Медь (Cu)

Свойства и характеристики меди [1]

Медь (обозначается Cu) относится к группе цветных металлов, наиболее широко применяемых в промышленности. Чистая медь — тягучий вязкий металл светло-розового цвета, легко прокатываемы в тонкие листы. Очень хорошо проводит тепло и электрический ток, уступая в этом отношении только серебру.

• Порядковый номер меди в периодической системе элементов Д. И. Менделеева — 29,
• атомный вес А = 63,57.
• Медь имеет гране-центрированную кубическую решетку с периодом d = 3,607 А.
• Плотность меди 896*10³ кг/м³ [3].
• Удельный вес меди γ = 8,94 Г/см³.
• Температура плавления — 1083°С.
• Температура кипения — 2540°С [3].
• Чистая медь обладает высокой тепло- и электропроводностью.
• Теплопроводность меди 0,910 кал/(см*сек*Г*град) (3,85 Дж/см*с*К).
• Удельная электропроводность меди составляет 64 м/ом*мм².
• Удельное электрическое сопротивление меди 1,61*10^-8 Ом*м.
• Коэффициент линейного расширения а = 16,42*10⁶ мм/мм*°С.
• Строение внешнего и предвнешнего электронных слоев атома: 3s²3p⁶3d¹⁰4s¹ [3]
• Радиус атома, нм: 0,128 [3]

Медь принадлежит к — числу микроэлементов. Такое название получили Fe, Си, Mn, Mo, B, Zn, Со в связи с тем, что малые количества их необходимы для нормальной жизнедеятельности растений. Микроэлементы повышают активность ферментов, способствуют синтезу сахара, крахмала, белков, нуклеиновых кислот, витаминов и ферментов. Микроэлементы вносят в почву с микроудобрениями. Удобрения, содержащие медь, способствуют росту растений на некоторых малоплодородных почвах, повышают их устойчивость против засухи, холода и некоторых заболеваний.

Добыча и получение (выплавка) меди [3]

Общее содержание меди в земной коре сравнительно невелико [0,01% (масс.)], однако она чаще, чем другие металлы, встречается в самородном состоянии, причем самородки меди достигают значительной величины.

В настоящее время медь добывают из руд. Последние, в зависимости от характера входящих в их состав соединений, подразделяют на оксидные и сульфидные. Сульфидные руды имеют наибольшее значение, поскольку из них выплавляется 80% всей добываемой меди.

Важнейшими минералами, входящими в состав медных руд являются:

• халькозин, или медный блеск, Cu₂S;
• халькопирит, или медный колчедан, CuFeS₂;
• малахит (CuOH)₂СO₃.

Медные руды, как правило, содержат большое количество пустой породы, так что непосредственное получение из них меди экономически невыгодно. Поэтому в металлургии меди особенно важную роль играет,обогащение (обычно флотационный метод), позволяющее использовать руды с небольшим содержанием меди.

Выплавка меди из ее сульфидных руд или концентратов представляет собою сложный процесс. Обычно он слагается из следующих операций:

• обжиг,
• плавка,
• конвертирование,
• огневое и электролитическое рафинирование.

В ходе обжига большая часть сульфидов примесных элементов превращается в оксиды. Так, главная примесь большинства медных руд пирит FeS₂ превращается в Fe₂O₃. Газы, отходящие при обжиге, содержат SO₂ и используются для получения серной кислоты.

Получающиеся в ходе обжига оксиды железа, цинка и других примесей отделяются в виде шлака при плавке. Основной же продукт плавки — жидкий штейн (Cu₂S с примесью FeS) поступает в конвертор, где через него продувают воздух. В ходе конвертирования выделяется диоксид серы и получается черновая или сырая медь.

Для извлечения ценных спутников (Au, Ag, Те и др.) и для удаления вредных примесей черновая медь подвергается огневому, а затем электролитическому рафинированию. В Ходе огневого рафинирования жидкая медь насыщается кислородом. При этом примеси железа, цинка, кобальта окисляются, переходят в шлак и удаляются. Медь же разливают в формы. Получающиеся отливки служат анодами при электролитическом рафинировании.

Химический состав катодной меди (ГОСТ 859-2014)

Химический элемент		Массовая доля элемента для марок
		М00к	М0к	М1к
Медь, не менее		—	99,97	99,95
Примеси по группам, не более:
1	Висмут	0,00020	0,0005	0,001
	Селен	0,00020	—	—
	Теллур	0,00020	—	—
	Сумма 1-й группы	0,00030	—	—
	Хром	—	—	—
	Марганец	—	—	—
	Сурьма	0,0004	0,001	0,002
	Кадмий	—	—	—
	Мышьяк	0,0005	0,001	0,002
	Фосфор	—	0,001	0,002
	Сумма 2-й группы	0,0015	—	—
3	Свинец	0,0005	0,001	0,003
4	Сера	0,0015	0,002	0,004
5	Олово	—	0,001	0,002
	Никель	—	0,001	0,002
	Железо	0,0010	0,001	0,003
	Кремний	—	—	—
	Цинк	—	0,001	0,003
	Кобальт	—	—	—
	Сумма 5-й группы	0,0020	—	—
6	Серебро	0,0020	0,002	0,003
Сумма перечисленных примесей		0,0065	—	—
Кислород, не более		—	0,015	0,02

ПРИМЕЧАНИЯ:

1. Массовую долю кислорода для меди марки М00к устанавливают в контракте.
2. Знак «-» означает, что данный элемент не нормируют.

