Najważniejsze wskazówki dotyczące spawania miedzi

Ponieważ jest ciągliwa i wysoce ciągliwa, miedź jest również stosowana jako główny pierwiastek w setkach różnych stopów, w tym mosiądzu, brązu i miedzi niklowej. Najczęściej stosowane pierwiastki stopowemiedźstopy to aluminium, nikiel, cynk, cyna i krzem.

Ponieważ czysta miedź jest zbyt plastyczna, aby można ją było z powodzeniem obrabiać, do różnych stopów dodaje się niewielkie ilości innych pierwiastków, aby poprawić skrawalność, a także odtlenić metal, uczynić go bardziej odpornym na korozję, poprawić jego właściwości mechaniczne i poprawić jego reakcję do zabiegów termicznych. W sumie na rynku dostępnych jest ponad 300 stopów miedzi.

Łączenie miedzi z miedzią lub stopami miedzi

Miedź i większość jej stopów można z powodzeniem łączyć za pomocą procesów spawania, lutowania twardego lub lutowania. Dokładny wybrany proces zależy w dużej mierze od tego, czy spawana jest czysta miedź, czy stop. Jeśli spawasz stop, elementy stopu decydują o tym, który proces zostanie zastosowany, a także o wszystkich innych czynnikach, które należy wziąć pod uwagę podczas spawania, w tym o zastosowanym spoiwie. Oczywiście różne procesy spawania i powiązane procesy wymagają różnych narzędzi i technik i ważne jest, aby nauczyć się umiejętności wymaganych dla procesu, którego należy użyć.Lutowanie, która jest jedną z najwcześniejszych metod łączenia metali, polega na podgrzaniu spoiwa (w postaci drutu spawalniczego) do jego stopienia i wypełnienia spoin. Miękkilutowanieto najprostszy proces, powszechnie stosowany w domu i wokół niego do naprawy małych metalowych przedmiotów. Jest to również metoda stosowana przez hydraulików do łączenia i naprawy rur miedzianych i złączek miedzianych.
Możesz użyć niedrogiej lutownicy lub palnika z odpowiednim topnikiem do lutowania miękkiego. Lutowanie twarde polega na podgrzaniu materiałów wypełniających do znacznie wyższej temperatury, dzięki czemu połączenie będzie znacznie mocniejsze niż inne połączenia lutowane. Materiał wypełniający jest inny i zwykle zawiera srebro, dlatego technika ta jest często określana jako lutowanie srebrne. Prawdziwe lutowanie odbywa się jednak w jeszcze wyższej temperaturze.

Mosiężnictwojest zasadniczo techniką podobną do lutowania i wykorzystuje ten sam rodzaj materiału dodatkowego (drut lub pręt lutowniczy), który jest używany do lutowania. Połączenia muszą być bardzo ściśle dopasowane, aby działanie kapilarne mogło wciągnąć spoiwo między łączone kawałki miedzi. Chociaż stosowane temperatury muszą być znacznie wyższe niż te wymagane do lutowania, metal nieszlachetny nie może być podgrzewany do temperatury topnienia.
Lutowanie twarde, szeroko stosowane w pracach hydraulicznych, może być również stosowane do łączenia różnych rodzajów metali, a także elementów metalowych o różnej grubości.

Spawalniczy, a dokładniej spawanie łukowe, obejmuje szereg różnych, bardziej specyficznych technik. Ogólnie rzecz biorąc, preferowane są procesy spawania wykorzystujące gazy osłonowe, chociaż spawanie łukiem metalowym w osłonie (SMAW), które jest również powszechnie określane jako ręczne spawanie łukiem metalowym (MMA), może być stosowane w zastosowaniach, które nie są krytyczne. Jest to przydatna metoda dla różnych grubości stopów miedzi, zwłaszcza że elektrody otulone do spawania stopów miedzi metodą SMAW są dostępne w szerokiej gamie standardowych rozmiarów.

Gazami osłonowymi zwykle używanymi do spawania miedzi i stopów miedzi są argon i hel lub ich mieszaniny – do spawania łukiem metalowym w osłonie gazowej (GMAW), spawania łukiem wolframowym w osłonie gazów (GTAW) lub spawania łukiem plazmowym (PAW), co jest szczególnie popularny do spawania stopów miedzi.
Ogólnie argon jest preferowany, jeśli miedź lub stop miedzi jest spawany ręcznie i ma względnie niską przewodność cieplną lub ma mniej niż 3,3 mm ({2}},13 cala) grubości. Hel lub mieszanka helu (75%) z argonem jest preferowana do maszynowego spawania cienkich profili lub ręcznego spawania grubszych profili. Ta mieszanka jest również zalecana do grubszego metalu lub miedzi, która ma wysoką przewodność cieplną.

Inne najważniejsze wskazówki dotyczące spawania łukowego miedzi obejmują:
• Jeśli to możliwe, używaj pozycji płaskiej do spawania łukowego miedzi.
• GTAW i SMAW mogą być stosowane do spawania w innych pozycjach, w tym nad głową.
• W przypadku spawania w pozycjach pionowych i nad głową przy użyciu elektrod pulsacyjnych i elektrod o małej średnicy, w przypadku niektórych stopów miedzi można stosować technikę GMAW.
• Rozszerzalność cieplna miedzi i jej stopów, a także jej wyższa przewodność cieplna powodują większe zniekształcenia spoiny niż przy spawaniu stali miękkiej.
• Aby zminimalizować zniekształcenia i wypaczenia, spawacze muszą skupić się na prawidłowym podgrzewaniu i spoinach sczepnych, a także na przestrzeganiu odpowiednich sekwencji spawania.

Właściwości miedzi i jej stopów, o których należy pamiętać podczas spawania

Niezależnie od tego, jaki proces spawania jest stosowany do łączenia miedzi i jej stopów, ważne jest zwrócenie uwagi na właściwości, które odróżniają spawanie miedzi od spawania stali węglowych.Na przykład miedź i stopy miedzi po stopieniu są bardzo płynne i mają:
• Wysoka przewodność cieplna
• Wysoka przewodność elektryczna
• Wysoki współczynnik rozszerzalności cieplnej, który jest o około 50 procent wyższy niż w przypadku stali węglowej
• Stosunkowo niska temperatura topnienia
• Zwarcie na gorąco, które powoduje, że niektóre stopy stają się kruche w wysokich temperaturach
• Wytrzymałość wynikająca głównie z obróbki plastycznej na zimno

Temperatura topnienia miedzi i jej stopów jest bardzo zmienna, ale jest co najmniej o 1,{1}} stopnia F lub 538 stopni niższa niż temperatura topnienia stali węglowej. Ponadto miedź nie wykazuje tego samego rodzaju kolorów ciepła, które występują podczas spawania stali, a kiedy się topi, jej płynność jest znacznie większa.

Stowarzyszenie Rozwoju Miedzi (CDA) Inc., które stworzyło system oznaczania stopów szeroko stosowany w Ameryce Północnej, ma ogromną liczbęInformacjao spawaniu miedzi i stopów miedzi dla każdego, kto chce dowiedzieć się więcej.