Spawanie mosiądzu - jak i czym spawać mosiądz?

Mosiądz to jeden z kolorowych metali nieżelaznych, który znajduje zastosowanie w wielu gałęziach przemysłu. Jego spawanie jest uznawane za bardzo trudne, ponieważ konieczne jest m.in. ustalenie temperatury topnienia. Oznacza to, że do pracy trzeba się dobrze przygotować. Jak należy spawać mosiądz i o co trzeba zadbać? Wszystko wyjaśniamy w artykule.

Czym jest mosiądz i jakie są jego właściwości?

Mosiądz to jeden z najczęściej spotykanych metali. Jest on stopem mającym w składzie cynk oraz do 45% miedzi. Nierzadko wzbogaca się go o różne dodatki jak krzem, chrom, cyna, mangan, żelazo, ołów lub aluminium. Metal można rozpoznać po charakterystycznym, żółto-złotym kolorze (jego intensywność zależy od zawartości cynku). Gęstość tego materiału to ok. 8,4-8,7 kg/dm3, jest nieco cięższy od stali. Wyróżnia się kilka rodzajów mosiądzu, biorąc pod uwagę ilość i rodzaj dodatków stopowych:

• Dwuskładnikowe - zawierają tylko cynk i miedź w różnych proporcjach. Wykazują odporność na korozję naprężeniową i bardzo dobrze nadają się do obróbki plastycznej na zimno. Im więcej cynku znajduje się w stopie, tym twardszy i bardziej wytrzymały się staje.
• Ołowiane - mają dodatek ołowiu, znajdują zastosowanie przede wszystkim podczas produkcji elementów techniką skrawania.
• Specjalne - mają dodatek cyny, krzemu, aluminium lub niklu. Wykazują dużą odporność na korozję.
• Wysokoniklowe - należą do nich stopy cynku, miedzi i niklu z dodatkiem manganu. Są one odporne na korozję, a dodatkowo bardzo sprężyste.

Mosiądz jest jednym z podstawowych metali wykorzystywanych w przemyśle. Znajduje on zastosowanie m.in. w motoryzacji, elektrotechnice czy budownictwie. To materiał, z którego produkowane są śruby, podkładki, gwintowane pręty, niektóre instrumenty muzyczne, armatura, a nawet przedmioty codziennego użytku, np. sztućce.

Spawanie mosiądzu - czy jest możliwe?

Powszechnie uważa się, że mosiądz lepiej jest lutować, a nie spawać. Wynika to głównie z szybkiego nagrzewania się stopu, a także trudności z wyznaczeniem odpowiedniej temperatury topnienia, która w dużej mierze zależy od składu metalu. Przeważnie jest to 850-950 st. C, a więc kilkukrotnie mniej niż temperatura, do jakiej podczas spawania rozgrzewane są inne materiały (dla przykładu: temperatura topnienia stali nierdzewnej to 1510 st. C). Niekiedy problemem są również dodatki połączone z miedzią i cynkiem, gdyż niektóre emitują szkodliwy gaz. Jednak lutowanie mosiądzu także nie jest rozwiązaniem bez wad. Wymaga to zastosowania dobrego topnika, najczęściej wybierane są luty srebrne, które nie należą do najtańszych. Ponadto taka praca zajmuje dużo czasu, dlatego coraz częściej fachowcy podejmują się próby spawania mosiądzu. Istotne jest, aby dobrze przygotować go do pracy, a więc starannie wyczyścić oraz usunąć bezbarwny lakier zapewniający metalowi blask. Czysty mosiądz należy przetrzeć alkoholem i odstawić do wyschnięcia, później można już przejść do pracy z wykorzystaniem wybranej metody spawania.

Spawarki Mig w sklepie allweld.pl

Jak spawać mosiądz - metoda MIG

Metoda MIG, czyli spawanie łukowe topliwą elektrodą w osłonie gazów obojętnych, jest wykorzystywana do pracy z metalami nieżelaznymi. W przypadku mosiądzu stosuje się ją stosunkowo rzadko, ale jest to możliwe. Konieczne jest użycie szlachetnych gazów osłonowych, a także drutu osłonowego pełniącego funkcję spoiwa. Ważny jest też dobór odpowiedniego spoiwa, aby uniknąć odbarwienia spoiny. Większość spawaczy decyduje się na drut CuAI8 mający w składzie miedź oraz 8% aluminium. Co prawda nie zapewnia on idealnego koloru, jednak uzyskany odcień spoiny jest uznawany za akceptowalny.

Spawając mosiądz metodą MIG, należy dostosować się do ogólnych obowiązujących dla niej zasad. Zalecany gaz osłonowy to mieszanka argonu i CO2 lub czysty argon. Ponadto powinno się zastosować technikę spawania ściegowego, w tym przypadku wykonanie jednego, ciągłego połączenia się nie sprawdza. Zachowanie krótkiego obszaru spawania pozwala na zmniejszenie ilości powstającego tlenku cynku (jest szkodliwy dla zdrowia). Takie rozwiązanie umożliwia również ochłodzenie jeziorka spawalniczego i mosiądz nie będzie narażony na oddziaływanie bardzo wysokiej temperatury przez długi czas.

