3 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

КАК РАСПЛАВИТЬ ЛАТУНЬ В ДОМАШНИХ УСЛОВИЯХ

  • Основные виды латуни
  • Способы обработки латуни
  • Свойства латуни
  • Влияние других металлов на латунь
  • Что нужно знать перед плавлением латуни
  • Способы расплавить латунь дома
  • Как расплавить латунь в домашних условиях: пошаговая инструкция
  • Применение в промышленности
  • Техника безопаности при плавке латуни
  • Итог: как расплавить латунь в домашних условиях

Латунь признана одним из самых востребованных в народном хозяйстве и промышленности материалом, благодаря своим высокими показателям текучести, пластичности, деформируемости и лояльности к обработке многими способами. По своему составу латунь является сплавом меди и цинка. Характерное процентное соотношение составляет до 70% меди и около 30% цинка. Содержание меди практически всегда составляет основную часть сплава, в то время, как количественная составляющая цинка может варьировать от 20 до 45%.

Именно процентное содержание цинка придает сплаву цветовую гамму (от золотистой до зеленой) и способно изменить степень пластичности и твердости. В некоторых случаях к основным составляющим примешиваются добавки, придающие дополнительные свойства сплаву.

Температура плавления

Одним из наиболее важных параметров каждого сплава можно назвать температуру плавления. Она может зависеть от концентрации легирующих элементов в составе. Литье меди в чистом виде проводится при температуре 1080 °C, при которой кристаллическая решетка перестраивается и сплав становится жидким. Расплавлять медь можно даже в случае наличия примеси в виде олова, но при этом температура плавления может варьировать в пределе от 930 до 1140 °C.

В состав могут добавлять цинк, за счет чего получается латунь. От концентрации этого легирующего элемента плавка может проводится при 900 ⁰C.

При рассмотрении особенностей плавки меди учитывается температура кипения. Этот показатель составляет 2 560 °C. В домашних условиях достигнуть подобной температуры практически невозможно. На процесс кипения указывает появление пузырьков газа.

Нельзя доводить сплав до состояния кипения. Это связано с тем, что после выделения газов структура становится пористой. За счет этого снижаются не только декоративные, но и механические качества.

Плавление меди

Медь имеет относительно низкую температуру плавления, что и позволяло в древние времена подвергать ее различной обработке, в том числе и плавлению. Ее можно было расплавить просто на костре или в примитивных печах, что, собственно, и делали наши предки. Температура плавления меди составляет 1083 0 С, а для медных сплавов, в зависимости от состава, — от 930 0 С до 1140 0 С. Если градус плавления меди повысить до 2560 0 С, то метал начинает закипать.

Плавление меди в домашних условиях

Процесс плавления меди в домашних условиях ничем не отличается от производственного. Кроме того, существует несколько способов, которые позволяют расплавить дома данный металл. Для этого понадобится приобрести некоторое оборудование. Сложность процесса напрямую зависит от того, какое оборудование будет применяться.

Плавление меди с помощью муфельной печи

Данный метод является наиболее простым для домашнего использования. Данное приспособление можно попробовать найти среди мастеров по металлу. Перед тем, как металл поместить в печь, его измельчают. Это делается для ускорения процесса, ведь чем меньше будут частички металла, тем быстрее они расплавятся. Далее металл помещаются в графитовый тигель и отправляют в печь, предварительно разогретую до нужной температуры. Сама форма должна быть разогрета до температуры, превышающей температуру плавления меди. Печь имеет специальное окно, позволяющее следить за протеканием процесса. Когда медь станет жидкой, тигель с расплавленным металлом достают из печи. Для этого используют железные щипцы. С поверхности металла убирается оксидная пленка и уже готовый жидкий металл переливают в приготовленную заранее емкость.

Плавление меди с помощью газовой горелки

Если тигельную печь найти нет возможности, то медь вполне можно расплавить ручной портативной газовой горелкой, которая размещается снизу дна емкости с металлом. В процессе необходимо следить, чтобы днище было полностью охвачено пламенем. Благодаря данному методу происходит быстрое окисление металла. Это случается по причине тесного контакта металла и воздуха. Чтобы избежать образования толстой оксидной пленки на поверхности меди, сверху на расплавленную массу насыпают мелко измельченный древесный уголь.

