Kotona useimmiten tarvitaan kuparin hitsausta lämmitysjärjestelmien ja vesiputkien asennuksessa. Kupari on hyvä materiaali vesiputkille, koska sen pinta on sileä, se ei syövytä, takaa hyvän vedenvirtauksen, koostumuksessa ei ole haitallisia aineita, se ei kasva saostumilla ja sillä on bakterisidisiä ominaisuuksia. Kupariset vesiputket voivat kestää hyvin pitkään, vähintään 50 vuotta.
Sisältö:
Ei-rautametallien hitsaus
Hitsaus on prosessi pysyvien liitosten muodostamiseksi luomalla atomien välisiä sidoksia hitsattavien elementtien väliin niiden osittaisen tai yleisen kuumennuksen tai muovin muodonmuutoksen aikana. Hitsauksen valmistuksessa on tapana käyttää erilaisia energialähteitä: lasersäteilyä, kaasuliekkiä, sähkökaarta, elektronisuihkua, ultraääntä ja kitkaa.
Ei-rautametallien hitsaus eroaa merkittävästi terästen hitsausmenetelmästä, koska ei-rautametallien lämmönjohtavuus on yleensä suurempi ja ne reagoivat sulassa tilassa ilmakehän kaasujen kanssa. Tällaisten kielteisten seurausten välttämiseksi on tarpeen valita huolellisesti hitsausaineet, valmistella osat hitsausta varten ja noudattaa tiukasti hitsausohjeita..
Teknologian kehitys mahdollistaa hitsaamisen nyt paitsi teollisuus- ja valmistusyrityksissä myös avaruudessa, veden alla ja kotona ulkona. Kuitenkin ei-rautametallien hitsausmenetelmä, mukaan lukien kuparin hitsaustekniikka, on varsin spesifinen ja riippuu suurelta osin materiaalin fysikaalisista ja mekaanisista ominaisuuksista..
Kuparin ominaisuudet
Kuparia käytetään putkien valmistukseen eri koneille, astioille, kemiallisille laitteille, johtaville osille ja eri osille. Tälle materiaalille on ominaista korkea sähkö- ja lämmönjohtavuus, ja se kestää myös korroosiota. Kuparihitsaustekniikka on melko monimutkainen prosessi.
Menettelyn vaikeudet johtuvat kuparin taipumuksesta hapettua sulassa tilassa tulenkestävän oksidin muodostuessa ja kaasujen imeytymisessä, merkittävä lämmönjohtavuus, kuparin suuri lineaarinen laajentuminen kuumennettaessa, joka on puolitoista kertaa terästä korkeampi, samoin kuin juoksevuus.
Kuparin hitsattavuutta heikentää vismutin, rikin, lyijyn ja hapen läsnäolo. Lyijy ja vismutti antavat tälle ei-rautametallille punaista haurautta ja haurautta; kuparioksidin muodossa happi aiheuttaa halkeamia ja hauraita metallikerroksia lämmön vaikutuksesta kärsivälle alueelle..
Kuparin hitsaukseen kotona vaikuttaa happi, joka imeytyy ilmakehästä. Kuitenkin kuparituotteita käytetään laajalti eri teollisuudenaloilla, joten tämän metallin hitsaamiseen on luotu useita menetelmiä..
Kuparin kaasuhitsaus
Menettelyn tekniikan noudattamisen edellytyksissä kupari hitsataan täydellisesti kaasupulloilla, jotka on täytetty asetyleenillä. Jos hitsaat kaikkien sääntöjen mukaisesti ja taot sauman, saat korkealaatuisen hitsisauman. Tässä tapauksessa sauman vetolujuus saavuttaa 17-22 kgf neliömillimetriä kohti, kun kuparin suurin vetolujuus on 22-23 kgf neliömillimetriä kohti.