Химический состав литой и деформированной меди (ГОСТ 859-2014)

Марка меди	Массовая доля меди														Способ получения (для справок)
	Медь, неменее	Медь + серебро, не менее	Примеси, не более
			Висмут	Железо	Никель	Цинк	Олово	Сурьма	Мышьяк	Свинец	Сера	Кислород	Фосфор	Серебро
М00б	99,99	—	0,0005	0,001	0,001	0,001	0,001	0,001	0,001	0,001	0,001	0,001	0,0003	0,002	Переплавка катодов в восстановительной или инертной атмосфере или вакууме
М0б	—	99,97	0,001	0,004	0,002	0,003	0,002	0,002	0,002	0,003	0,003	0,001	0,002	—
М1б	—	99,95	0,001	0,004	0,002	0,003	0,002	0,002	0,002	0,004	0,004	0,003	0,002	—
М00	99,96	—	0,0005	0,001	0,001	0,001	0,001	0,001	0,001	0,001	0,002	0,03	0,0005	0,002	Переплавка катодов
М0	—	99,93	0,0005	0,004	0,002	0,003	0,001	0,002	0,001	0,003	0,003	0,04	—	—
М1	—	99,90	0,001	0,005	0,002	0,004	0,002	0,002	0,002	0,005	0,004	0,05	—	—
М1р	—	99,90	0,001	0,005	0,002	0,005	0,002	0,002	0,002	0,005	0,005	0,01	0,002-0,012	—	Переплавка катодов и лома меди c раскислением фосфором
М1ф	—	99,90	0,001	0,005	0,002	0,005	0,002	0,002	0,002	0,005	0,005	—	0,012-0,04	—
М2р	—	99,70	0,002	0,05	0,2	—	0,05	0,005	0,01	0,01	0,01	0,01	0,005-0,06	—
М3р	—	99,50	0,003	0,05	0,2	—	0,05	0,05	0,05	0,03	0,01	0,01	0,005-0,06	—
М2	—	99,70	0,002	0,05	0,2	—	0,05	0,005	0,01	0,01	0,01	0,07	—	—	Огневое рафинирование и переплавка отходов и лома меди
М3	—	99,50	0,003	0,05	0,2	—	0,05	0,05	0,01	0,05	0,01	0,08	—	—

ПРИМЕЧАНИЯ:

1. В меди марок М00б и М00 массовая доля селена не должна превышать 0,0005 %, теллура — 0,0005 %.
2. По согласованию сторон в соответствии с контрактом допускается изготовление меди марки М06 с массовой долей кислорода не более 0,002 %.
3. В обозначение марок меди М1 и М1р, предназначенной для электротехнической промышленности и подлежащей испытаниям на электропроводность, дополнительно включают букву Е.
4. По согласованию сторон в соответствии с контрактом допускается изготовление меди марок М00 и М0 с массовой долей кислорода 0,035 % и 0,045 % соответственно.
5. Знак «-» означает, что данный элемент не нормируют.

Примеси в меди [1]

В зависимости от способа получения, медь может содержать различное количество примесей. К числу важнейших примесей относятся:

• кислород,
• сурьма,
• висмут,
• мышьяк,
• свинец,
• железо,
• никель,
• олово,
• цинк,
• селен,
• сера,
• теллур,
• кремний,
• фосфор,
• кадмий,
• алюминий,
• водород.

Влияние примесей на свойства меди [1]

• Кислород присутствует во всех сортах меди, кроме катодной и бескислородной в количестве 0,01-0,11%. Наибольшее количество кислорода, растворяющегося в твердой меди составляет 0,005%. Избыточный кислород выделяется в виде эвтектики: медь — закись меди по границам зерен, ухудшая механические и технологические свойства металла.
• Сурьма значительно снижает пластичность меди, что особенно нежелательно для деформируемых медноцинковых сплавов.
• Висмут плохо растворяется в меди (менее 0,002%). При содержании в меди 0,005% и выше висмута медь разрушается в процессе ее горячей обработки. Следует отметить, что присутствие в меди никеля, мышьяка и сурьмы несколько ослабляет вредное влияние висмута.
• Мышьяк в количестве до 1% может находиться в меди в виде твердого раствора. Присутствие мышьяка улучшает жаростойкость меди, не ухудшая при этом ее механических и технологических свойств.
• Присутствие свинца в меди значительно ухудшает ее горячую обработку.
• Железо растворяется в меди в небольших ‘количествах, способствуя измельчению структуры меди и повышению ее механических свойств.
• Сера образует с медью соединение Cu₂S, которые лишь до некоторого предела растворимо в меди в жидком состоянии. В твердой меди сера не растворяется и выделяется в виде эвтектики (Cu+Cu₂S). Хрупкое соединение Cu₂S резко ухудшает свойства меди.
• Фосфор понижает теплопроводность меди, но несколько повышает ее механические свойства, а также жидкотекучесть.
• Водород обладает способностью диффундировать через медь при повышенной температуре. Он восстанавливает Cu₂O, образуя при определенных условиях водяной пар, который может разрывать медь образуя множество мелких трещин. Такое явление принято называть «водородной болезнью» меди.
• Кремний значительно улучшает механические свойства меди, при этом электропроводность сплава снижается незначительно.
• Цинк, олово, никель, алюминий добавляют в медь обычно в небольших количествах. Эти элементы полностью растворяются в меди, не ухудшая при этом ее механических свойств.