Альтернатива газовой горелки – паяльная лампа. Процесс плавки металла с ее помощью такой же, как и при применении газовой горелки.

Плавление меди с помощью горна

Для этого понадобится тигель, в который кладут измельченный металл и вместе с раскаленным древесным углем помещают в горн. Чтобы ускорить процесс можно использовать обычный домашний пылесос, который включенный на режиме выдувания (как при побелке стен и потолков в домах в прошлом веке). Данный метод подойдет людям, регулярно занимающимся литьем металла дома в небольших количествах. Следует отметить, что пылесос должен иметь трубу малого диаметра и железный наконечник.

Плавление меди при помощи обычной микроволновки

Однако, простая микроволновка, которую мы используем каждый день для разогрева пищи, не совсем подойдет. Необходима микроволновка высокой мощности с измененной конструкцией. Тарелка-поддон убирается совсем. Из огнеупорного кирпича сооружается муфельная печь, в которую и помещается исходный материал. Чистая медь плохо поддается плавлению, так как в жидком виде ей присуща плохая текучесть. В связи с этим специалисты считают, что чистая медь не подходит для изготовления мелких и сложных деталей. Для производства таких деталей используют многокомпонентные соединения, в основе которых находится латунь, олово, а также цинк.

Читать еще:  Настройка газовых горелок печей

Таким образом, как видно, в домашних условиях возможно проводить плавку меди. Для этого процесса понадобятся некоторые инструменты:

  • муфельная печь;
  • чистое сырье;
  • жаропрочный тигель;
  • огнеупорная подставка;
  • крюк из стальной проволоки;
  • щипцы для извлечения тигля из печи;
  • средства индивидуальной защиты (очки, перчатки, одежда).

Алгоритм действий при выплавке меди:

  • надевание защитного костюма;
  • измельчение сырья и помещение его в тигель;
  • помещение в печь и установка необходимого температурного режима. Металл нельзя доводить до кипения;
  • извлечение тигля щипцами из печи после достижения заданной температуры и помещение его на огнеупорную подставку;
  • снятие окисной пленки с поверхности металла;
  • заливание медной жидкой массы в специально подготовленную заранее формочку;
  • охлаждение.

Применение меди

Из меди получаются очень красивые, изящные украшения. Однако, зачастую для украшений используют сплавы. Например, медь часто добавляют к золоту для увеличения прочности изделий, поскольку золото в чистом виде является достаточно мягким металлом и очень подвержено механическому воздействию (деформации, истиранию и другим повреждениям). Кроме этого, в настоящее время медь применяется во многих сферах человеческой деятельности. Это связано с тем, что она имеет свои уникальные физические и химические свойства. Так, в связи с низким удельным сопротивлением, медь используется в электротехнике для производства силовых и других кабелей, проводов или иных различных проводников (например, при печатном монтаже). Медные провода используются в обмотках электроприводов и силовых трансформаторов. Однако, стоит отметить, что медь должна быть достаточно чистой для данных целей, поскольку присутствие примесей снижает электропроводимость. Так, всего 0,2% алюминия в меди снижает ее электропроводимость практически на 10%.

В связи с таким свойством, как высокая теплопроводность, медь используют для разнообразных теплоотводных устройств, в теплообменниках. Среди таковых можно назвать радиаторы охлаждения, кондиционирования, отопления, тепловые трубки и компьютерные кулеры.

Высокая механическая прочность и устойчивость к различного рода повреждениям позволяет использовать медь в производстве бесшовных труб круглого сечения, применяемых для транспортировки жидкостей и газов (внутренние системы водоснабжения, отопления, газоснабжения, системы кондиционирования и холодильные агрегаты). В некоторых странах медные трубы выступают главным материалом, используемым для вышеперечисленных целей.

В некоторых сплавах медь является достаточно значимым элементом. К таким сплавам относится дюраль, в которой медь содержится в количестве 4,4%.

Кроме этого, медь является наиболее часто употребляемым катализатором полимеризации ацетилена. В связи с этим медные трубопроводы для транспортировки ацетилена применяются только в том случае, если максимальное содержание меди в сплаве составляет 64%, не более.