Koska kuparin lämmönjohtavuus on melko korkea (viisi kertaa enemmän kuin rauta), se on hitsattava teholiekillä: 150 l / h, jos materiaalin paksuus on alle 10 millimetriä ja 200 l / h jos paksuus on yli 10 millimetriä. Kun hitsaat paksumpia yksiköitä, sinun on hitsattava kahdella polttimella. Käytä yhtä niistä, joiden kapasiteetti on 150-200 l / h lämmitykseen. Toinen poltin, jonka kapasiteetti on 100 litraa tunnissa, tarvitaan työkappaleiden hitsaamiseen.
Lämmönhukan vähentämiseksi hitsatun metallin pohjasta ja yläosasta on suositeltavaa asentaa asbestilevyt. Tässä kuparihitsausmenetelmässä on tapana käyttää pelkistävää liekkiä, jonka ydin on suunnattu lähes suorassa kulmassa metallin reunoihin nähden. Kuparioksidin muodostumisen vähentämiseksi ja kuuman halkeilun estämiseksi hitsaa mahdollisimman nopeasti ilman keskeytyksiä. Noudata samalla tarkasti pelkistävän liekin säilymistä..
Nauloja ei käytetä juuri ennen kupariosien hitsausta. Tuotteen hitsaus on suoritettava erityisellä kokoonpano- ja hitsauslaitteella. Hitsauksen lisäaineena käytä sähkökuparista valmistettua lankaa tai metallia, joka sisältää hapettimia: enintään 0,2% fosforia ja lähes 0,15-0,3% piitä. Suurin sallittu täytelangan halkaisija – 8 mm.
Hitsauksen aikana on tarpeen jakaa lämpöä siten, että lanka sulaa ennen epäjaloa metallia. Tällöin täyteaine sulatetaan reunoille, mikä alkaa sulaa. Yli 3 millimetrin paksuisten levyjen reunojen viiste suoritetaan 45 asteen terävässä kulmassa. Ennen hitsausta reunat on puhdistettava tuoreen metallin kiiltoon tai syövytettävä typpihappoliuoksella ja huuhdeltava vedellä.
Kaasupullojen oikean käytön varmistamiseksi sinun on katsottava video kuparin hitsaamisesta. Saostetun metallin rakeiden hiomiseksi ja hitsattujen saumojen tiheyden lisäämiseksi hitsauksen jälkeen materiaali, jonka paksuus on enintään 5 millimetriä, taotetaan kylmässä ja kupari, jonka paksuus on yli 5 millimetriä – klo + 200-300 asteen lämpötila.
Sauma hehkutetaan sauman takomisen jälkeen noin 500-550 asteen lämpötilassa nopealla vesijäähdytyksellä. Halkeamien muodostumisen estämiseksi takoa ei voida suorittaa yli 500 asteen lämpötilassa, koska kupari haurastuu tällaisissa lämpötiloissa..
Kuparin argonkaarihitsaus
Fuusiokaarihitsausta käytetään laajalti kuparihitsattujen rakenteiden luomiseen. Korkealaatuisen hitsin saamiseksi on suositeltavaa käyttää suojakaasuja, jotka ovat premium-argonia tai argonin ja heliumin seosta (50-75% argonia). Kuparin kaarihitsaus tuotannossa ja kotona suoritetaan useimmiten volframielektrodilla.
Lisäaineena on käytettävä kapeaa profiloitua välikappaletta tai lankaa, joka asetetaan päästä päähän. Kuparin hitsaus argonilla kulutustarvikkeettomalla volframielektrodilla on hyvä kaarivakaus. Kuparin manuaalista kaarihitsausta käytetään, kun yhdistetään pieniä (enintään 4 millimetriä) paksuja yksiköitä ja vaikeasti saavutettavissa oleviin paikkoihin.
Hitsaus volframielektrodilla suoritetaan tasavirralla. Elektrodin on oltava tiukasti liitoksen tasossa. Jos hitsataan metallia, jonka paksuus on yli 4-5 millimetriä, se on esilämmitettävä plus 300-400 asteeseen. Ennen hitsausta on suositeltavaa irrottaa perusmetallin ja elektrodijohdon reunat tuoreeseen metalliin..
