1. Đặc tính hàn của đồng nguyên chất
Khả năng hàn của đồng nguyên chất chủ yếu bị hạn chế bởi các tính chất vật lý và hóa học sau:
Độ dẫn nhiệt cao: Đồng nguyên chất có khả năng dẫn nhiệt cực nhanh nên dễ mất nhiều nhiệt trong quá trình hàn dẫn đến khó hình thành vũng nóng chảy, nóng chảy không hoàn toàn, xuyên thấu không hoàn toàn và hiệu suất hàn thấp.
Hệ số giãn nở tuyến tính cao: Nó giãn nở rất nhiều khi bị nung nóng và co lại mạnh khi được làm lạnh, dễ gây ra biến dạng mối hàn lớn và ứng suất dư, thậm chí dẫn đến nứt mối hàn.
Xu hướng tạo ra độ xốp: Hydro và oxy hòa tan trong đồng sẽ kết tủa dưới dạng lỗ chân lông trong quá trình hóa rắn và lỗ chân lông hydro là khuyết tật phổ biến nhất trong hàn đồng.
Màng oxit không hòa tan: Ôxít đồng (Cu₂O) được hình thành trên bề mặt ở nhiệt độ cao, có điểm nóng chảy cao và khó loại bỏ. Nó sẽ làm giảm độ dẻo, dai của mối hàn và dễ gây ra hiện tượng giòn ranh giới hạt.
Độ bền thấp ở nhiệt độ cao: Đồng nguyên chất rõ ràng mềm đi ở nhiệt độ cao, đồng thời mối hàn và vùng chịu ảnh hưởng nhiệt-dễ bị xẹp và nứt do nhiệt.
Do đó, đồng nguyên chất không thể hàn được bằng thao tác đốt-mở đơn giản. Nó cần được làm nóng trước, bảo vệ chắc chắn và cung cấp nhiệt thích hợp để có được các mối nối đủ tiêu chuẩn.
2. Phương pháp hàn phù hợp cho đồng nguyên chất
Theo độ dày của các bộ phận bằng đồng nguyên chất, cấu trúc, hiệu quả sản xuất và yêu cầu dịch vụ, các phương pháp hàn sau thường được sử dụng:
2.1 Hàn TIG (Hàn khí trơ vonfram)
Hàn TIG là phương pháp hàn được sử dụng rộng rãi và đáng tin cậy nhất đối với đồng nguyên chất, đặc biệt thích hợp với các tấm mỏng, các bộ phận chính xác và các kết cấu nhỏ.
Ưu điểm: Hồ quang ổn định, nhiệt tập trung, hình thành mối hàn đẹp, bắn tóe nhỏ và mối hàn nguyên chất.
Bảo vệ: Thông thường argon (Ar) được sử dụng làm khí bảo vệ để cách ly không khí một cách hiệu quả và ngăn chặn quá trình oxy hóa và độ xốp.
Ứng dụng: Thích hợp cho các tấm đồng nguyên chất, đường ống, linh kiện điện, bộ trao đổi nhiệt, v.v.
Các điểm chính: Cần phải làm nóng trước thích hợp đối với các tấm có độ dày-trung bình; Kết nối dương AC hoặc DC có thể được chọn theo độ dày.
2.2 Hàn MIG/MAG (Hàn hồ quang kim loại khí)
Hàn MIG phù hợp với các phôi đồng nguyên chất có độ dày trung bình và dày, hiệu quả hàn cao.
Ưu điểm: Hiệu quả lắng đọng cao, độ ngấu sâu, thích hợp cho mối hàn dài và sản xuất hàng loạt.
Dây hàn: Thường sử dụng dây hàn đồng nguyên chất hoặc dây hàn đồng silicon để cải thiện tính lưu động và khả năng chống nứt.
Bảo vệ: Hỗn hợp 100% argon hoặc argon{1}}helium được sử dụng để tăng cường khả năng bảo vệ và tập trung nhiệt.
Ứng dụng: Dùng trong các bộ phận kết cấu đồng lớn, tấm đồng dày, thanh cái điện, v.v.
2.3 Hàn hồ quang plasma
Hàn hồ quang plasma có mật độ năng lượng và khả năng xuyên thấu lớn hơn hàn TIG.
Ưu điểm: Nó có thể thực hiện hàn một mặt và tạo hình hai mặt cho các tấm đồng có độ dày nhất định, biến dạng nhỏ và độ bền mối nối cao.
Ứng dụng: Thích hợp cho các bộ phận kết cấu đồng nguyên chất có độ dày trung bình-yêu cầu chất lượng cao và hiệu quả cao.
2.4 Hàn
Phương pháp hàn đồng phù hợp với các bộ phận có thành mỏng, bộ phận nhỏ và các kết nối kim loại khác nhau liên quan đến đồng nguyên chất.
Đặc điểm: Nhiệt độ hàn thấp, không nóng chảy kim loại cơ bản, biến dạng nhỏ, thích hợp cho các bộ phận phức tạp.
Kim loại hàn đồng: Kim loại hàn đồng phốt pho, kim loại hàn đồng bạc, v.v.
Ứng dụng: Kết nối ống đồng, tiếp điểm điện, lõi trao đổi nhiệt, kết nối khác nhau giữa đồng và thép, đồng và nhôm.
2.5 Hàn chùm tia điện tử và hàn Laser
Đây là những phương pháp hàn chùm tia năng lượng cao-có độ chính xác cao và độ biến dạng thấp.
Ưu điểm: Khả năng xuyên sâu, vùng ảnh hưởng nhiệt-hẹp, biến dạng hàn nhỏ, phù hợp với các thành phần đồng nguyên chất có độ chính xác-cao và hiệu suất-cao.
Ứng dụng: Được sử dụng trong ngành hàng không vũ trụ,-điện tử cao cấp, dụng cụ chính xác và các lĩnh vực khác.
3. Kết luận
Tóm lại, đồng nguyên chất là một vật liệu hàn khó--có khả năng hàn kém trong các điều kiện thông thường, nhưng có thể có được các mối hàn đủ tiêu chuẩn thông qua lựa chọn quy trình hợp lý và kiểm soát thông số nghiêm ngặt. Trong số nhiều phương pháp hàn, hàn TIG là phương pháp linh hoạt nhất và thường được sử dụng cho đồng nguyên chất, hàn MIG phù hợp với các tấm-dày trung bình và các trường hợp có hiệu suất-cao, hàn đồng phù hợp với các bộ phận mỏng và các kết nối khác nhau, còn hàn tia laser hoặc chùm tia điện tử được sử dụng cho các trường hợp có-độ chính xác cao.
