Varjenje bakra doma

Doma najpogosteje obstaja potreba po varjenju bakra pri nameščanju ogrevalnih sistemov in vodovodnih cevi. Baker je dober material za vodovodne cevi, saj ima gladko površino, ne korodira, zagotavlja dober pretok vode, v svoji sestavi nima škodljivih snovi, ne zarašča z usedlinami in ima baktericidne lastnosti. Bakrene vodovodne cevi lahko zdržijo zelo dolgo, vsaj 50 let.

Vsebina:

Varjenje barvnih kovin

Varjenje je proces oblikovanja trajnih spojev z vzpostavitvijo medatomskih vezi med elementi, ki jih varimo med njihovim delnim ali splošnim segrevanjem ali plastično deformacijo. Za varjenje je običajno uporabljati različne vire energije: lasersko sevanje, plinski plamen, električni lok, elektronski žarek, ultrazvok in trenje.

Varjenje barvnih kovin se bistveno razlikuje od postopka za varjenje jekla, saj imajo barvne kovine običajno večjo toplotno prevodnost in v staljenem stanju reagirajo s plini, ki jih vsebuje atmosferski zrak. Da bi odpravili pojav takšnih negativnih posledic, je treba skrbno izbrati varilni material, pripraviti dele za varjenje in strogo upoštevati navodila za varjenje..

Razvoj tehnologij zdaj omogoča varjenje ne le v industrijskih in proizvodnih podjetjih, ampak tudi v vesolju, pod vodo in doma na prostem. Vendar je postopek varjenja barvnih kovin, vključno s tehnologijo varjenja bakra, precej specifičen in je v veliki meri odvisen od fizikalnih in mehanskih lastnosti materiala..

Lastnosti bakra

Baker se uporablja za izdelavo cevovodov za različne stroje, posode, kemično opremo, prevodne dele in različne dele. Za ta material je značilna visoka električna in toplotna prevodnost, odporen pa je tudi proti koroziji. Tehnologija varjenja bakra je precej zapleten postopek.

Težave postopka povzročajo nagnjenost bakra k oksidaciji v staljenem stanju s tvorbo ognjevzdržnega oksida in absorpcijo plinov, pomembna toplotna prevodnost, visoka linearna ekspanzija bakra pri segrevanju, ki je enkrat in pol krat višja od jekla, pa tudi povečana fluidnost.

Varljivost bakra poslabša prisotnost bizmuta, žvepla, svinca in kisika. Svinec in bizmut tej neželezni kovini prinašata rdečo krhkost in krhkost; v obliki bakrovega oksida kisik povzroči nastanek razpok in krhkih kovinskih plasti na toplotno prizadetem območju..

Na varjenje bakra doma vpliva kisik, ki se absorbira iz ozračja. Kljub temu se bakreni izdelki pogosto uporabljajo v različnih industrijah, zato je bilo ustvarjenih več načinov varjenja te kovine..

Plinsko varjenje bakra

V pogojih upoštevanja tehnologije postopka je baker popolnoma varjen s plinskimi jeklenkami, napolnjenimi z acetilenom. Če varite v skladu z vsemi pravili in nato šivate šiv, boste dobili visokokakovosten varjeni spoj. V tem primeru natezna trdnost šiva doseže 17-22 kgf na kvadratni milimeter, ko bo največja natezna trdnost bakra 22-23 kgf na kvadratni milimeter.

Ker je toplotna prevodnost bakra precej visoka (petkrat večja od železa), ga je treba variti s plamenom povečane moči: 150 l / h, če je debelina materiala manjša od 10 milimetrov in 200 l / h če je debelina večja od 10 milimetrov. Pri varjenju debelejših enot morate variti z dvema gorilcema. Za ogrevanje uporabite enega od njih s kapaciteto 150-200 l / h. Za varjenje obdelovancev je potreben drugi gorilnik s kapaciteto 100 litrov na uro.

Za zmanjšanje odvajanja toplote z dna in vrha varjene kovine je priporočljivo položiti azbestne plošče. Pri tej varilni metri z bakrom je običajno uporabiti redukcijski plamen, katerega jedro je usmerjeno skoraj pod pravim kotom na robove kovine. Da bi zmanjšali nastanek bakrovega oksida in preprečili vroče razpoke, varite čim hitreje brez prekinitev. Hkrati strogo upoštevajte ohranitev redukcijskega plamena..

Zatiči se ne uporabljajo neposredno pred varjenjem bakrenih delov. Varjenje izdelka mora biti izvedeno v posebni montažni in varilni napravi. Kot dodatek za varjenje uporabite žico iz električnega bakra ali kovine, ki vsebuje razkisala: ne več kot 0,2% fosforja in blizu 0,15-0,3% silicija. Največji dovoljeni premer polnilne žice – 8 mm.