Также медь применяется в архитектуре – кровли и фасады могут выполнены из тонкой листовой меди. Срок их службы составляет около 100-150 лет.

Основные характеристики и температура плавления меди

Медь в древности использовать, расплавлять стали раньше, чем другие металлы. Металл ценится за химическую нейтральность, долговечность, электромагнитные свойства. Теплопроводность у медных сплавов чуть ниже, чем у серебра.

Домашняя плавка меди по сути ничем не отличается от промышленного литья. Переплавить можно кусочки отслуживших радиодеталей, недорогие ювелирные изделия, столовые предметы из мельхиора. Плавка меди в чистом виде происходит при +1083°С, такой режим в бытовых условиях создать не проблематично. Сплав с цинком, оловом не нужно расплавлять до температуры плавки меди, достаточно до +900 – 950°С. Подбирая кусочки лома, важно знать, что для электротехнических деталей используют чистые сплавы. Бронза, латунь может содержать вредные химические компоненты, они начнут выделяться из металла при расплавлении. Кипит металл при сравнительно низкой температуре, +2560°С, сплав начинает пузыриться.

Характеристики

Медь относится к одному из первых металлов, который люди начали получать и использовать для дальнейшей переработки. Изделия из сплава или чистой меди применялись еще до нашей эры. Такой спрос появился в результате легкой обработке обычными методами, а также простоте плавления и литья.

Материал имеет характерный красно-желтый оттенок, а за счет мягкости, можно легко деформировать, переплавлять, обрабатывать и делать разные предметы. Поверхность при контакте с кислородом начинает образовывать оксидную пленку, что и дает красивый оттенок.

Очень значимая характеристика – электро и теплопроводность материала, которые имеют второе место среди всех видов металлов, на первом месте стоит серебро. Эти характеристики дали возможность применять ее в электрической сфере, а также для быстрого отвода тепла.

Можно ли расплавить латунь в домашних условиях?

Сплав в домашних условиях плавить не рекомендуется.

Основные проблемы:

  • Температурные ошибки. Для полного расплавления меди и цинка придется довести объект до температуры не менее 950 градусов. Сделать такую печь на практике не слишком легко, поскольку для этого понадобятся огнеупорные детали. Также Вам придется поддерживать высокую температуру в течение длительного времени, что приведет к большому расходу топлива.
  • Коррозия и образование оксидов. При расплавлении латунной детали частицы меди и цинка начнут активно вступать в реакцию с воздухом. Это может привести к образованию сложных соединений. В состав которых помимо меди и цинка входят кислород, азот, углерод, другие вещества. Из-за этих добавок значительно повышается хрупкость выплавленной детали, что может сделать ее бесполезной.
Читать еще:  Керосиновая горелка обогреватель

Именно поэтому латунь рекомендуется переплавлять на специальных фабриках или заводах, где созданы необходимые условия (температура, защитная среда и так далее). Однако на практике многие люди все же выполняют переплавку латуни и в домашних условиях. В результате домашнего литья можно получить деталь среднего качества. Такие детали не рекомендуется использовать на объектах, сопряженных с опасностями (автомобильные детали, электрическое оборудование, арматура на больших зданиях).

Советы

Однако такие детали можно применять в домашнем хозяйстве (скажем, можно сделать латунные болты, шурупы или уголки для крепления объектов интерьера). Для выплавки латуни в домашних условиях нужно сделать печь, которая способна выдерживать до температуры выше 1000 градусов по цельсию (температура плавления в домашних условиях стандартная — 880-950 градусов). Чтобы укрепить печь, рекомендуется установить на печь металлический каркас (оптимальный сплав — легированная сталь).

Также Вам нужно будет изготовить или купить тигель, в котором будет происходить выплавка металла. Тигель следует делать из графита или шамотного кирпича. Эти материалы не плавятся при высоких температурах (температура расплава латуни в домашних условиях составляет 950 градусов). Также эти материалы не крошатся и не вступают в контакт с воздухом, что хорошо влияет на качество выплавки. Делать такую печь рекомендуется из огнеупорного кирпича, а для соединения отдельных элементов друг с другом следует использовать термостойкий раствор.

