Parhaat vinkit kuparin hitsaukseen

Koska kuparia on sitkeä ja erittäin muokattava, sitä käytetään myös pääelementtinä sadoissa erilaisissa seoksissa, mukaan lukien messingissä, pronssissa ja nikkelikuparissa. Yleisimmät seosaineet, joita käytetäänkupari-metalliseokset ovat alumiinia, nikkeliä, sinkkiä, tinaa ja piitä.

Koska puhdas kupari on liian taipuisaa onnistuneesti työstettäviksi, eri seoksiin lisätään pieniä määriä muita alkuaineita koneistettavuuden parantamiseksi sekä metallin hapettumisen, korroosionkestävyyden parantamiseksi, sen mekaanisten ominaisuuksien ja vasteen parantamiseksi. lämpökäsittelyihin. Kaiken kaikkiaan kaupallisesti saatavilla on yli 300 kupariseosta.

Kuparin liittäminen kupariin tai kuparilejeeringeihin

Kupari ja useimmat kupariseokset voidaan yhdistää onnistuneesti hitsaus-, juotos- tai juotosprosesseilla. Tarkka prosessin valinta riippuu pitkälti siitä, hitsaatko puhdasta kuparia vai metalliseosta. Jos hitsaat metalliseosta, seoselementit määräävät käytettävän prosessin sekä kaikki muut hitsauksessa huomioon otettavat tekijät, mukaan lukien käytetty täyteaine. Erilaiset hitsaukset ja niihin liittyvät prosessit vaativat tietysti erilaisia ​​työkaluja ja tekniikoita. , ja on tärkeää oppia tarvitsemasi prosessin edellyttämät taidot.Juottaminen, joka on yksi varhaisimmista metallin liittämismenetelmistä, sisältää täytemetallin kuumentamisen (täytelangan muodossa), jotta se sulaa ja täyttää liitokset. Pehmeäjuottaminenon yksinkertaisin prosessi, ja sitä käytetään yleisesti kotona ja sen ympäristössä pienten metalliesineiden korjaamiseen. Se on myös putkimiesten käyttämä menetelmä kupariputkien ja kupariliittimien liittämiseen ja korjaamiseen.
Pehmeän juottamiseen voit käyttää edullista juotoskolviketta tai sopivalla juoksuttimella varustettua puhalluspoltinta. Kovajuotos käsittää täyteaineiden kuumentamisen paljon korkeampaan lämpötilaan, joten liitos on paljon vahvempi kuin muut juotosliitokset. Täyteaine on erilainen ja sisältää yleensä hopeaa, joten tekniikkaa kutsutaan usein hopeajuottamiseksi. Todellinen juottaminen suoritetaan kuitenkin vielä korkeammassa lämpötilassa.

Juottaminenon pohjimmiltaan juottamista muistuttava tekniikka, ja siinä käytetään samantyyppistä täyteainetta (lankaa tai juotostankoa), jota käytetään juottamiseen. Saumojen tulee olla hyvin tiiviit, jotta kapillaaritoiminta voi vetää täytemetallin liitettävien kuparipalojen väliin. Vaikka käytettävien lämpötilojen tulee olla huomattavasti korkeampia kuin juottoon vaaditaan, ei perusmetallia saa kuumentaa sulamispisteeseen.
LVI-töissä laajalti käytetty juottaminen voidaan myös käyttää erityyppisten metallien sekä eripaksuisten metallityökappaleiden yhdistämiseen.

Hitsaus, tai tarkemmin kaarihitsaus, sisältää useita erilaisia, tarkempia tekniikoita. Yleensä suojakaasuja käyttävät hitsausprosessit ovat suositeltavia, vaikka suojametallikaarihitsausta (SMAW), jota kutsutaan yleisesti myös manuaaliseksi metallikaarihitsaukseksi (MMA) voidaan käyttää sovelluksissa, jotka eivät ole kriittisiä. Se on hyödyllinen menetelmä erilaisille kuparilejeerinkipaksuuksille, varsinkin kun peitettyjä elektrodeja kupariseosten hitsaukseen SMAW:lla on saatavana laajassa valikoimassa vakiokokoja.

Kuparin ja kupariseosten hitsaukseen tavallisesti käytetyt suojakaasut ovat argon ja helium tai näiden seokset – joko kaasumetallikaarihitsaukseen (GMAW), kaasuvolframikaarihitsaukseen (GTAW) tai plasmakaarihitsaukseen (PAW), joka on erityisesti suosittu kupariseosten hitsauksessa.
Yleensä argon on edullinen, jos kupari tai kupariseos hitsataan käsin ja sillä on joko suhteellisen alhainen lämmönjohtavuus tai se on alle 3,3 mm (0,13 tuumaa) paksu. Helium tai helium (75 prosenttia) argonseos on suositeltava ohuiden osien konehitsaukseen tai paksumpien osien manuaaliseen hitsaukseen. Tätä seosta suositellaan myös paksummalle metallille tai kuparille, jolla on korkea lämmönjohtavuus.

Muita parhaita vinkkejä kuparin kaarihitsaukseen ovat:
• Käytä kuparin kaarihitsaukseen aina kun mahdollista.
• GTAW- ja SMAW-hitsausta voidaan käyttää muissa asennoissa, mukaan lukien yläpuolella.
• Jos hitsataan pysty- ja yläasennossa pulssiteholla ja halkaisijaltaan pienillä elektrodeilla, GMAW:ta voidaan käyttää joidenkin kuparilejeerinkien kanssa.
• Kuparin ja sen seosten lämpölaajeneminen sekä sen korkeampi lämmönjohtavuus aiheuttavat suurempia hitsin vääristymiä kuin hitsattaessa pehmeää terästä.
• Vääristymisen ja vääntymisen minimoimiseksi hitsaajien on keskityttävä oikeisiin esilämmitysprosesseihin ja kiinnityshitsauksiin sekä noudatettava oikeita hitsausjaksoja.

Kuparin ja sen seosten ominaisuudet, jotka on huomioitava hitsattaessa

Kumpaa tahansa hitsausprosessia käytetään kuparin ja sen seosten liittämiseen, on tärkeää kiinnittää huomiota ominaisuuksiin, jotka tekevät kuparin hitsauksesta erilaisen kuin hiiliterästen hitsauksen.Esimerkiksi kupari ja kupariseokset ovat sulana erittäin juoksevia ja niissä on:
• Korkea lämmönjohtavuus
• Korkea sähkönjohtavuus
• Korkea lämpölaajenemiskerroin, joka on noin 50 prosenttia korkeampi kuin hiiliteräksellä
• Suhteellisen alhainen sulamispiste
• Kuuma oikosulku, jonka seurauksena jotkin seokset muuttuvat hauraiksi korkeissa lämpötiloissa
• Lujuus, joka johtuu suurelta osin kylmätyöstyksestä

Kuparin ja sen seosten sulamispiste vaihtelee suuresti, mutta se on vähintään 1,000 astetta F tai 538 astetta alhaisempi kuin hiiliteräksen sulamispiste. Kupari ei myöskään osoita samanlaisia ​​lämpövärejä kuin terästä hitsattaessa, ja kun se sulaa, sen juoksevuus on paljon suurempi.

Copper Development Association (CDA) Inc., joka on perustanut lejeeringin merkintäjärjestelmän, jota käytetään laajalti kaikkialla Pohjois-Amerikassa, on valtava määrätiedotkuparin ja kupariseosten hitsauksesta kaikille, jotka haluavat oppia lisää.