Pri varjenju je treba toploto razporediti tako, da se žica stopi pred robovi navadne kovine. V tem primeru se polnilni material zlije na robove, ki se začnejo topiti. Poševni rob na listih debeline več kot 3 milimetre se izvede pod ostrim kotom 45 stopinj. Pred varjenjem je treba robove očistiti do sijaja sveže kovine ali jedkati z raztopino dušikove kisline z izpiranjem v vodi.

Za pravilno uporabo plinskih jeklenk si morate ogledati video o varjenju bakra. Za mletje zrn nanesene kovine in povečanje gostote zvarjenih šivov po varjenju se material, ki ima debelino do 5 milimetrov, kova v hladnem stanju, baker z debelino več kot 5 milimetrov – pri temperatura plus 200-300 stopinj.

Šiv je žarjen po kovanju šiva pri temperaturi reda 500-550 stopinj Celzija s hitrim vodnim hlajenjem. Da bi preprečili nastanek razpok, kovanja ni mogoče izvesti pri temperaturi več kot 500 stopinj, ker postane baker pri takšnih temperaturah krhek..

Argonsko obločno varjenje bakra

Varjenje s fuzijskim oblokom se pogosto uporablja za ustvarjanje bakrenih varjenih konstrukcij. Za pridobitev kakovostnega zvara je priporočljivo uporabiti zaščitne pline, ki so vrhunski argon ali mešanica argona in helija (50-75% argona). Obločno varjenje bakra v proizvodnji in doma se najpogosteje izvaja z volframovo elektrodo.

Kot dodatek je treba uporabiti ozek profiliran distančnik ali žico, ki je položena od konca do konca. Varjenje bakra z argonom z volframovo nepotrošno elektrodo ima dobro obstojnost obloka. Ročno obločno varjenje bakra se uporablja pri povezovanju enot majhne debeline (do 4 milimetrov) in na težko dostopnih mestih.

Varjenje z volframovo elektrodo se izvaja pri konstantnem toku. Elektroda mora biti usmerjena strogo v ravnino spoja. V primeru varjenja kovine, ki ima debelino več kot 4-5 milimetrov, jo je treba predhodno segreti na plus 300-400 stopinj. Pred varjenjem je priporočljivo, da robove navadne kovine in elektrodne žice odlepite na svežo kovino..

Baker, ki ima debelino do 5-6 milimetrov, lahko kuhamo brez rezalnih robov. Pri varjenju obdelovancev debeline 2 – 3 milimetrov osnovne kovine ni potrebno segrevati. Toda tehnika električnega varjenja bakra, debelejšega od 4 milimetrov, pomeni segrevanje do plus 300-400 stopinj. Varilna tehnologija neželeznih kovin, vključno z bakrom, in zlitinami omogoča uporabo potrošnih elektrod.

Spajkanje bakra

Za razliko od jekla je baker v večini primerov bolj primeren za spajkanje kot varjenje. Še posebej, ko gre za tankostenske bakrene cevi, ki se uporabljajo za različne sisteme – ogrevanje, vodovod, plin in hlajenje. To je posledica številnih značilnosti varjenja bakra.

Z določenimi napori bo tudi začetni mojster zmogel spajkati baker, medtem ko je brez temeljite priprave malo verjetno, da bi ga bilo mogoče variti. Spajkanje ne spremeni strukture kovine, ne potrebuje drage opreme, kot zahteva postopek varjenja.

Spajkani spoji se ob najstrožjem upoštevanju tehnologije in uporabi ustreznih materialov izkažejo za precej močne in toplotno odporne, da prenesejo mehanske in toplotne obremenitve, ki so jim namenjene..

Pri spajkanju bakra je običajno uporabljati prekrivajoče se spoje, ki omogočajo visoko trdnost konstrukcij tudi v razmerah, ko so bili uporabljeni mehki spajki, ki imajo relativno nizko trdnost. Za zagotovitev zadovoljive ravni trdnosti spajkalnega spoja morate zagotoviti prekrivanje najmanj 5 milimetrov. V praksi se običajno uporabljajo višje vrednosti za zagotovitev dobrega varnostnega faktorja..

Vrste spajkalnikov

Bakrove zlitine in samo kovino lahko spajkamo z visokotemperaturnim in nizkotemperaturnim lemljenjem. Obstaja veliko opreme za varjenje in spajkanje bakra ter različne trde in mehke spajke, ki zagotavljajo kakovostno spajkanje delov in cevi. Pri spajkanju pri nizkih in visokih temperaturah je bolje uporabiti spajkanje in fluks istega proizvajalca..

Spajki pri nizkih temperaturah

Uporaba nizkotemperaturnih zlitin za spajkanje omogoča spajkanje pri temperaturi, ki malo vpliva na trdnost bakra, vendar zagotavlja šive s slabimi mehanskimi lastnostmi. Spajkanje za visokotemperaturno spajkanje zagotavlja večjo trdnost šivov in omogoča visoke delovne temperature sistema. Vendar pa se skupaj s tem baker žari in zahteva več spretnosti, saj je kovino enostavno zažgati.