Zastosowanie metody MIG pozwala obniżyć koszty, ale trzeba mieć na uwadze, że jakość wykonanych spoin może okazać się niezadowalająca. Spawacze mogą mieć też problem z doborem właściwego drutu. Z tego względu do spawania mosiądzu częściej wykorzystywana jest metoda TIG.

Jak spawać mosiądz Tigiem?

Spawanie mosiądzu (stopu miedzi z cynkiem) to zadanie dla profesjonalistów, wymagające ogromnej precyzji i kontroli nad temperaturą. Głównym problemem w obróbce tego materiału jest cynk, który topi się i paruje w znacznie niższej temperaturze niż miedź. Przegrzanie jeziorka spawalniczego powoduje gwałtowne "gotowanie się" cynku, co skutkuje porowatością spoiny i wydzielaniem bardzo toksycznego, białego dymu tlenku cynku.

Jak uniknąć błędów i uzyskać estetyczną spoinę?

Wbrew krążącym mitom, metoda TIG pozwala na uzyskanie przepięknego, złotego łączenia na mosiądzu, jednak wymaga rygorystycznego trzymania się kilku zasad:

• Wybór urządzenia i Pulsu: Do mosiądzu najlepiej wykorzystać zaawansowane spawarki TIG AC/DC pracujące w trybie prądu przemiennego (AC), który świetnie radzi sobie z tlenkami, lub wysokiej klasy spawarki TIG DC. Absolutnym wymogiem jest włączenie funkcji TIG Puls. Zaleca się ustawienie prądu pulsującego o częstotliwości około 30 impulsów na sekundę (30 Hz). Pozwala to na wprowadzanie minimalnej ilości ciepła, co zapobiega parowaniu cynku.
• Odpowiednie spoiwo: Aby uzyskać idealny odcień i wytrzymałość łączenia (tzw. lutospawanie), należy zastosować dedykowane druty TIG –do miedzi i stopów najczęściej wykorzystuje się pręty na bazie brązu krzemowego (CuSi3) lub fosforowego (CuSn6).
• Ochrona gazowa (Post-gas): Mosiądz jest niezwykle wrażliwy na utlenianie. Po zakończeniu spawania należy bezwzględnie utrzymać osłonę z czystego argonu nad rozgrzanym obszarem, aż do jego całkowitego ostygnięcia. Wymaga to precyzyjnego ustawienia funkcji "Post-gas" (wypływ gazu po spawaniu) na panelu spawarki oraz użycia dokładnego reduktora gazowego z rotametrem.
• Bezpieczeństwo (BHP): Ze względu na wysoce toksyczne opary cynku, mosiądz należy spawać wyłącznie w dobrze wentylowanych pomieszczeniach. Rekomendujemy wyposażenie stanowiska w wyciągi oraz stosowanie profesjonalnych przyłbic spawalniczych z nawiewem (system PAPR), które chronią drogi oddechowe spawacza przed "gorączką metaliczną".

Spawarki TIG w sklepie allweld.pl

Jaką spawarkę do spawania mosiądzu wybrać?

Jeśli zdecydujemy się na spawanie mosiądzu migomatem, należy znaleźć urządzenie z odpowiednio wysokim, maksymalnym prądem spawania. Powinniśmy zwrócić uwagę także na takie kwestie jak prędkość podawania drutu, możliwość spawania prądem pulsacyjnym czy sterowanie synergiczne (zwiększające efektywność pracy). Często kupowane w tym celu sprzęty to m.in. Magnum MIG 240 Dual Puls Synergia czy Paton 270 PSI 15-4 400V.

Urządzenie przeznaczone do spawania mosiądzu metodą TIG powinno pozwalać na swobodną regulację takich parametrów jak: natężenie prądu, biegunowość i rodzaj prądu, a także grubość materiału i średnica nietopliwej elektrody. Warto zadbać również o to, aby był to solidny sprzęt wyposażony w funkcje ułatwiające pracę, np. bezstykowe zajarzenie łuku (jonizator HF). Polecane spawarki do spawania mosiądzu to Ideal Expert Multi 270 PFC oraz SKANDI KRAFT iTECH TIG 220 AC/DC.

Źródła: https://weldingheadquarters.com/how-to-weld-brass/
https://www.weldingtipsandtricks.com/tig-weld-brass.html

 

Zobacz inne ciekawe artykuły z naszego bloga:

- Spawanie ocynku - wszystkie najważniejsze informacje dotyczące spawania ocynku

- Spawanie Mosiądzu - wszystkie najważniejsze informacje dotyczące spawania tego metalu

- Spawanie aluminium - wszystkie najważniejsze informacje dotyczące spawania tego metalu

- Spawanie żeliwa - wszystkie najważniejsze informacje dotyczące spawania tego metalu

- Spawanie elektrodą - wszystkie najważniejsze informacje dotyczące spawania elektrodą MMA

- Spawarki inwertorowe - Wszystko o spawarkach inwertorowych

- Prostownik do akumulatorów - Zobacz polecane prostowniki do ładowania akumulatorów

- Oznaczenia spoin spawalniczych - Zobacz jakie są rodzaje spoin spawalniczych

 

Poradnik zakupowy: 

- Spawarka dla amatora i początkującego majsterkowicza

- Spawarka inwertorowa do 500 zł

- Spawarka inwertorowa do 1000 zł

- Spawarka inwertorowa od 1000 do 2000 zł

- Jak wybrać odpowiednią spawarkę do swoich potrzeb