miedź jest miękkim metalem nieżelaznym, który można łatwo wyginać, ciąć, kształtować i łączyć za pomocą kilku procesów spawania. Podczas gdy jest często używany do dekoracyjnych przedmiotów domowych i architektonicznych, jest doskonałym przewodnikiem elektryczności i ciepła, a więc jest szeroko stosowany w przemyśle elektrycznym, podczas gdy rury miedziane, Zawory i inne złączki są powszechnie stosowane do hydrauliki.
ponieważ jest sferoidalny i wysoce plastyczny, miedź jest również stosowana jako główny element w setkach różnych stopów, w tym mosiądzu, brązu i miedzi niklowej. Najczęstszymi pierwiastkami stopowymi stosowanymi do stopów miedzi są aluminium, nikiel, cynk, cyna i krzem.
ponieważ czysta miedź jest zbyt ciągliwa, aby można ją było skutecznie obrobić, do różnych stopów dodaje się niewielkie ilości innych elementów w celu poprawy skrawalności, a także odtleniania metalu, zwiększenia jego odporności na korozję, poprawy jego właściwości mechanicznych i poprawy reakcji na obróbkę cieplną. W sumie istnieje ponad 300 stopów miedzi dostępnych na rynku.
łączenie miedzi z miedzią lub stopami miedzi
miedź i większość stopów miedzi można z powodzeniem łączyć za pomocą procesów spawania, lutowania twardego lub lutowania. Dokładny wybrany proces zależy w dużej mierze od tego, czy spawasz czystą miedź,czy stop. W przypadku spawania stopu, elementy stopu będą określać, który Proces jest używany, a także wszystkie inne czynniki, które bierze się pod uwagę podczas spawania, w tym zastosowany materiał wypełniający.
oczywiście różne procesy spawania i związane z nimi procesy wymagają różnych narzędzi i technik i ważne jest, aby nauczyć się umiejętności wymaganych do tego procesu.
Lutowanie, które jest jedną z najwcześniejszych metod stosowanych do łączenia metalu, polega na podgrzaniu metalu wypełniającego (w postaci drutu wypełniającego) tak, aby topił się i wypełniał połączenia. Lutowanie miękkie jest najprostszym procesem i powszechnie stosowanym w domu i wokół niego do naprawy małych metalowych przedmiotów. Jest to również metoda stosowana przez hydraulików do łączenia i naprawy rur miedzianych i kształtek 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 o wiele silniejsze niż inne lutowane połączenia. Materiał wypełniający jest inny i zwykle zawiera srebro, więc technika ta jest często określana jako lutowanie srebrne. Jednak prawdziwe lutowanie odbywa się w jeszcze wyższej temperaturze.
lutowanie jest zasadniczo techniką podobną do lutowania i wykorzystuje ten sam rodzaj materiału wypełniającego (drut lub pręt lutowniczy) używany do lutowania. Stawy muszą być bardzo zbliżone, aby działanie kapilarne mogło narysować Metal wypełniający między łączonymi kawałkami miedzi. Nawet jeśli stosowane temperatury muszą być znacznie wyższe niż te wymagane do lutowania, nie wolno podgrzewać metalu nieszlachetnego do temperatury topnienia.
szeroko stosowany do prac hydraulicznych, lutowanie może być również używane do łączenia różnych rodzajów metalu, a także elementów metalowych o różnych grubościach.
spawanie, a dokładniej spawanie łukowe, obejmuje wiele różnych, bardziej szczegółowych technik. Ogólnie rzecz biorąc, procesy spawania, które wykorzystują gazy ekranujące są korzystne, choć ekranowane spawanie łukiem metalowym (SMAW), który jest również powszechnie określany jako ręczne spawanie łukiem metalowym (MMA) może być stosowany do zastosowań, które nie są krytyczne. Jest to przydatna metoda dla różnych grubości stopów miedzi, zwłaszcza że pokryte elektrody do spawania stopów miedzi za pomocą SMAW są dostępne w szerokim zakresie standardowych rozmiarów.
gazy osłonowe zwykle stosowane do spawania miedzi i stopów miedzi są argon i hel, lub mieszaniny dwóch-albo do spawania łukiem metalowym gazowym (GMAW), spawania łukiem wolframowym gazowym (GTAW) lub spawania łukiem plazmowym (PAW), który jest szczególnie popularny do spawania stopów miedzi.
ogólnie argon jest preferowany, jeśli miedź lub stop miedzi jest spawany ręcznie i ma stosunkowo niską przewodność cieplną lub ma grubość mniejszą niż 3,3 mm (0,13 cala). Hel lub mieszanka helu (75 procent) argonu jest preferowana do spawania cienkich profili maszynowych lub spawania ręcznego grubszych profili. Mieszanka ta jest również zalecana do grubszego metalu lub miedzi o wysokiej przewodności cieplnej.
inne najważniejsze wskazówki dotyczące spawania łukowego miedzi obejmują:
• w miarę możliwości użyj płaskiej pozycji do spawania łukowego miedzi.
• GTAW i SMAW mogą być używane do spawania w innych pozycjach, w tym nad głową.
• w przypadku spawania w pozycji pionowej i górnej przy użyciu mocy impulsowej i elektrod o małej średnicy, GMAW może być stosowany z niektórymi stopami miedzi.
• rozszerzalność cieplna miedzi i jej stopów, a także jej wyższa przewodność cieplna, powodują większe zniekształcenia spoiny niż podczas spawania stali miękkiej.
• Aby zminimalizować zniekształcenia i wypaczenia, spawacze muszą skupić się na prawidłowych procesach podgrzewania wstępnego i spoinach przylepnych, a także na odpowiednich sekwencjach spawania.
właściwości miedzi i jej stopów należy mieć świadomość podczas spawania
niezależnie od tego, który proces spawania jest używany do łączenia miedzi i jej stopów, ważne jest, aby zwrócić uwagę na właściwości, które sprawiają, że spawanie miedzi różni się od spawania stali węglowych. Na przykład miedź i stopy miedzi, gdy stopione, są bardzo płynne, i mają:
• Wysoka przewodność cieplna
• Wysoka przewodność elektryczna
• wysoki współczynnik rozszerzalności cieplnej, który jest o około 50 procent wyższy niż stal węglowa
• stosunkowo niska temperatura topnienia
• gorące krótkie, które powoduje, że niektóre stopy stają się kruche w wysokich temperaturach
• wytrzymałość, która jest w dużej mierze spowodowana obróbką na zimno
temperatura topnienia miedzi i jej stopów jest bardzo zmienna, ale wynosi co najmniej 1000 °F lub 538 °C niższa niż temperatura topnienia stali węglowej. Ponadto miedź nie wykazuje tego samego rodzaju kolorów ciepła, co stal spawana, a kiedy topi się, jej płynność jest znacznie większa.
Stowarzyszenie Rozwoju miedzi (CDA) Sp. z o. o. to ustanowiło system oznaczania stopów powszechnie stosowany w całej Ameryce Północnej, ma ogromną ilość informacji na temat spawania miedzi i stopów miedzi dla każdego, kto chce dowiedzieć się więcej.