Spajkanje pri nizkih temperaturah velja za najbolj priljubljenega pri ogrevanju in oskrbi z vodo. Zaradi velike stične površine elementov cevovoda lahko nizkotemperaturni spajkalniki zagotovijo zadostno trdnost spojev.

Obstajajo naslednji nizkotemperaturni spajki brez svinca, ki zagotavljajo dovolj visoko kakovost spajkanja bakra: kositrne zlitine z bakrom, antimonom, bizmutom, srebrom, selenom. Levji delež v njih (do 97%) je kositer, preostanek pade na druge elemente. Svinčevo-kositrni alkohol je na splošno primeren za nizkotemperaturno spajkanje te kovine, če pa morate spajkati cevovod za pitno vodo, jih je priporočljivo zavrniti zaradi škodljivih lastnosti svinca.

Spajki, ki vsebujejo srebro, imajo najboljše tehnološke lastnosti, na primer S-Sn97Ag3, ki vsebuje 97% kositra in le 3% srebra. Nekoliko slabše, a še vedno zadovoljive lastnosti imajo spajkalniki, ki vsebujejo baker, vključno s S-Sn97Cu3, v katerem je prisotnih 97% kositra.

V praksi je znano tudi trikomponentno spajkanje, ki vsebuje kositer (95,5%), baker (0,7%) in srebro (3,8%). Univerzalna in široko uporabljana spajka je kositer-baker. Vendar ima takšna snov eno pomembno pomanjkljivost – visoke stroške. Takšni sestavki spajkalnikov so odgovorni za dobro kakovost šivov in visoko trdnost, vzdržljivost in zanesljivost vodovodnih in ogrevalnih sistemov..

Pitje pri visokih temperaturah

Priporočljivo je, da uporabite visokotemperaturne spajke le, če je to posebej potrebno. Na primer, če morate spajkani cevovod upravljati pri visoki (nad plus 110 stopinj) temperaturi – v ogrevalnem sistemu s paro, za katerega je značilen visok tlak.

Za spajkanje plinovoda iz bakrenih cevi se uporablja izključno visokotemperaturno trdo spajkanje, saj zagotavlja povezavo z najvišjo stopnjo trdnosti in zanesljivosti, pri nizkotemperaturnem spajkanju pa se ne uporablja pri oskrbi s plinom.

V primeru spajkanja bakrenih izdelkov med seboj bakreno-fosforne spajke ne zahtevajo obvezne uporabe fluksov. Druga prednost tega spajkanja: parametri toplotnega raztezanja bakra za spajkane dele in spajkanja so skoraj enaki. Razširjeno – za samopretočno spajkanje, ki je sestavljeno iz 92% bakra, približno 6% fosforja in 2% srebra. Vse zlitine za spajkanje so na voljo v obliki trdne palice.

Zaradi krhkosti te spojine, ki izhaja iz kemičnih reakcij fosforja z nekaterimi kovinami, bakreno-fosfornih spajk ni mogoče uporabiti za spajkanje barvnih kovin z vsebnostjo niklja več kot 10%. Prav tako ni priporočljivo vgraditi teh spajkov za trdo spajkanje aluminijastega brona. Pri spajkanju litega železa in jekla jih ni priporočljivo uporabljati..

Varilni fluksi

Pri varjenju in spajkanju je priporočljivo uporabiti posebne aparate za varjenje bakra in fluksov, ki varujejo staljeno kovino pred oksidacijo, raztapljajo in pretvorijo nastale okside v žlindre. Prinesejo jih v varilni bazen. Poleg tega so konci robov varjenih enot in polnilnih palic ter hrbtna stran navadne kovine prevlečeni s fluksi..

Za nizkotemperaturno spajkanje se kot fluksi uporabljajo predvsem sestavki, ki vsebujejo cinkov klorid. Toda pri nakupu fluksa morate biti še posebej pozorni na njegovo sestavo. Fluksi so sestavljeni iz žganega boraksa, silicijeve kisline, kislega natrijevega fosfata in oglja.

Obstaja veliko učinkovitih tokov za spajkanje bakra, preprosto morate kupiti katero koli sestavo, namenjeno temu. Na primer fluks F-SW 21 ali kolofonijska vazelinska pasta, ki je sestavljena iz kolofonije, vazelina ali cinkovega klorida. Pasta velja za najprimernejšo obliko za nanašanje na del..

Zdaj razumete, da se varjenje bakra razlikuje od postopka varjenja drugih kovin zaradi narave tega materiala. V nekaterih primerih je bolj priporočljivo spajkati baker. Za razkisanje kovine in odstranitev oksidov, ki nastanejo med taljenjem bakra v žlindro, je priporočljivo uporabiti spajke in flukse.