Термообработка меди [1]

Значительное количество изделий из меди изготовляется обработкой металла давлением (прессованием, волочением, прокаткой). Обработка давлением при нормальных температурах вызывает наклеп меди. Наклепанная (нагартованная) медь обладает повышенной прочностью. Для снятия наклепа медь подвергают термической обработке — отжигу, при температуре 600-700°С. При более высоких температурах отжига (выше 900°С) происходит бурный рост зерен меди и ухудшаются ее механические свойства.

С повышением температуры механические свойства меди ухудшаются. Характер изменения механических свойств технической меди марки М3 в зависимости от температуры испытания представлен в таблице ниже.

Механические свойства	Температураатура испытания в °C
	20	100	200	300	400	500	600	700
σв кГ/мм2	23	23	21,5	19,5	16	11	7	4,5
δ %	70	67	58	49	47	45	42	41
ψ %	76	75	70	58	57	71	74	77

Латунь (сплав меди с цинком) [1]

Латунь — сплав меди с цинком (до 50% цинка). Латуни обладают хорошими механическими и технологическими свойствами и широко применяются.

Латуни марок Л96 и Л90, содержащие соответственно 96 и 90% Cu, называются томпаками и применяются для изготовления радиаторных трубок, а также лент и листов. Благодаря своему внешнему сходству с золотом используетс для ювелирных и декоративных изделий.

Латуни поставляются в мягком (отожженном), полутвердом и твердом (наклепанном) состоянии.

При нагартовке механические свойства латуней изменяются.

В процессе наклепа повышается прочность и снижаются пластические свойства латуней.

Повышение механических свойств латуни может быть достигнуто легированием их другими элементами. Такие сложные по своему химическому составу сплавы называются специальными латунями.

Кроме повышения механических свойств легирование латуней придает им специальные свойства: высокую коррозионную стойкость, жаростойкость и т. д.

Бронза [1]

Бронза — все медные сплавы, за исключением латуни [2].

Сплав меди с оловом называется оловянистой бронзой.

Оловянистые бронзы имеют ограниченное применение, так как в настоящее время разработаны более прочные и экономичные сплавы, с успехом их заменяющие. Так, сплавы меди с алюминием (алюминиевые бронзы) обладают по сравнению с оловянистой бронзой повышенными механическими свойствами, лучшей коррозионной стойкостью и лучшей жидкотекучестью. Однако следует отметить, что оловянистые бронзы обладают минимальной линейной усадкой.

Олово в сплавах с медью повышает прочность и твердость сплава и резко снижает его пластичность. В технических сплавах олово содержится в пределах 3-14%. Различают оловянистую бронзу литейную и обрабатываемую давлением.

Сплавы на основе меди с добавками алюминия, марганца, кремния, бериллия и некоторых других элементов, не содержащие олова, называются специальными бронзами.

Бронза марки Бр.АЖН 10-4-4 является наиболее прочной из всех алюминиевых бронз. Сочетание большой прочности с высокой химической стойкостью делает эту бронзу ценным материалом для изготовления деталей нефтяного и нефтехимического оборудования.

Присадка кадмия к меди приводит к значительному повышению ее механической прочности и твердости.

Из бронзы марок Бр. АЖН 10-4-4 и Бр. АЖМц 10-3-1,5 изготовляются трубы, прутки и поковки.

Наряду с деформируемыми безоловянистыми бронзами нашли широкое распространение литейные безоловянистые бронзы, обладающие высокой прочностью, хорошими антифрикционными свойствами и коррозионной стойкостью.

Сплав меди с никелем [1]

В промышленности получили распространение сплавы меди с никелем. Медноникелевые сплавы обладают высокой прочностью и пластичностью, а также хорошей коррозионной стойкостью.

Механические свойства медноникелевых сплавов могут быть изменены за счет нагартовки.

Коррозионная стойкость меди и медных сплавов [1]

• Медь устойчива против атмосферной коррозии вследствие образования на ее поверхности защитной пленки, состоящей в основном из серномедной соли (CuSO₄*3Cu(OH)₂).

  Кислород воздуха при отсутствии влаги почти не действует на литую и прокатанную медь при комнатной температуре. Однако при температуре 180° С и выше медь начинает окисляться с поверхности, а при температуре 500° С процесс окисления происходит энергично и медь покрывается слоем окалины, состоящим из окиси и закиси меди.

  Во влажном воздухе кислород при обычной температуре слабо реагирует с медью. Однако в присутствии углекислоты это действие усиливается и поверхность металла покрывается пленкой основной углемедной соли («патина»).

• Чистая вода практически не действует на медь. Относительно устойчива медь и в соленой (морской) воде, при условии отсутствия контакта меди со стальными деталями. Коррозия меди в воде наблюдается в присутствии двуокиси углерода.
• Быстро разрушается медь под воздействием азотной кислоты. Соляная кислота, обладающая удельным весом 1,12, растворяет медь при кипячении. Серная кислота без доступа воздуха слабо реагирует с медью. Органические кислоты в присутствии кислорода образуют медные соли.
• Со щелочами, за исключением аммиака, в отсутствии кислорода медь реагирует слабо. Расплавленные соли, водные растворы щелочей и аммиака в присутствии кислорода разрушают медь. Растворы сернистых металлов также сильно реагируют с металлической медью. В растворах неокисленных солей медь весьма устойчива. Сероводород в присутствии кислорода образует сернистую медь. Если во влажном сероводороде медь быстро разрушается, то в сухом — корродирует незначительно.
• Хлористый водород разрушает медь. В атмосфере сухого хлора медь обладает недостаточной коррозионной стойкостью.
• Сухие газы (галогены) оказывают незначительное влияние на медь.
• Фенол в смеси с влажным воздухом вызывает небольшую коррозию на поверхности меди. Ацетон и бензол также не вызывают значительного разрушения меди.

