stufen, bis sie sich einem Gleichgewichtszustand nähert, und die Atome der übersättigten festen Lösung sind jedes Mal anders angeordnet. Dieser Vorgang wird bei normalen oder erhöhten Temperaturen durchgeführt; manchmal auch als Alterung bezeichnet. In einigen Fällen wird zwischen Härten und Altern eine Kaltumformung durchgeführt. Alterung bei normalen Temperaturen nennt man natürlich, und bei erhöhten Temperaturen - künstlich

Beim Aushärten verändern sich die mechanischen Eigenschaften. Nach dem Aushärten nimmt die Festigkeit mit zunehmender Viskosität leicht ab, mit zunehmender Alterung nimmt die Festigkeit wieder zu und die Zähigkeit und Duktilität nehmen leicht ab. Diese Veränderungen während der Alterung unterliegen bestimmten Mustern, abhängig von Temperatur, Alterungsdauer und Art der Legierung. Bei Erreichen des Maximums nimmt die Festigkeit der Legierung bei weiterer Erwärmung wieder ab. Als Ergebnis davon „ Überalterung» Die Legierung geht von einem instabilen gehärteten Zustand in einen Gleichgewichtszustand über und das Material erhält seine vorherigen mechanischen Eigenschaften. Natürlich ist die Festigkeit im gehärteten Zustand immer größer als die, die aus derselben Legierung durch Kalthärten erreicht werden kann, und im Allgemeinen weisen härtbare Legierungen im Vergleich zu anderen Metallen dieser Gruppe die größte Festigkeit auf. Während des Aushärtungsprozesses ändern sich auch einige physikalische Eigenschaften.

Abbildung 5 zeigt den Einfluss von Temperatur und Dauer der künstlichen Alterung auf die mechanischen Eigenschaften einer AlMgSi-Knetlegierung.

Das allgemeine Diagramm der Abhängigkeit von Temperatur und Glühdauer für verschiedene Methoden der Wärmebehandlung einer verformbaren AlMgSi-Legierung ist in Abb. 6 dargestellt

Bei einigen Legierungen von Nichteisenmetallen treten bei der Wärmebehandlung bis zu einem Nichtgleichgewichtszustand Rekristallisationsprozesse auf die gleiche Weise wie bei Stahl auf. Beispielsweise handelt es sich bei manchen Aluminiumbronzen um die sogenannten Phasenumwandlungen γ - α, in Verbindung damit kann der gesamte Prozess, bestehend aus Härten und Anlassen, genannt werden thermische Verbesserung. Die Veränderungen der mechanischen Eigenschaften während der Verbesserung unterscheiden sich von denen, die mit dem Härten einhergehen: Nach dem Abschrecken steigt die Festigkeit bei gleichzeitiger Abnahme der Zähigkeit, beim Anlassen nimmt die Festigkeit wieder ab, während die Zähigkeit leicht zunimmt

Werte der mechanischen Eigenschaften verformbarer Aluminiumlegierungen, die verschiedenen Wärmebehandlungen unterzogen wurden

Im festen Zustand

Im ausgehärteten Zustand

Wärmebehandlungsmodi und Werte der mechanischen Eigenschaften von Aluminiumgusslegierungen

Hinweis: Die Werte der mechanischen Eigenschaften sind Mindestwerte und beziehen sich auf speziell gegossene Prüfstäbe

Wärmebehandlungsarten für verformbare Aluminiumlegierungen

Heißverformung

Vollglühen

Aushärten

Werte der mechanischen Eigenschaften von Kupferknetlegierungen, die verschiedenen Wärmebehandlungen unterzogen wurden

Im weichen Zustand oder nach Warmverformung

Im festen Zustand