Для нагрева можно использовать древесный уголь. Главный плюс угля заключается в том, что его применение минимизирует риск образования вредоносных добавок, ухудшающих качество выплавленной детали. К сожалению, применение угля для переплавки латуни — очень дорогое мероприятие. Поэтому для переплавки следует применять электрические индукторы-нагреватели. Минимальная мощность тока должна составлять 25 киловатт, поскольку в противном случае не удастся получить нужную температуру для расплавления латуни.

Процедуру плавления следует проводить в хорошо вентилируемом помещении. Причина — расплавленный цинк будет вступать в реакцию с кислородом, что приведет к образованию оксидов. Цинковые оксиды в больших количествах могут представлять опасность. Для расплавки Вам также понадобятся инструменты — перчатки, мощная маска и щипцы для перемещения тигла с расплавленным металлом. Щипцы рекомендуется покупать из инструментальной стали, поскольку такая сталь устойчива к воздействию высоких температур.

Необходимые инструменты и материалы

Чтобы соединения труба-труба или труба-фитинг были герметичными и со временем не утратили свои эксплуатационные качества, необходимо использовать специальный инструмент и материалы, изготовленные проверенными производителями.

Инструменты, которые планируется применять постоянно в сборке трубопроводов из медных труб, рекомендуем покупать в специализированных маркетах, а для разовых работ сгодятся товары из китайских интернет-магазинов.

Минимальный набор для капиллярной пайки включает в себя ряд приспособлений.

Для удобства использования горелки иногда применяют тиски, если процесс пайки производится на столе или верстаке.

Чтобы быстро и эффективно очистить внутреннюю поверхность трубки, вместо ручного ершика можно использовать насадку для шуруповерта.

Пайка латуни

В нашей практике часто приходится иметь дело с латунными деталями. Они хорошо обрабатываются, паяются и затем чернятся. Большинство паяют латунь паяльником обычным оловянным припоем. У этого способа, наряду с его простотой, есть три серьезных недостатка: шов получается белый, заметный и мало у кого получается сходу сделать этот шов тонким; шов получается относительно слабым, при изгибе он может легко разойтись; при чернении олово может повести себя иначе, чем латунь и шов получится совсем другого цвета или оттенка. Данная статья расскажет о способе пайки латуни с помощью газовой горелки специальным припоем и флюсом. Получаемый шов практически не отличим по цвету от основных деталей, очень прочный и химически гораздо ближе к латуни, чем олово.

Для пайки нужно:
— газовая горелка;
— асбестовое основание;
— графитовый тигель (ванна);
— серебро;
— медь;
— бура;
— борная кислота.

Для начала нужно изготовить припой. Он будет состоять из 2 частей серебра и 1 части меди. Нужно сплавить серебро и медь (где взять серебро? — ложки серебрянные знаете? идеально подходят). Делать это можно при помощи той же газовой горелки. Отвешиваем нужное нам количество серебра и меди, помещаем их в тигель из графита и греем горелкой. Тигель можно сделать из троллейбусных контактов, их много валяется на конечных остановках. Размер тигля примерно 20х50мм. Выбирается канавка 5х40мм полукруглая, что бы легче вынуть получившийся штапик припоя, для этого ещё горячий тигель опустить в воду. Когда оба металла расплавятся, перемешиваем их стальной проволочкой – крючком. В принципе, можно сначала расплавить медь (как более тугоплавкий металл), а потом в расплав добавить серебро. Или наоборот – кому как больше нравится.

Читать еще:  Как правильно зажечь газовую горелку?

Стрелкой показана графитовая ванна. Она находится в кирпичной ‘домне’.

Всё, припой готов. Остужаем его, раскатываем в вальцах или расплющиваем на наковальне, затем нарезаем на мелкие части. Можно просто сточить отливку грубым напильником в стружку.

Стружка из припоя.

Теперь флюс. Берем около 20 грамм буры (порошок), столько же борной кислоты (порошок), смешиваем и заливаем стаканом воды. Кипятим (для лучшего растворения ингредиентов). Всё, флюс готов. Такого объема флюса хватит на всю оставшуюся жизнь. Не стоит беспокоиться о том, что он может быть химически опасен. Борная кислота довольно пассивная и вашим пальцам и инструментам она не угрожает. В принципе, можно выпарить воду, прокалить уже твердый флюс, растолочь его в порошок и перемешать с припоем. Получится сухая смесь припоя с флюсом. Но это на любителя.

