Svejsbarhed af rent kobber og egnede svejsemetoder

Svejsbarheden af ​​rent kobber er hovedsageligt begrænset af følgende fysiske og kemiske egenskaber:

Høj varmeledningsevne: Rent kobber har ekstrem hurtig varmeledning, hvilket gør det let at miste meget varme under svejsning, hvilket resulterer i vanskeligheder med at danne smeltede pools, ufuldstændig sammensmeltning, ufuldstændig gennemtrængning og lav svejseeffektivitet.

Høj lineær ekspansionskoefficient: Den udvider sig kraftigt ved opvarmning og krymper kraftigt ved afkøling, hvilket let forårsager store svejsedeformationer og restspændinger og endda fører til svejserevner.

Tendens til at producere porøsitet: Brint og oxygen opløst i kobber vil udfældes i form af porer under størkning, og brintporer er den mest almindelige defekt ved kobbersvejsning.

Uopløselig oxidfilm: Kobberoxid (Cu₂O) dannes på overfladen ved høj temperatur, som har et højt smeltepunkt og er svær at fjerne. Det vil reducere svejsningens plasticitet og sejhed og let forårsage skørhed af korngrænsen.

Lav styrke ved høj temperatur: Rent kobber blødgøres tydeligvis ved høj temperatur, og den svejse- og varmeberørte zone er tilbøjelig til at kollapse og termisk revnedannelse.

Derfor kan rent kobber ikke svejses ved simpel åben-brandoperation. Det har brug for forvarmning, stærk beskyttelse og passende varmetilførsel for at opnå kvalificerede samlinger.

I henhold til tykkelsen af ​​rene kobberdele, struktur, produktionseffektivitet og servicekrav anvendes følgende svejsemetoder almindeligvis:

TIG-svejsning er den mest udbredte og mest pålidelige svejsemetode til rent kobber, især velegnet til tynde plader, præcisionsdele og små strukturer.

Fordele: Buen er stabil, varmen er koncentreret, svejsedannelsen er smuk, stænket er lille, og svejsningen er ren.

Beskyttelse: Normalt bruges argon (Ar) som beskyttelsesgas for effektivt at isolere luft og forhindre oxidation og porøsitet.

Anvendelse: Velegnet til rene kobberplader, rør, elektriske komponenter, varmevekslere mv.

Nøglepunkter: Korrekt forvarmning er påkrævet for mellem-tykke plader; AC eller DC positiv forbindelse kan vælges efter tykkelse.

MIG-svejsning er velegnet til mellem- og tykke rene kobber-emner med høj svejseeffektivitet.

Fordele: Høj afsætningseffektivitet, dyb penetration, velegnet til lange svejsninger og masseproduktion.

Svejsetråd: Brug generelt ren kobbersvejsetråd eller siliciumbronzesvejsetråd for at forbedre flydende og revnemodstand.

Beskyttelse: 100 % argon eller argon-heliumblanding bruges til at forbedre beskyttelsen og varmekoncentrationen.

Anvendelse: Anvendes i store kobberkonstruktionsdele, tykke kobberplader, elektriske samleskinner mv.

Plasmabuesvejsning har større energitæthed og gennemtrængningsevne end TIG-svejsning.

Fordele: Den kan realisere enkelt-sidesvejsning og dobbelt-sideformning til kobberplader af en vis tykkelse med lille deformation og høj fugestyrke.

Anvendelse: Velegnet til strukturelle dele af ren kobber i mellem-tykkelse, der kræver høj kvalitet og høj effektivitet.

Lodning er velegnet til tynde-væggede dele, små dele og uens metalforbindelser, der involverer rent kobber.

Funktioner: Lav svejsetemperatur, ingen smeltning af basismetal, lille deformation, velegnet til komplekse komponenter.

Lodning af fyldmetaller: Fosforkobber lodning fyldmetal, sølv kobber lodning fyldmetal osv.

Anvendelse: Kobberrørforbindelser, elektriske kontakter, varmevekslerkerner, kobber og stål, kobber og aluminium uens tilslutning.

Disse er høj-strålesvejsemetoder med høj præcision og lav deformation.

Fordele: Dyb indtrængning, smal- varmepåvirket zone, lille svejsedeformation, velegnet til høj-præcision og høj-ydelse af rene kobberkomponenter.

Anvendelse: Anvendes inden for rumfart,-avanceret elektronik, præcisionsinstrumenter og andre områder.

Sammenfattende er rent kobber et svært-at-materiale med dårlig svejsbarhed under konventionelle forhold, men kvalificerede svejsede samlinger kan opnås gennem rimeligt procesvalg og streng parameterkontrol. Blandt mange svejsemetoder er TIG-svejsning den mest alsidige og almindeligt anvendte til rent kobber, MIG-svejsning er velegnet til medium-tykke plader og lejligheder med høj-effektivitet, lodning er velegnet til tynde dele og uens forbindelser, og laser- eller elektronstrålesvejsning bruges til lejligheder med høj-præcision.