Мідь і мідні сплави — Матеріалознавство

Мідь — це провідник номер один: і електричний, і тепловий. Жоден інший конструкційний метал не проводить тепло так добре, і саме це робить її під час справжнім викликом: тепло одразу тікає в холодну масу деталі, перш ніж вона встигне як слід розплавити зону зварювання. Тому при зварюванні міді діє правило: багато енергії, а при товстих перерізах — добре .

Спочатку про сорти. (Cu-OF) і розкислена мідь (Cu-DHP) — це звичайні чисті міді для труб і теплообмінників. Важливо: кисневмісну мідь (Cu-ETP) не можна зварювати просто так — кисень з'єднується з воднем з полум'я у водяну пару, яка рве в металі бульбашки. Це називають водневою хворобою. Тому для зварних конструкцій завжди бери безкисневу або розкислену мідь.

Далі сплави. (мідь-цинк) — це класика для арматури й фурнітури, але цинк випаровується при зварювальній температурі. Цинкова пара, що виходить, не тільки отруйна (), вона ще й залишає в шві. — це матеріали для морських труб і теплообмінників у судноплавстві. Кожна родина вимагає свого .

Серед бронз спочатку треба відрізнити (червону бронзу) від (жовтої бронзи) — вже за кольором їх розпізнаєш. Олов'яна бронза (, ) червонувата й відливає мідним кольором. Алюмінієва бронза () натомість золотаво-жовта й до невпізнання схожа на — тому її часто плутають у буденній роботі. Обидві не містять берилію і при обробці безпечні для здоров'я. Зовсім інша річ — (, ): вже близько 2 % роблять її такою ж твердою, як сталь, і при цьому електропровідною — ідеально для пружин, штекерних контактів і іскробезпечних інструментів. Але саме цей сплав — небезпечна речовина, про це далі.

Тепловедення при бронзі — коротко й рішуче: бронза переносить жар гірше, ніж здається. Вирішальний трюк — високе значення енергії в поєднанні з коротким часом дії. Треба швидко розплавити місце і одразу йти далі, а не тримати довго на одному місці. Хто з недостатньою потужністю «шкварить на місці», той руйнує властивості бронзи: легувальні елементи вигорають, і структура страждає. Отже: добрий струм, короткий час, працювати швидко.

⚠️ Берилій: небезпечна речовина! Берилій та його сполуки отруйні й канцерогенні. При шліфуванні, або поліруванні берилієвої міді утворюється пил і дим, що містять берилій і назавжди ушкоджують легені — визнана професійна хвороба (BK-Nr. 1110). Тому правило: деталі, що містять берилій, ніколи не шліфувати насухо і ніколи не зварювати без відсмоктування. Працюй тільки з відсмоктуванням, відповідним респіратором і мокрим зв'язуванням пилу. Пил не роздувати стисненим повітрям, а збирати мокрим способом або відсмоктувати промисловим пилососом класу H. Обов'язкові заходи захисту викладені в Постанова про небезпечні речовини (GefStoffV) і TRGS 900 — у сумніві питай фахівця з охорони праці.

При чатують три типові пастки. Перша — висока теплопровідність: без на товстій міді не отримаєш чистого проплавлення, шов лише «прилипає» зверху. Друга — пористість: мідь у рідкому стані розчиняє водень, при затвердінні утворюються пори — чисті, знежирені поверхні й сухі обов'язкові. Третя — схильність певних сплавів до , яку ти регулюєш вибором присадки.

Мідь зварюють переважно (постійний струм, електрод на мінусі), для товстших деталей також MIG або електродом. Як слугує аргон або аргон-гелій — гелій додатково заносить тепло у зварювальну ванну, саме те, що інакше висока теплопровідність у тебе забирає.