Применение меди [1, 3]

На нефтеперерабатывающих и нефтехимических заводах медь и ее сплавы широко применяются для изготовления трубок теплообменной и конденсационно-холодильной аппаратуры, а также для изготовления некоторой аппаратуры при производстве смазочных масел и спиртов из нефтяных газов.

Большое количество чистой электротехнической меди (около 40% всей добываемой меди) идут на изготовление электрических проводов и кабелей. Из меди изготавливают различную промышленную аппаратуру: котлы, перегонные кубы и т.п.

Из солей меди вырабатывают большое количество минеральных красок, разнообразных по цвету: зеленых, синих, коричневых, фиолетовых и черных. Все соли меди ядовиты, поэтому медную посуду лудят, т. е. покрывают внутри слоем олова, чтобы предотвратить возможность образования медных солей.

Оксиды меди [3]

• Оксид меди(I), или закись меди, Cu₂O встречается в природе в виде минерала куприта. Искусственно она может быть получена путем нагревания раствора соли меди (II) со щелочью и каким-нибудь сильным восстановителем, например, формалином или глюкозой. При нагревании образуется осадок красного оксида меди (I).

  При действии на Cu₂O соляной кислоты получается бесцветный раствор хлорида меди (I) CuCl. Если разбавить этот раствор водой, то хлорид меди (I) выпадает в виде белого творожистого осадка, нерастворимого в воде. Он может быть получен также кипячением раствора хлорида меди (II) CuCl₂ с металлической медью в солянокислой среде:

  CuCl₂ + Cu = 2CuCl

• Оксид меди (II), или окись меди, CuO — черное вещество, встречающееся в природе (например, в виде минерала тенерита). Его можно легко получить прокаливанием гидроксокарбоната меди (II) (CuOH)2CO₃ или нитрата меди (II) Cu(NO₃)₂. Оксид меди(II) проявляет окислительные свойства. При нагревании с различными органическими веществами CuO окисляет их, превращая углерод в диоксид углерода, а водород — в воду и восстанавливаясь при этом в металлическую медь. Этой реакцией пользуются при элементарном анализе органических веществ для определения содержания в них углерода и водорода.

Соединения меди (I), в общем, менее устойчивы, чем соединения меди (II). Оксид Cu₂O₃ и его производные весьма нестойки.

Гидроксид меди(II) [3]

Гидроксид меди(II) Cu(ОН)₂ осаждается, из растворов солей меди (II) в виде голубой студенистой массы при действии щелочей. Уже при слабом нагревании даже под водой он разлагается, превращаясь в черный оксид меди (II).

Гидроксид меди(II) — очень слабое основание. Поэтому растворы солей меди (II) в большинстве случаев имеют кислую реакцию, а со слабыми кислотами медь образует основные соли.

Сульфат меди(II) [3]

Сульфат меди(II) CuSO₄ в безводном состоянии представляет собой белый порошок, который при поглощении воды синеет. Поэтому он применяется для обнаружения следов влаги в органических жидкостях. Водный раствор сульфата меди имеет характерный сине-голубой цвет. Эта окраска свойственна гидратированным ионам [Cu(Н₂O)₄]²⁺, поэтому такую же окраску имеют все разбавленные растворы солей меди(II), если только они не содержат каких-либо окрашенных анионов. Из водных растворов сульфат меди кристаллизуется с пятью молекулами воды, образуя прозрачные синие кристаллы. В таком виде он называется медным купоросом.

Хлорид меди(II) [3]

Хлорид меди(II) CuCl₂*2Н₂O образует темно-зеленые кристаллы, легко растворимые в воде. Очень концентрированные растворы хлорида меди(II) имеют зеленый цвет, разбавленные — сине-голубой.

Нитрат меди(II) [3]

Нитрат меди(II) Cu(NO₃)₂*3H₂O. Получается при растворении меди в азотной кислоте. При нагревании синие кристаллы нитрата меди сначала теряют воду, а затем легко разлагаются с выдеделением кислорода и бурого диоксида азота, переходя в оксид меди (II).

Гидроксокарбонат меди(II) [3]

Гидроксокарбонат меди(II) (CuOH)₂СО₃. Встречается в природе в виде минерала малахита, имеющего красивый изумрудно-зеленый цвет. Искусственно приготовляется действием Na₂CO₂ на растворы солей меди(II):

2CuSO₄ + 2Na₂CO₃ + Н₂O = (CuOH)₂CO₃↓ + 2Na₂SO₄ + CO₂↑

Применяется для получения хлорида меди (II), для приготовления синих и зеленых минеральных красок, а также в пиротехнике.

Ацетат меди(II) [3]

Ацетат меди(II) Cu(CH₃COO)₂*H₂O. Получается обработкой металлической меди или оксида меди (II) уксусной кислотой. Обычно представляет собой смесь основных солей различного состава и цвета (зеленого и сине-зеленого). Под названием ярьмедянка применяется для приготовления масляной краски.

