ทองแดงและโลหะผสมทองแดง

ทองแดงเป็นตัวนำชั้นเยี่ยมทั้งทางไฟฟ้าและความร้อน ไม่มีโลหะใช้งานอื่นใดนำความร้อนได้ดีเท่า และนั่นเองที่ทำให้การทองแดงเป็นเรื่องท้าทายจริง ๆ ความร้อนจากจะไหลออกไปสู่เนื้อเยื่อเย็นของชิ้นงานทันที ก่อนที่จะหลอมละลายจุดเชื่อมได้เต็มที่ ดังนั้นในการเชื่อมทองแดงจึงต้องใช้พลังงานสูง และสำหรับงานหน้าตัดหนาต้องให้แรง ๆ

เริ่มจากชนิดของทองแดงก่อน (Cu-OF) และทองแดงที่กำจัดออกซิเจนแล้ว (Cu-DHP) เป็นทองแดงบริสุทธิ์ที่ใช้ทั่วไปสำหรับท่อและเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อน สำคัญมาก: ทองแดงที่มีออกซิเจน (Cu-ETP) ห้ามเชื่อมโดยพลการ เพราะออกซิเจนจะรวมตัวกับไฮโดรเจนจากเปลวไฟกลายเป็นไอน้ำ ซึ่งทำให้เกิดโพรงในเนื้อโลหะ เรียกว่าโรคไฮโดรเจน ดังนั้นสำหรับงานโครงสร้างเชื่อมจึงต้องใช้ทองแดงปลอดออกซิเจนหรือทองแดงที่กำจัดออกซิเจนแล้วเสมอ

ต่อไปคือโลหะผสม (ทองแดง-สังกะสี) เป็นตัวคลาสสิกสำหรับวาล์วและอุปกรณ์ แต่สังกะสีจะระเหยที่อุณหภูมิเชื่อม ไอสังกะสีที่ระเหยออกมาไม่เพียงแต่เป็นพิษ () แต่ยังทิ้งไว้ในแนวเชื่อมด้วย เป็นวัสดุสำหรับท่อน้ำทะเลและเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนในอุตสาหกรรมเดินเรือ แต่ละตระกูลต้องใช้ของตัวเอง

สำหรับบรอนซ์ ต้องแยก (บรอนซ์แดง) ออกจาก (บรอนซ์เหลือง) ให้ได้ก่อน แค่ดูสีก็แยกออกแล้ว บรอนซ์ดีบุก (, ) ออกสีแดงและเป็นประกายสีทองแดง ส่วนบรอนซ์อะลูมิเนียม () ออกสีเหลืองทองและดูคล้ายจนแยกไม่ออก จึงมักถูกสับสนในชีวิตประจำวัน ทั้งสองชนิดไม่มีเบริลเลียมและไม่เป็นอันตรายต่อสุขภาพเมื่อแปรรูป ต่างจาก (, ) อย่างสิ้นเชิง แค่ประมาณ 2 % ก็ทำให้แข็งเหมือนเหล็กแต่ยังนำไฟฟ้าได้ เหมาะสำหรับสปริง ขั้วต่อเสียบ และเครื่องมือไม่เกิดประกายไฟ แต่โลหะผสมนี้เองที่เป็นวัตถุอันตราย เดี๋ยวจะบอกต่อ

การควบคุมความร้อนในบรอนซ์ – สั้นและแรง: บรอนซ์ทนความร้อนได้น้อยกว่าที่คิด เคล็ดลับสำคัญคือใช้พลังงานสูงรวมกับเวลาแช่สั้น ๆ ต้องหลอมจุดนั้นให้เร็วแล้วไปต่อทันที ไม่ใช่จี้อยู่นาน ใครใช้กำลังไฟน้อยแล้ว "อบไปเรื่อย ๆ" จะทำลายคุณสมบัติของบรอนซ์ ธาตุผสมจะถูกเผาไหม้และโครงสร้างเนื้อโลหะเสียหาย ดังนั้น: กระแสไฟพอเหมาะ เวลาสั้น ทำงานให้เร็ว

⚠️ เบริลเลียม: วัตถุอันตราย! เบริลเลียมและสารประกอบของมันเป็นพิษและก่อมะเร็ง การเจียร หรือการขัดทองแดงเบริลเลียมจะเกิดฝุ่นและควันที่มีเบริลเลียม ซึ่งทำลายปอดอย่างถาวร เป็นโรคจากการทำงานที่ได้รับการรับรอง (BK-Nr. 1110) ดังนั้น: ห้ามเจียรชิ้นส่วนที่มีเบริลเลียมแบบแห้ง และห้ามเชื่อมโดยไม่มีระบบดูดอากาศ ทำงานเฉพาะกับระบบดูดอากาศ อุปกรณ์ป้องกันทางเดินหายใจที่เหมาะสม และการจับฝุ่นแบบเปียก ห้ามเป่าฝุ่นด้วยลมแรง ให้เก็บแบบเปียกหรือดูดด้วยเครื่องดูดฝุ่นอุตสาหกรรมคลาส H มาตรการป้องกันที่บังคับใช้อยู่ในข้อกำหนดวัตถุอันตราย (GefStoffV) และ TRGS 900 หากไม่แน่ใจให้ถามเจ้าหน้าที่ความปลอดภัยในการทำงาน

ในการมีกับดักทั่วไปสามข้อ ข้อแรกคือการนำความร้อนสูง: ถ้าไม่ ทองแดงหนาจะไม่ได้การหลอมลึกที่สะอาด แนวเชื่อมจะ "ติด" แค่ด้านบน ข้อสองคือความพรุน: ทองแดงในสภาพหลอมละลายละลายไฮโดรเจน เมื่อแข็งตัวจะเกิดรูพรุน ดังนั้นพื้นผิวต้องสะอาด ปราศจากไขมัน และต้องแห้ง ข้อสามคือแนวโน้มของโลหะผสมบางชนิด ซึ่งควบคุมได้ด้วยการเลือกลวดเชื่อม

การเชื่อมทองแดงส่วนใหญ่ใช้ (กระแสตรง ขั้วอิเล็กโทรดลบ) สำหรับชิ้นงานหนาก็ใช้ MIG หรือลวดเชื่อมแบบมีเปลือกหุ้ม ใช้ อาร์กอน หรือ อาร์กอน-ฮีเลียม – ฮีเลียมช่วยเพิ่มความร้อนเข้าบ่อหลอมละลาย ซึ่งเป็นสิ่งที่การนำความร้อนสูงดูดหายไป