Kupari, jonka paksuus on jopa 5-6 millimetriä, voidaan keittää ilman leikkuureunoja. Kun hitsataan työkappaleita, joiden paksuus on 2-3 millimetriä, perusmetallia ei tarvitse lämmittää. Mutta kuparin, joka on paksumpi kuin 4 millimetriä, sähköhitsaustekniikka edellyttää kuumennusta plus 300-400 asteeseen. Ei-rautametallien, mukaan lukien kupari, ja seosten hitsaustekniikka mahdollistaa kulutuselektrodien käytön.
Juotettu kupari
Kupari, toisin kuin teräs, on useimmissa tapauksissa tarkoituksenmukaisempi juottaa kuin hitsata. Erityisesti kun kyseessä ovat ohutseinäiset kupariputket, joita käytetään eri järjestelmissä – lämmitys, vesijohdot, kaasu ja jäähdytys. Tämä johtuu useista kuparihitsauksen ominaisuuksista.
Tietyillä ponnisteluilla jopa aloitteleva mestari pystyy juottamaan kuparia, kun taas ilman perusteellista valmistelua on epätodennäköistä, että sitä voidaan hitsata. Juotos ei muuta metallin rakennetta, ei tarvitse kalliita laitteita, kuten hitsausmenettely edellyttää.
Juotosliitokset, joissa noudatetaan tiukasti tekniikkaa ja käytetään sopivia materiaaleja, ovat melko vahvoja ja lämmönkestäviä kestämään niille tarkoitettua mekaanista ja lämpökuormitusta..
Kuparia juotettaessa on tapana käyttää päällekkäisiä liitostyyppejä, jotka mahdollistavat rakenteiden korkean lujuuden myös tilanteissa, joissa käytettiin pehmeitä juotoksia, joilla on suhteellisen heikko lujuus. Jotta juotosliitoksen lujuus olisi tyydyttävä, sinun on varmistettava vähintään 5 millimetrin päällekkäisyys. Käytännössä korkeampia arvoja käytetään yleensä hyvän turvatekijän varmistamiseksi..
Juotostyypit
Kupariseokset ja itse metalli voidaan juottaa korkealla ja matalalla lämpötilalla. On olemassa monia laitteita kuparin hitsaamiseen ja juottamiseen sekä erilaisia kovia ja pehmeitä juotteita, jotka takaavat osien ja putkien laadukkaan juottamisen. Suositeltava matalan ja korkean lämpötilan juotoksille on saman valmistajan juotos ja virtaus..
Matalan lämpötilan juotteet
Matalan lämpötilan juotosseosten käyttö mahdollistaa juottamisen lämpötilassa, jolla ei ole juurikaan vaikutusta kuparin lujuuteen, mutta saumat, joiden mekaaniset ominaisuudet ovat huonot. Juotin korkean lämpötilan juotokseen lisää saumojen lujuutta ja mahdollistaa järjestelmän korkeat käyttölämpötilat. Kuitenkin yhdessä tämän kanssa kupari hehkutetaan ja tarvitaan lisää taitoa, koska metalli on helppo polttaa.
Matalan lämpötilan juotosta pidetään suosituimpana lämmityksessä ja vesihuollossa. Kun otetaan huomioon putkielementtien suuri kosketuspinta, matalan lämpötilan juotokset pystyvät saamaan liitoksille riittävän lujuuden.
Seuraavat matalan lämpötilan lyijyttömät juotteet takaavat riittävän korkean kuparin juotoslaadun: tinalejeeringit kuparilla, antimoni, vismutti, hopea, seleeni. Leijonanosa niistä (jopa 97%) on tinaa, loput kuuluvat muihin elementteihin. Lyijy-tina-alkoholi soveltuu yleensä tämän metallin juottamiseen matalassa lämpötilassa, mutta jos sinun on juotettava juomavettä varten putkisto, on suositeltavaa kieltäytyä niistä lyijyn haitallisten ominaisuuksien vuoksi.
Hopeaa sisältävillä juotteilla on parhaat tekniset ominaisuudet, esimerkiksi S-Sn97Ag3, joka sisältää 97% tinaa ja vain 3% hopeaa. Hieman huonompia, mutta silti tyydyttäviä ominaisuuksia ovat kuparia sisältävät juotteet, mukaan lukien S-Sn97Cu3, jossa on 97% tinaa.
