1. Karakteristike zavarljivosti čistog bakra
Zavarljivost čistog bakra uglavnom je ograničena sljedećim fizičkim i kemijskim svojstvima:
Visoka toplotna provodljivost: Čisti bakar ima izuzetno brzu provodljivost toplote, što olakšava gubitak mnogo toplote tokom zavarivanja, što rezultira poteškoćama u formiranju rastopljenih bazena, nepotpunom fuzijom, nepotpunim prodiranjem i niskom efikasnošću zavarivanja.
Visok koeficijent linearnog širenja: Jako se širi kada se zagrije i jako se skuplja kada se ohladi, što lako uzrokuje velike deformacije zavarivanja i zaostalo naprezanje, pa čak i do pucanja zavarivanja.
Sklonost stvaranju poroznosti: Vodik i kiseonik rastvoreni u bakru će se taložiti u obliku pora tokom skrućivanja, a pore vodonika su najčešći nedostatak u zavarivanju bakra.
Nerastvorljivi oksidni film: Bakar oksid (Cu₂O) nastaje na površini na visokoj temperaturi, koji ima visoku tačku topljenja i teško se uklanja. To će smanjiti plastičnost i žilavost zavara i lako uzrokovati krhkost granice zrna.
Mala čvrstoća na visokoj temperaturi: Čisti bakar očigledno omekšava na visokoj temperaturi, a zona zavarivanja i topline{0}}su sklona kolapsu i termičkom pucanju.
Stoga se čisti bakar ne može zavariti jednostavnom{0}}operacijom otvorene vatre. Potrebno mu je predgrijavanje, jaka zaštita i odgovarajući unos topline kako bi se dobili kvalifikovani spojevi.
2. Odgovarajuće metode zavarivanja čistog bakra
Prema debljini dijelova od čistog bakra, strukturi, efikasnosti proizvodnje i zahtjevima usluga, najčešće se koriste sljedeće metode zavarivanja:
2.1 TIG zavarivanje (zavarivanje volfram inertnim plinom)
TIG zavarivanje je najrasprostranjenija i najpouzdanija metoda zavarivanja čistog bakra, posebno pogodna za tanke ploče, precizne dijelove i male strukture.
Prednosti: Luk je stabilan, toplina je koncentrisana, formiranje vara je lijepo, prskanje je malo, a zavar je čist.
Zaštita: Obično se argon (Ar) koristi kao zaštitni gas za efikasno izolovanje vazduha i sprečavanje oksidacije i poroznosti.
Primjena: Pogodno za limove od čistog bakra, cijevi, električne komponente, izmjenjivače topline itd.
Ključne tačke: potrebno je odgovarajuće predgrijavanje za ploče srednje{0}}debele; AC ili DC pozitivni priključak može se odabrati prema debljini.
2.2 MIG/MAG zavarivanje (gasno zavarivanje metala)
MIG zavarivanje je pogodno za srednje i debele obradke od čistog bakra sa visokom efikasnošću zavarivanja.
Prednosti: Visoka efikasnost taloženja, duboka penetracija, pogodna za duge zavare i masovnu proizvodnju.
Žica za zavarivanje: Općenito koristite žicu za zavarivanje od čistog bakra ili žicu za zavarivanje od silicijum bronze kako biste poboljšali fluidnost i otpornost na pucanje.
Zaštita: 100% mješavina argona ili argona-helijuma se koristi za poboljšanje zaštite i koncentracije topline.
Primjena: Koristi se u velikim bakrenim konstrukcijskim dijelovima, debelim bakarnim pločama, električnim sabirnicama itd.
2.3 Plazma lučno zavarivanje
Zavarivanje plazma lukom ima veću gustinu energije i sposobnost prodiranja od TIG zavarivanja.
Prednosti: Može realizovati jedno{0}}strano zavarivanje i dvostrano-oblikovanje za bakarne ploče određene debljine, sa malim deformacijama i velikom čvrstoćom spoja.
Primjena: Pogodno za strukturalne dijelove od čistog bakra srednje-debljine koji zahtijevaju visok kvalitet i visoku efikasnost.
2.4 Lemljenje
Lemljenje je pogodno za dijelove sa tankim{0}}stinama, male dijelove i različite metalne veze koje uključuju čisti bakar.
Karakteristike: Niska temperatura zavarivanja, bez topljenja osnovnog metala, mala deformacija, pogodan za složene komponente.
Dodatni metali za lemljenje: Dodatni metal za lemljenje od fosfornog bakra, dodatni metal za lemljenje od srebrnog bakra, itd.
Primjena: Bakarni cijevni priključci, električni kontakti, jezgra izmjenjivača topline, bakar i čelik, bakar i aluminij različiti spojevi.
2.5 Zavarivanje elektronskim snopom i lasersko zavarivanje
Ovo su-metode zavarivanja visokoenergetskim snopom sa visokom preciznošću i malom deformacijom.
Prednosti: Duboka penetracija, uska zona{0}}zahvaćena toplinom, mala deformacija zavarivanja, pogodna za visoko{1}}precizne i visoke{2}}performanse komponente čistog bakra.
Primjena: Koristi se u svemirskoj,-elektronici, preciznim instrumentima i drugim poljima.
3. Zaključak
Ukratko, čisti bakar je težak--materijal sa lošom zavarljivošću u konvencionalnim uslovima, ali kvalifikovani zavareni spojevi se mogu dobiti razumnim odabirom procesa i strogom kontrolom parametara. Među mnogim metodama zavarivanja, TIG zavarivanje je najsvestranije i najčešće se koristi za čisti bakar, MIG zavarivanje je pogodno za srednje-debele ploče i visoke-prilike, lemljenje je pogodno za tanke dijelove i različite veze, a zavarivanje laserom ili elektronskim snopom se koristi za visokoprecizne prilike{5}.