Смешанный ацетат-арсенит меди (II) [3]

Смешанный ацетат-арсенит меди (II) Cu(CH₃COO)₂*Cu₃(AsO₃)₂ применяется под названием парижская зелень для уничтожения вредителей растений.

Иностранные аналоги [4]

Россия ГОСТ 495	США ASTM (B 133)	Германия DIN 1787	Япония JIS (H 3100)
Возможность замены определяется в каждом конкретном случае после оценки и сравнения свойств сплавов
М1	C11000	E Cu87, E Cu58	C 1100
М2	C12500	—	—

Сварочные материалы применяемые для ручной дуговой сварки меди [5]

Марка свариваемого материала	Проволока	Марка электрода	Технические условия
М1Р	MT (TУ 16.К71-087)	«Комсомолец 100»	ТУ 14-4-644
М2Р	М1 (ГОСТ 859)	АНЦ/03М-3	ТУ 14-4-1270
М3Р		АНЦ/03М-4	ТУ 14-4-1270

Величина сварочного тока в зависимости от диаметра электрода при ручной дуговой сварке меди [5]

Толщина свариваемого металла, мм	Диаметр электрода, мм	Сварочный ток, А
До 3	3	150 — 200
До 5	4	250-300
Свыше 5	5	350-450
	6	500-600

Рекомендуемые режимы дуговой сварки меди и медных сплавов угольным электродом [5]

Толщина свариваемого металла, мм	Диаметр угольного электрода, мм	Диаметр присадочного стержня, мм	Сварочный ток, А	Напряжение на дуге, В
3	6	4	180-200	30-35
4	8	5	200-240	30-35
5	10	6	240-270	30-35
6	14	7	270-300	30-35
7	16	8	300-350	30-35
8	18	8	350-380	35-40
10	18	8	400-450	35-40
12	20	8	430-470	35-40
14	20	10	450-500	35-40
16	20	10	500-550	35-40

Рекомендуемые режимы ручной аргонодуговой сварки стыковых соединений меди неплавящимся электродом [5]

Толщина, мм	Разделка кромок	Число проходов	Проходы	Диаметр присадочного прутка, мм	Сила сварочного тока, А	Расход аргона, л/мин
1,0	Без скоса кромок	1	—	1,2	40-100	4-5
1,5		1	—	2,0	50-120	4-5
2,0		1	—	2,0	110-140	4-5
3,0		1	—	3,0	170-220	5-6
4,0		2	—	3,0	200-250	5-6
5,0	Со скосом кромок	2	1	4,0	300-350	5-6
6,0		3	1	3,0	300-350	6-7
			2	4,0	300-350	6-7
			подварочный шов	4,0	300-350	6-7
10,0		4	1	3,0	300-350	7-8
			2	5,0	300-350	7-8
			3	6,0	300-400	7-8
			подварочный шов	3,0	300-350	7-8
12,0		5	1	3,0	250-350	8-10
			2	5,0	300-400	8-10
			3	6,0	350-450	8-10
			4	6,0	350-450	8-10
			подварочный шов	3,0	300-350	8-10
20		6	1,2	3,0	300-400	10-12
			3,4	5,0	300-450	10-12
			5,6	6,0	300-350	10-12
25		8	1 и 2	3,0	300-400	12-14
			3 и 4	5,0	350-450	12-14
			5 и 6	6,0	400-550	12-14
			7 и 8	6,0	450-600	12-14

Рекомендуемые режимы сварки меди в азоте и гелии неплавящимся электродом [5]

Толщина, мм	Диаметр вольфрамового электрода, мм	Диаметр присадочной проволоки, мм	Сила сварочного тока, А	Вылет электрода	Защитный газ
6,0	5	4	400	5-7	азот
	5	4	180-210	6-8	гелий
8,0-10,0	6	4	210-230	8-12	гелий
12,0	6	5	250-300	8-12	гелии

Значения силы тока для неплавящихся электродов [5]

Диаметр электрода, мм	Сварочный ток, А
	Постоянный ток, прямая полярность	Переменный ток
1,0	25-65	10-75
2,0	65-150	40-125
3,0	200-250	75-150
4,0	200-300	125-250
5,0	250-400	200-300
6,0	300-450	300-400

Сварочные проволоки, применяемые в качестве плавящегося электрода при полуавтоматической сварке меди [5]

Марка свариваемой меди	Сварочная проволока		Защитный газ
	марка	Нормативно-технический документ	марка	Нормативный документ
М1Р	МНЖКТ 2-1-0.2-0.2	ГОСТ 16130	Азот, аргон-азот, гелий-азот	ГОСТ 9293
М2Р				ГОСТ 10157
М3Р	БрКМц 3-1	ГОСТ 5222		ГОСТ 9293 ТУ 51-940

Режимы полуавтоматической сварки тонкой меди плавящимся электродом в среде азота [5]

Толщина свариваемого металла, мм	Диаметр сварочной проволоки, мм	Вылет электрода, мм	Напряжение на дуге, В	Сварочный ток, А	Ориентировочная скорость сварки, м/ч	Расход защитного газа, л/мин
1,5	0,8	10-11	24-25	130-140	18-20	18-20
2,0	1,0	10-12	25-26	170-180	20-25
2,5	1,0	10-12	26-27	180-200	20-25
3,0	1,0	10-12	27-30	200-210	20-25
4,0	1,0	10-12	30-32	220-240	20-25
5,0	1,6	10-12	31-32	250-260	20-25
6,0-12,0	1,8	10-12	32-36	260-320	20-25

ПРИМЕЧАНИЕ: Режимы пригодны при сварке двусторонним швом, выполненным навесу или по продувке неплавящимся электродом без присадочного материала.