Процесс пайки. Паять надо на чем-то термостойком. Лучше всего для этого подходят пластинки с обшивки «Бурана». Но если «Буран» над вами не летает, то можно обойтись асбестовой пластиной. Помещаем на нее наши спаиваемые детали, смачиваем флюсом, присыпаем стружками припоя (его нужно совсем чуть-чуть) и начинаем потихоньку греть. Сначала чуть-чуть, чтобы припой немножко схватил спаиваемые детали, затем до красна (примерно 700 градусов для данного вида припоя). Припой легко затекает в щели между деталями и крепко их спаивает. На этом этапе есть следующие опасности: поскольку разница в температуре плавления припоя и латунных деталей составляет всего около 50 градусов, то надо следить за тем, чтобы не перегреть их. Иначе вы получите просто один большой слиток. Надо помнить, что маленькие детали (например, латунная проволока) нагреваются гораздо быстрее, чем массивные. Поэтому будьте внимательны. В этом случае надо греть всю конструкцию медленно, чтобы крупная деталь успевала прогреваться.

Присыпаем припоем.

Греем.

Детали прогрелись до красна.

Получаемый в результате шов имеет практически один цвет, что и спаиваемые детали. Это происходит из-за того, что в результате пайки происходит диффузия основного металла в припой. Поэтому этот же припой можно использовать при пайке серебра – шов будет белым.

Последний этап — промывка изделия от остатков флюса, который остается на изделии в виде стекловидных капель и наплывов. Чтобы избавиться от них, нужно готовое изделие промыть в горячей 3-х процентной серной кислоте (или 15-ти процентной при пайке золота). Можно это сделать на газовой плите, поставив на нее пробирку из кварцевого стекла с разбавленной кислотой. Изделие просто опускается в нее на короткое время (предварительно его нужно привязать на что-то, что не взаимодействует с кислотой) и затем промывается проточной водой.

Предвижу вопрос: «Почему нельзя использовать паяльник?» Ответ очень прост: температура плавления припоя порядка 700 градусов, а паяльник может дать только 200-250 градусов.
Те, кто не использовал газовую горелку ранее, могут спросить, насколько хватает газового баллона? При обычном использовании расход можно посчитать из расчета 1 литр на год.

Последовательность этапов газовой сварки меди.

При выполнении газовой сварки меди необходимо четко придерживаться определенной последовательности выполнения операций – в противном случае добиться прочности и надежности сварного шва будет невозможно.

  1. Подготовительный этап. Этот этап включает в себя зачистку кромок свариваемых деталей и прилегающих к ним зон, сборку изделия и закрепление деталей прихватками. Длина прихваток и расстояние между ними зависит от толщины меди – для небольшой толщины достаточно швов длиной не более 5 мм, расположенных на расстоянии 70–100 мм друг от друга. Если же речь идет о медной детали значительной толщины, то длина прихватки должна составлять около 20 мм, а расстояние между ними может быть увеличено до 400–500 мм.
  2. Установка деталей, подвергающихся сварке. Для того чтобы сварной шов был более качественным, устанавливать детали требуется под небольшим углом к горизонтальной плоскости (7–10 градусов).
  3. Выбор режима сварки. Режим зависит от толщины свариваемых деталей. Если толщина составляет 3–4 мм, то выбирается мощность 155–175 л/ч на 1 мм толщины, а при толщине от 8 до 10 мм мощность горелки выбирается из расчета 175–225 л/ч на 1 мм.
  4. Непосредственно сварка. При сварке на кромки и на сварочный пруток надо нанести пастообразный флюс, защищающий поверхности от окисления.
  5. Заключительный этап, включающий в себя проковку шва и очистку его от остатков флюса – сделать это можно с помощью 2% раствора азотной или серной кислоты с последующей промывкой водой.

И еще один совет: необходимо следить за тем, чтобы медь после сварки не остывала слишком резко, сварной шов должен охлаждаться постепенно, поэтому требуется исключить приток в помещение холодного воздуха или появления сквозняка.

Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector