cuprul este un metal moale, neferos, care poate fi ușor îndoit, tăiat, modelat și îmbinat folosind mai multe procese de sudare. Deși este adesea folosit pentru a face obiecte decorative de uz casnic și arhitectural, este un excelent conductor de electricitate și căldură și, prin urmare, este utilizat pe scară largă în industria electrică, în timp ce țevile de cupru, supapele și alte accesorii sunt utilizate în mod obișnuit pentru instalații sanitare.deoarece este ductil și foarte maleabil, cuprul este, de asemenea, utilizat ca element major în sute de aliaje diferite, inclusiv alamă, bronz și nichel cupru. Cele mai frecvente elemente de aliere utilizate pentru aliajele de cupru sunt aluminiu, nichel, zinc, staniu și siliciu.
deoarece cuprul pur este prea ductil pentru a fi prelucrat cu succes, cantități mici de alte elemente sunt adăugate diferitelor aliaje pentru a îmbunătăți prelucrabilitatea, precum și pentru a dezoxidiza metalul, pentru a-l face mai rezistent la coroziune, pentru a-și îmbunătăți proprietățile mecanice și pentru a-și îmbunătăți răspunsul la tratamentele termice. În total, există mai mult de 300 de aliaje de cupru disponibile comercial.
îmbinarea cuprului cu cuprul sau cu aliajele de cupru
CUPRUL și majoritatea aliajelor de cupru pot fi îmbinate cu succes folosind procese de sudare, lipire sau lipire. Procesul exact ales depinde în mare măsură de faptul dacă sudați cupru pur sau un aliaj. Dacă sudați un aliaj, elementele din aliaj vor determina ce proces este utilizat, precum și toți ceilalți factori pe care îi ia în considerare la sudare, inclusiv materialul de umplutură utilizat.desigur, diferitele procese de sudare și conexe necesită diferite instrumente și tehnici și este important să învățați abilitățile necesare pentru procesul pe care trebuie să îl utilizați.lipirea, care este una dintre cele mai vechi metode utilizate pentru îmbinarea metalului, implică încălzirea metalului de umplere (sub forma unui fir de umplere), astfel încât să se topească și să umple îmbinările. Lipirea moale este cel mai simplu proces și cel utilizat în mod obișnuit în și în jurul casei pentru a repara obiecte metalice mici. Este, de asemenea, metoda utilizată de instalatori să se alăture și repara țevi de cupru și fitinguri de cupru.
puteți utiliza un fier de lipit ieftin sau un blowtorch cu un flux adecvat pentru lipirea moale. Lipirea dură implică încălzirea materialelor de umplutură la o temperatură mult mai ridicată, astfel încât îmbinarea va fi mult mai puternică decât alte îmbinări lipite. Materialul de umplutură este diferit și conține de obicei argint, astfel încât tehnica este adesea denumită brazare de argint. Cu toate acestea, brazarea adevărată este executată la o temperatură și mai ridicată.brazarea este în esență o tehnică similară lipirii și utilizează același tip de material de umplutură (sârmă sau o tijă de brazare) utilizat pentru lipire. Îmbinările trebuie să fie foarte aproapeastfel încât acțiunea capilară să poată atrage metalul de umplere între bucățile de cupru îmbinate. Chiar dacă temperaturile utilizate trebuie să fie considerabil mai mari decât cele necesare pentru lipire, metalul de bază nu trebuie încălzit până la punctul de topire.utilizate pe scară largă pentru lucrări sanitare, brazare pot fi, de asemenea, utilizate pentru a uni diferite tipuri de metal, precum și piese de lucru din metal, care sunt diferite grosimi.
sudarea, sau mai precis sudarea cu arc, încorporează o serie de tehnici diferite mai specifice. În general, sunt preferate procesele de sudare care utilizează gaze de protecție, deși sudarea cu arc metalic ecranat (SMAW), care este, de asemenea, denumită în mod obișnuit sudarea manuală cu arc metalic (MMA) poate fi utilizată pentru aplicații care nu sunt critice. Este o metodă utilă pentru o varietate de grosimi ale aliajelor de cupru, mai ales că electrozii acoperiți pentru sudarea aliajelor de cupru folosind SMAW sunt disponibili într-o gamă largă de dimensiuni standard.
gazele de protecție utilizate în mod normal pentru sudarea cuprului și aliajelor de cupru sunt argonul și heliul sau amestecurile celor două – fie pentru sudarea cu arc metalic cu gaz (GMAW), sudarea cu arc de tungsten cu gaz (GTAW), fie sudarea cu arc cu plasmă (PAW), care este deosebit de populară pentru sudarea aliajelor de cupru.în general, argonul este preferat dacă cuprul sau aliajul de cupru este sudat manual și fie are o conductivitate termică relativ scăzută, fie are o grosime mai mică de 3,3 mm (0,13 in). Heliul sau un amestec de argon cu heliu (75%) este preferat pentru sudarea secțiunilor subțiri ale mașinii sau sudarea manuală a secțiunilor mai groase. Acest amestec este, de asemenea, recomandat pentru metal sau cupru mai gros, care are o conductivitate termică ridicată.
alte sfaturi de top pentru cupru sudare cu arc includ:
• ori de câte ori este posibil, utilizați poziția plat pentru cupru sudare cu arc.* GTAW și SMAW pot fi utilizate pentru sudarea în alte poziții, inclusiv deasupra capului.• dacă sudarea în poziții verticale și aeriene folosind electrozi cu putere pulsată și cu diametru mic, GMAW poate fi utilizat cu unele aliaje de cupru.* dilatarea termică a cuprului și a aliajelor sale, precum și conductivitatea termică mai mare, duc la distorsiuni mai mari ale sudurii decât la sudarea oțelului ușor.• pentru a minimiza distorsiunea și deformarea, sudorii trebuie să se concentreze pe procesele corecte de preîncălzire și pe sudurile de lipire, precum și pe secvențele de sudare adecvate.
proprietățile cuprului și aliajelor sale pentru a fi conștienți atunci când sudați
indiferent de procesul de sudare utilizat pentru a uni CUPRUL și aliajele sale, este important să acordați atenție proprietăților care fac sudarea cuprului diferită de sudarea oțelurilor carbon. De exemplu, cuprul și aliajele de cupru, atunci când sunt topite, sunt foarte fluide și au:
• conductivitate termică ridicată
• conductivitate electrică ridicată
• un coeficient de dilatare termică ridicat care este cu aproximativ 50% mai mare decât oțelul carbon
• un punct de topire relativ scăzut
• scurt la cald care are ca rezultat ca unele aliaje să devină fragile la temperaturi ridicate
• rezistență care se datorează în mare parte lucrului la rece
punctul de topire al cuprului și al aliajelor sale este extrem de variabil, dar este de cel puțin 1.000 de metri cubi F sau 538 de metri cubi C mai mică decât punctul de topire al oțelului carbon. De asemenea, cuprul nu prezintă același tip de culori de căldură văzute atunci când oțelul este sudat, iar atunci când se topește fluiditatea sa este mult mai mare.
Copper Development Association (CDA) Inc. care a stabilit un sistem de desemnare a aliajelor utilizat pe scară largă în toată America de Nord, are o cantitate imensă de informații despre sudarea cuprului și a aliajelor de cupru pentru oricine dorește să afle mai multe.