Рекомендуемые режимы автоматической сварки меди под флюсом [5]

Толщина свариваемого металла, мм	Зазор между кромками, мм	Диаметр сварочной проволоки, мм	Скорость подачи проволоки, м/ч	Скорость сварки, м/ч	Сварочный ток, А	Напряжение на дуге, В
6	0,5-1,0	4	204	27	450-550	30-32
8	1,0-2,0	4	221	25	600-650	28-30
10	2,0 — 3,0	4	282	25	700-800	26-28
40	2,0-3,0	6	—	2,4	1000-1100	24-26
50	2,0-3,0	6	—	1,5	1000-1100	24-26
60	2,0-3,0	6	—	1,5	1100-1200	24-26
70	2,0-3,0	6	—	1,5	1200-1300	24-26
80	2,0-3,0	6	—	1,5	1300-1400	24-26

Рекомендуемые режимы ручной аргонодуговой сварки меди с латунью неплавящимся электродом [5]

Толщина, мм	Диаметр вольфрамового электрода, мм	Диаметр присадочной проволоки, мм	Сварочный ток, А
4	4	3	300-340
5	4-5	3	320-360
6	5	3-4	380-450

Изделия с содержанием меди, медных сплавов [6]

Виды лома	Марка сплавов
Валы ситцепечатные с железными втулками	М4
То же, со стальной осью	М4
Вкладыш подшипников (медь+железо)	—
Змеевики, трубы без накипи (разделанные)	М3
Жила кабеля после разделки	М0, М1
Ванны, котлы (неразделанные)	Медь топочная
Кабели с медными жилами различных типов и размеров (неразделанные)	М0, М1
Конденсаторы с медными сердечниками	М0
Колонки газовые (разделанные)	М3
То же, в собранном виде	М3
Троллеи, проводники тока (разделанные)	М0
Трубы с накипью	М3
Троллеи с железными креплениями	М0, М1
Фурмы медные	М4
Вентили латунные с алюминиевыми головками и железными болтами	ЛС59-1
Вентили латунные с алюминиевыми головками (без железа)	ЛС59-1
Гильзы пушечные, винтовочные, револьверные, охотничьи, без капсульных втулок, нестреляные	—
Втулки шарикоподшипников	ЛС59-1
Винты червячные	ЛАЖМц66-6-3-2
То же	ЛМцЖ55-3-1
Винты гребные (разделанные)	ЛЖМц59-1-1
Гильзы охотничьи и ракетные с бумажными патронами, обстреленные до латунного основания, капсюли с железной прокладкой	—
Кожух авиационного радиатора	—
Колеса циркуляционных насосов (разделанные)	Л62
Обоймы подшипников	ЛМцЖ55-3
То же	ЛАЖ60-1-1, ЛКС80-3-3, ЛМцС58-2-2, ЛК80-3Л
Сетки и сетчатый товар, в том числе писчебумажных фабрик	Л80
Радиаторы автомобильные, авиационные, тракторные (разделанные)	Л68, Л96, Л85
Радиаторы автомобильные с чугунными патрубками и железными капсюлями (неразделаиные)	Л68, Л96, Л85
Радиаторы авиационные с железными обечайками (неразделаиные)	—
Радиаторы с железными пластинами (латунными трубками, с чугунными патрубками и железным кожухом)	Л68, Л85, Л96
Бронза монетная	БрА5
художественная	Бх1, Бх2
Втулки выпускных клапанов авиадвигателей	БрАЖН10-4-4
Вкладыши чугунные, залитые бронзой	БрОЦС4-4-2,5
Втулки подшипников, насосов и т. п.	БрОЦС4-4-2,5
Краны бронзовые (разделанные)	БрАМц9-2, БрОЦС4-4-2,5
Колокола бронзовые	БрОЦС5-5-5
Подшипники бронзовые	БрОф6,5-0,15, БрОФ4-0,25, БрАЖМц, БрАЖ9-4
Пружины мембранные	БрКМц3-1
Шестерни	БрОЦСН3-7-5-1, БрОЦ4-3, БрАЖМц10-3-1,5, БрАЖ9-4, БрБНТ9

Основные показатели и характеристики лома и отходов меди [7]