Tunnetaan myös käytännössä kolmikomponenttisia juotoksia, jotka sisältävät tinaa (95,5%), kuparia (0,7%) ja hopeaa (3,8%). Yleinen ja laajalti käytetty juote on tina-kupari. Tällaisella aineella on kuitenkin yksi merkittävä haitta – korkeat kustannukset. Tällaiset juotoskoostumukset ovat vastuussa saumojen hyvästä laadusta sekä vesihuolto- ja lämmitysjärjestelmien lujuudesta, kestävyydestä ja luotettavuudesta..
Korkean lämpötilan juovat
On suositeltavaa käyttää korkean lämpötilan juotoksia vain silloin, kun siihen on erityinen tarve. Jos esimerkiksi on tarpeen käyttää juotettua putkilinjaa korkeassa (yli 110 asteen) lämpötilassa – lämmitysjärjestelmässä, jossa käytetään höyryä, jolle on ominaista korkea paine.
Kaasuputken juottamiseen kupariputkista käytetään yksinomaan korkean lämpötilan juotosta, koska se tarjoaa liitoksen, jolla on korkein lujuus ja luotettavuus, mutta matalan lämpötilan juotosta ei käytetä kaasunjakelussa.
Jos kuparituotteita juotetaan toisiinsa, kupari-fosfori-juotteet eivät vaadi pakollista flux-käyttöä. Tämän juotteen toinen etu: juotettujen osien kuparin lämpölaajenemisen ja juottamisen parametrit ovat lähes identtiset. Laajalle levinnyt – juoksevalle juotokselle, joka koostuu 92% kuparista, noin 6% fosforista ja 2% hopeasta. Kaikki juotoseokset ovat saatavana kiinteän tangon muodossa.
Tämän yhdisteen haurauden vuoksi, joka johtuu fosforin kemiallisista reaktioista tiettyjen metallien kanssa, kupari-fosfori-juotoksia ei voida käyttää ei-rautametallien juottamiseen, joiden nikkelipitoisuus on yli 10%. Ei ole myöskään suositeltavaa asentaa näitä juotoksia alumiinipronssin juottamiseen. Niiden käyttöä ei suositella valurautaa ja terästä juotettaessa..
Hitsausvirrat
Hitsauksessa ja juotossa on suositeltavaa käyttää erikoislaitteita kuparin ja fluxien hitsaamiseen, jotka suojaavat sulan metallin hapettumiselta, liuottavat ja muuttavat muodostuneet oksidit kuonaksi. Ne tuodaan hitsausaltaaseen. Lisäksi hitsattujen aggregaattien ja täyttösauvojen reunojen päät sekä epäjaloa metallia kääntävä puoli on päällystetty fluxilla..
Matalan lämpötilan juotossa sinkkikloridia sisältäviä koostumuksia käytetään pääasiassa juoksevina aineina. Mutta kun ostat virran, sinun on kiinnitettävä erityistä huomiota sen koostumukseen. Virtaukset koostuvat kalsinoidusta booraksista, piihaposta, happamasta natriumfosfaatista ja hiilestä.
Kuparin juottamiseen on monia tehokkaita virtauksia, sinun tarvitsee vain ostaa mikä tahansa tähän tarkoitukseen suunniteltu koostumus. Esimerkiksi flux F-SW 21 tai hartsi vaseliinipasta, joka koostuu kolofonista, teknisestä vaseliinista tai sinkkikloridista. Tahnaa pidetään sopivimpana osana levittämiseksi..
Nyt ymmärrät, että kuparihitsaus eroaa muiden metallien hitsausmenetelmästä tämän materiaalin luonteen vuoksi. Joissakin tapauksissa on suositeltavaa juottaa kupari. Metallin hapettamiseksi ja kuparin sulamisen aikana muodostuvien oksidien poistamiseksi kuonaksi on suositeltavaa käyttää juotoksia ja sulatteita.