Đồng & hợp kim đồng — Khoa học vật liệu

Đồng là chất dẫn điện và dẫn nhiệt số một. Không có kim loại thông dụng nào dẫn nhiệt tốt như nó, và chính điều đó khiến việc đồng trở thành một thách thức thực sự: Nhiệt của lập tức truyền đi vào khối nguội của chi tiết trước khi nó kịp nung chảy đúng chỗ mối hàn. Vì vậy khi hàn đồng phải nhớ: nhiều năng lượng, và với tiết diện dày thì phải thật mạnh.

Đầu tiên là các loại đồng. (Cu-OF) và đồng đã khử oxy (Cu-DHP) là các loại đồng nguyên chất thông dụng cho ống và bộ trao đổi nhiệt. Quan trọng: Đồng có chứa oxy (Cu-ETP) bạn không được hàn tùy tiện – oxy kết hợp với hydro từ ngọn lửa tạo thành hơi nước, gây rỗ khí trong kim loại. Người ta gọi đó là bệnh hydro. Vì vậy với kết cấu hàn, bạn luôn phải dùng đồng không chứa oxy hoặc đồng đã khử oxy.

Tiếp theo là các hợp kim. (đồng-kẽm) là loại kinh điển cho van và phụ kiện – nhưng kẽm bay hơi ở nhiệt độ hàn. Hơi kẽm thoát ra không chỉ độc () mà còn để lại trong mối hàn. Các là vật liệu cho ống nước biển và bộ trao đổi nhiệt trong ngành hàng hải. Mỗi họ hợp kim đòi hỏi một loại riêng.

Với các loại đồng thanh, trước tiên bạn phải phân biệt (đồng thanh đỏ) với (đồng thanh vàng) – chỉ cần nhìn màu là nhận ra ngay. Đồng thanh thiếc (, ) có màu đỏ và ánh như màu đồng. Còn đồng thanh nhôm () có màu vàng óng, trông giống đến mức dễ nhầm – vì vậy trong thực tế người ta thường nhầm lẫn chúng. Cả hai đều không chứa beryllium và không gây hại sức khỏe khi gia công. Hoàn toàn khác là (, ): Chỉ khoảng 2 % đã làm nó cứng như thép mà vẫn dẫn điện tốt – lý tưởng cho lò xo, tiếp điểm cắm và dụng cụ không phát tia lửa. Nhưng chính hợp kim này là chất nguy hiểm, sẽ nói ngay sau đây.

Kiểm soát nhiệt khi hàn đồng thanh – ngắn và mạnh: Đồng thanh chịu nhiệt kém hơn bạn tưởng. Mẹo quyết định là dùng năng lượng cao kết hợp với thời gian tác động ngắn. Bạn phải nung chảy chỗ hàn thật nhanh rồi đi tiếp ngay, thay vì giữ que lâu trên đó. Ai hàn với công suất quá thấp kiểu "ủ mãi", sẽ phá hỏng tính chất của đồng thanh: Các nguyên tố hợp kim bị cháy mất, và tổ chức kim loại bị suy yếu. Vậy nên: dòng điện đủ mạnh, thời gian ngắn, thao tác dứt khoát.

⚠️ Beryllium: Chất nguy hiểm! Beryllium và các hợp chất của nó độc và gây ung thư. Khi mài, hoặc đánh bóng đồng beryllium sinh ra bụi và khói chứa beryllium, gây tổn thương phổi vĩnh viễn – là một bệnh nghề nghiệp được công nhận (BK-Nr. 1110). Vì vậy: Tuyệt đối không mài khô chi tiết chứa beryllium và không hàn mà không có hút khói. Chỉ làm việc với hệ thống hút, mặt nạ phòng độc phù hợp và làm ẩm bụi. Không dùng khí nén thổi bụi lên, mà phải thu ướt hoặc hút bằng máy hút bụi công nghiệp loại H. Các biện pháp bảo vệ bắt buộc được quy định trong Quy định chất độc hại (GefStoffV) và TRGS 900 – nếu không chắc thì hỏi chuyên gia an toàn lao động.

Khi có ba cái bẫy điển hình. Thứ nhất là độ dẫn nhiệt cao: Không thì với đồng dày bạn không có độ ngấu sạch, mối hàn chỉ "dính" trên bề mặt. Thứ hai là rỗ khí: Đồng ở trạng thái lỏng hòa tan hydro, khi đông đặc tạo thành lỗ khí – bề mặt sạch, không dính dầu mỡ và khô là bắt buộc. Thứ ba là xu hướng của một số hợp kim, bạn kiểm soát nó qua việc chọn kim loại bổ sung.

Đồng thường được hàn bằng (dòng một chiều, điện cực âm), với chi tiết dày hơn thì dùng MIG hoặc que hàn. là argon hoặc argon-heli – heli mang thêm nhiệt vào vũng hàn, đúng thứ mà độ dẫn nhiệt cao thường hút mất của bạn.