Вид металлолома	Характеристика	Показатель	Норма
Медь 1 (Barley, Berry S-Cu-1, S-Cu-2)*	Медная проволока чистая без покрытия. Марки: М00, М0, М1	Увязанная в бухтах или в пакетах. Не содержит неметаллических примесей, других цветных и черных металлов. Без сгоревших хрупких участков, блестящая, без влаги.
		Металлургический выход металла, % масс., не менее	98
		Засоренность, % масс., не более	2
		Диаметр проволоки, мм, не менее	0,3
		Размер пакета, мм, не более	800x500x400
		Масса пакета, кг, не более	200
		Химический состав представительной пробы, % масс.:
		медь и серебро в сумме, не менее	99,9
		висмут, не более	0,001
		фосфор, не более	0,0005
		свинец, не более	0,005
Медь 2 (Candy S-Cu-4, S-Cu-5)*	Лом и отходы чистой меди без покрытия: брак литых, кованых и штампованых изделий, обрезь, высечка листов, лент, труб, решеток и проволоки без изоляции. Марки: М00, М0, М1, М2, М3	Увязанные в бухтах или в пакетах. Не содержат неметаллических примесей, других цветных металлов, хрупкой обгоревшей проволоки, без влаги. Допускается наличие чистых медных трубопроводов.
		Металлургический выход металла, % масс., не менее	97
		Засоренность, % масс., не более	3
		в том числе железом, %, не более	0,5
		Диаметр проволоки, мм, не менее	0,2
		Размер пакета, мм, не более	800x500x400
		Масса пакета, кг, не более	200
		Масса отдельных кусков, кг, не более	100
		Химический состав представительной пробы, % масс.:	—
		медь и серебро в сумме, не менее	99,9
		фосфор, не более	0,06
		свинец, не более	0,05
Медь 3 (S-Cu-6)*	Медная проволока нелегированная. Марки: М00, М0, М1	Увязанная в бухтах или в пакетах. Не содержит неметаллических примесей, других цветных и черных металлов, без влаги. Без сгоревших хрупких участков. Допускается содержание обожженной проволоки.
		Металлургический выход металла, % масс., не менее	98
		Засоренность, % масс., не более	2
		Диаметр проволоки, мм, не менее	0,2
		Размер пакета, мм, не более	800x500x400
		Масса пакета, кг, не более	200
		Содержание меди в представительной пробе, % масс., не менее	99,9
Медь 4 (S-Cu-7)*	Лом и отходы смешанные с полудой и пайкой. Марки: М00, М0, М1, М2, М3	Не содержат неметаллических примесей, других цветных металлов, без влаги.
		Металлургический выход металла, % масс., не менее	92
		Засоренность, % масс., не более	6
		в том числе железом, %	0,5
		Содержание меди в представительной пробе, % масс., не менее	99,5
Медь 5 (Dream)*	Легкий медный смешанный лом без обгоревшей медной проволоки: детали холодильных агрегатов, катушки	Гальванические ячейки не допускаются.
		Металлургический выход металла, % масс., не менее	88
		Засоренность, % масс., не более	10
		в том числе железом, не более	5
		Содержание меди в представительной пробе, % масс., не менее	99,5
Медь 6 (S-Cu-3)*	Лом медной эмалированной, лакированной проволоки в хлопчатобумажной изоляции.Марки: М00, М0, М1	Увязанный в бухтах или пакетах. Не содержит других цветных и черных металлов.
		Металлургический выход металла, % масс., не менее	96
		Засоренность, % масс., не более	4
		Размер пакета, мм, не более	800x500x400
		Масса пакета, кг, не более	200
		По согласованию сторон.
		Содержание меди в представительной пробе, % масс., не менее	99,9
Медь 7	Медная лакированная проволока в изоляции из стекловолокна и бумаги. Марки: М00, М0, М1	Увязанная в бухтах или пакетах. Не засоренная другими неметаллическими материалами, черными и другими цветными металлами, без влаги.
		Металлургический выход металла, % масс., не менее	96
		Засоренность, % масс., не более	4
		Размер пакета, мм, не более	800x500x400
		Масса пакета, кг, не более	200
		Содержание меди в представительной пробе, % масс., не менее	99,9
Медь 8 (Clove S-Cu-10)*	Медная крошка из голой нелуженой меди. Марки: М0, М1	Не засоренная неметаллическими материалами, черными и другими цветными металлами, без влаги.
		Минимально допустимый диаметр, мм	0,5
		Металлургический выход металла, % масс., не менее	98
		Засоренность, % масс., не более	2
		в том числе железом, %, не более	1
		Содержание меди в представительной пробе, % масс., не менее	97,5
Медь 9	Стружка чистой меди. Марки: М00, М0, М1, М2, М3	Без наличия других цветных металлов.
		Металлургический выход металла, % масс., не менее	98
		Засоренность, % масс., не более	2
		в том числе масла и влаги, %, не более	1,5
		Содержание меди в представительной пробе, % масс., не менее	99,5
Медь 10	Лом электродвигателей неразделанный и отдельные роторы, статоры. Обмотка из проволоки марок: М0, М1, М2, М3	По согласованию сторон	—
Медь 11 (Drove)*	Смешанный низкокачественный медный скрап	Не содержит проволоки без изоляции, хлоридов меди, больших двигателей.
		Металлургический выход металла, % масс., не менее	12
		Засоренность, % масс., не более	88
		При меньшем содержании меди — по согласованию сторон
Медь 12	Шлаки медные, пыль, зола, печные выломки, сор, козлы	Металлургический выход металла, % масс., не менее	10
		Содержание меди, % масс., не менее	8
		Масса отдельных кусков, кг, не более	500
		При меньшем содержании меди — по согласованию сторон
Медь 13	Лом изолированной медной проволоки и кабеля, кроме металлолома вида «Медь 6»	Лом кабеля и медной проволоки с разными видами изоляции.	—
		По согласованию сторон

ПРИМЕЧАНИЕ: В скобках указаны наименования зарубежных аналогов вида металлолома. Соответствующие наименования видов приведены только как справочные.

Характеристика лома и отходов меди и медных сплавов и технические требования к ним [8]

Группа	Характеристика группы	Показатель	Норма
М1	Медные проводники тока: проволока и шины чистые без покрытий и изоляции. Марки: М00, М001к, М0, М0к, М1, М1к	Увязанные в бухтах, в мягких контейнерах или в пакетах. Не содержат неметаллических примесей, других металлов. Без сгоревших хрупких участков, блестящая поверхность, без влаги и масла.
		Выход металла, %, не менее	98
		Содержание меди, %, не менее	99,9
		Диаметр проволоки, мм, не менее	0,3
		Засоренность, %, не более	2
		Масса пакета, кг, не более	250
М2	Медные проводники тока: проволока и шины, освобожденные от изоляции термической обработкой. Лом и кусковые отходы электролитической промышленности, не засоренные другими металлами и сплавами. Марки: М00, М001к, М0, М0к, М1, М1к	Увязанные в бухтах, в мягких контейнерах или в пакетах. Не содержат неметаллических примесей, других металлов. Без сгоревших хрупких участков, допускается наличие окисленной поверхности, без воды и масла. Поверхность без цветов побежалоcти и следов окисления.
		Выход металла, %, не менее	97
		Содержание меди, %, не менее	99,9
		Диаметр проволоки, мм, не менее	0,5
		Засоренность, %, не более	3
		Масса пакета, кг, не более	250
М3	Лом и отходы чистой меди без покрытия, полуды и пайки: брак литых, кованых и штампованных изделий, обрезь, высечка листов, лент, труб, решеток и проволоки без изоляции, троллеи с железными приделками. Лом и кусковые отходы электролитической промышленности, не засоренные другими металлами и сплавами. Марки: М00, М0, М1, М2, М3	Увязанные в бухтах, мягких контейнерах или пакетах. Не содержат неметаллических примесей, других металлов, хрупкой обгоревшей проволоки, без воды и масла. На поверхности допускаются цвета побежалости и следы окисления. Допускается наличие чистых медных трубопроводов. Допускается наличие фрагментов других металлов в виде приделок. Вез воды и масла.
		Выход металла, %, не менее	95
		Содержание меди, %, не менее	99,5
		Засоренность, %, не более	5
		в том числе железом, %, не более	0,5
		Диаметр проволоки, мм, не менее	1,0
		Масса пакета, кг, не более	250
		Масса отдельных кусков, кг, не более	100
М4	Лом и отходы, смешанные с полудой и пайкой. Марки: М00, М0, М1, М2, М3	Не содержат неметаллических примесей других цветных металлов. Допускается наличие фрагментов других металлов в виде приделок. Вез воды и масла.
		Выход металла, %, не менее	94
		Содержание меди, %, не менее	99,5
		Засоренность, %, не более	6
		в том числе железом, %, не более	0,5
М5	Медный смешанный лом без обгоревшей медной проволоки: проводники тока с покрытием лаком, полудой, детали холодильных агрегатов, катушки	Гальванические ячейки не допускаются. Без воды и масла.
		Выход металла, %, не менее	90
		Содержание меди, %, не менее	99,5
		Засоренность, %, не более	10
		в том числе железом, %, не более	0,5
М6	Лом медной эмалированной, лакированной проволоки в хлопчатобумажной изоляции, в изоляции из стекловолокна и бумаги или шелковой изоляции (два слоя). Марки: М00, М0, М1	Увязанная в бухтах, мягких контейнерах или пакетах. Не содержит неметаллических примесей, других металлов. Без воды и масла.
		Выход металла, %, не менее	93
		Содержание меди, %, не менее	99,9
		Засоренность, %, не более	7
		Диаметр проволоки, мм, не менее	1,0
		Масса пакета, мм, не более	250
М7	Медная крошка из нелуженой меди без изоляции. Марки: М0, М1	Не содержит неметаллических примесей, других металлов. Без воды и маcла
		Содержание меди, %, не менее	99,5
		Выход металла, %, не менее	98
		Засоренность, %, не более	2
		в том числе железом, %, не более	1
		Диаметр проволоки, мм, не менее	0,5
М8	Стружка чистой меди. Марки: М00, М0, М1, М2, М3	Без наличия других металлов.
		Выход металла, %, не менее	98
		Содержание меди, %, не менее	99,5
		Засоренность, %, не более,	2
		в том числе маслом и водой, %, не более	1,5
М9	Лом электродвигателей. Марки: М0, М1, М2, М3	Поставка по соглашению сторон	—
М10	Смешанный низкокачественный медный скрап	Поставка по соглашению сторон	—
М11	Шлаки медные, пыль, зола, печные выломки, сора, козлы	Выход металла, %, не менее	10
		Содержание меди, %, не менее	8
		Масса отдельных кусков, кг, не более	500
		При меньшем содержании меди — поставка по соглашению сторон
М12	Скрап из изолированной медной проволоки	Скрап из медной проволоки с разны ми видами изоляции.
		Поставка по соглашению сторон	—
М13	Медь плакированная другим цветным металлом	Поставка по соглашению сторон	—

Библиографический список

1. Шрейбер Г.К., Перлин С.М., Шибряев Б.Ф. Конструкционные материалы в нефтяной, нефтехимической и газовой промышленности. 1969 г.
2. Решетников Д.Н. Детали машин. 1974 г.
3. Глинка Н.Л. Общая химия. 1977 г.
4. СТ ЦКБА 005.3-2009
5. ОСТ 26.260.3-2001
6. Семенов Г.А., Ефремов Н.Л., Баранов М.И. Организация заготовки и переработки лома и отходов цветных металлов — 1981 г.
7. ГОСТ 1639-2009
8. ГОСТ Р 54564-2011