Varljivost, upogljivost in žigosanje čistega bakra

Na splošno velja, da ima čisti baker dobro varivost, vendar ga ni tako enostavno variti kot ogljikovo jeklo, njegov postopek varjenja pa ima nekatere posebnosti, na katere je treba biti pozoren. Glavni razlog, ki vpliva na varljivost čistega bakra, je v njegovih fizikalnih lastnostih: prvič, čisti baker ima visoko toplotno prevodnost, ki je približno 5-krat večja od ogljikovega jekla. Med postopkom varjenja bo toplota, ki jo ustvari varilni oblok, hitro prevedena na osnovno kovino, kar ima za posledico veliko temperaturno-prizadeto območje, težave pri oblikovanju stabilnega staljenega bazena in lahek pojav napak, kot sta nepopolno taljenje in nepopolno preboj, če varilni parametri niso ustrezno nadzorovani.

Drugič, čisti baker ima visok koeficient linearne ekspanzije in stopnjo krčenja. Po varjenju lahko pride do velike varilne napetosti in deformacij, ki lahko povzročijo celo razpoke v zvaru ali osnovni kovini. Poleg tega, ko se čisti baker segreje na visoko temperaturo (nad 300 stopinj), bo zlahka oksidiral s kisikom v zraku, da nastane bakrov oksid (CuO in Cu₂O), ki ima visoko krhkost in bo zmanjšal trdnost in žilavost zvara, kar vodi do napak pri varjenju, kot je vključevanje žlindre.

Z izbiro ustreznih varilnih metod in parametrov pa lahko čisti baker dobro varimo. Običajne metode varjenja čistega bakra vključujejo varjenje s plinskim volframovim oblokom (TIG), plinsko obločno varjenje (MIG), trdo spajkanje in uporovno varjenje. Med njimi je varjenje TIG najpogosteje uporabljena metoda za varjenje s čistim bakrom, ki lahko učinkovito nadzira bazen staline, zmanjša oksidacijo in pridobi -kakovostne zvare. Pred varjenjem je treba površino obdelovanca temeljito očistiti, da odstranimo okside, oljne madeže in druge nečistoče ter obdelovanec ustrezno predgreti (običajno 150-300 stopinj), da zmanjšamo temperaturno razliko in varilni stres ter s tem izboljšamo kakovost zvara. Na splošno je čisti baker enostavno variti pod predpostavko obvladovanja ustreznih tehnik in postopkov.

Čisti baker ima odlično duktilnost in žilavost, kar določa, da ga je zelo enostavno upogniti. Duktilnost se nanaša na sposobnost materiala, da se plastično deformira, ne da bi se zlomil pod vplivom zunanje sile, duktilnost čistega bakra pa je med najboljšimi v kovinskih materialih. Njegov raztezek po zlomu lahko doseže več kot 30 % in ima dobro sposobnost plastične deformacije tudi pri sobni temperaturi, ki jo je mogoče upogniti v različne oblike glede na dejanske potrebe brez razpok ali zloma.

Pri krivljenju čistega bakra skoraj ni nobenih strogih zahtev glede opreme in postopka krivljenja. Upogibati ga je mogoče ročno s preprostimi orodji, kot so klešče in upogibni stroji, ali s profesionalno upogibno opremo za veliko-serijsko proizvodnjo. Upogibni radij čistega bakra je sorazmerno majhen in celo majhen{3}}polmer upogibanja je mogoče doseči brez očitnih poškodb materiala. Na primer, pri proizvodnji bakrenih cevi, bakrenih žic in bakrenih pločevin se lahko čisti baker enostavno upogne v oblike U-, L-oblike in druge zapletene strukture, da se izpolnijo zahteve glede namestitve in uporabe različnih izdelkov.

Upoštevati je treba, da čeprav je čisti baker enostavno upogniti, lahko pretirano upogibanje ali ponavljajoče se upogibanje povzroči utrjevanje materiala. Delovno utrjevanje bo naredilo lokalni del materiala trd in krhek, kar lahko povzroči razpoke pri ponovnem upogibanju. V tem primeru se lahko izvede toplotna obdelava (kot je žarjenje), da se odpravi delovna utrdba, obnovi duktilnost čistega bakra in zagotovi nemoten potek postopka upogibanja. Na splošno odlična duktilnost čistega bakra omogoča izjemno enostavno upogibanje in je material z odlično upogibno zmogljivostjo.

Zmožnost žigosanja se nanaša na zmožnost materiala, da se predela v različne dele s kompleksnimi oblikami s postopki žigosanja, kot so stiskanje, vlečenje, upogibanje in oblikovanje pod pritiskom. Čisti baker ima dobro sposobnost žigosanja, kar je predvsem posledica njegove odlične plastičnosti, nizke meje tečenja in velikega raztezka, ki lahko izpolnjuje zahteve različnih postopkov žigosanja.

V postopku žigosanja čistega bakra je lahko podvržen veliki plastični deformaciji, ne da bi se zlomil, in ga je mogoče z visoko natančnostjo obdelati v tankostenske dele, kompleksne ukrivljene dele in druge izdelke. Na primer, v električni industriji so pločevine iz čistega bakra pogosto vtisnjene v električne kontakte, sponke in druge dele; v avtomobilski industriji se čisti baker uporablja za žigosanje toplotnih izmenjevalnikov, cevi za gorivo in drugih komponent. Dobra sposobnost žigosanja čistega bakra se odraža tudi v njegovi majhni sili žigosanja, ki lahko zmanjša obrabo matric za žigosanje in izboljša učinkovitost proizvodnje.

Podobno kot pri upogibanju lahko tudi čisti baker povzroči delovno utrjevanje med žigosanjem, zlasti v procesu globokega vlečenja in drugih procesih z velikimi deformacijami. Delovno utrjevanje bo povečalo trdoto materiala, zmanjšalo plastičnost in vplivalo na poznejši postopek žigosanja. Zato se v dejanski proizvodnji pogosto izvaja vmesno žarjenje med več postopki žigosanja, da se odpravi delovno utrjevanje, obnovi plastično stanje čistega bakra in zagotovi nemoten potek žigosanja. Poleg tega je površina čistega bakra gladka, kar lahko zmanjša trenje med materialom in matrico med žigosanjem, prepreči površinske praske in izboljša kakovost površine delov za žigosanje.

Če povzamemo, čisti baker ima dobro sposobnost obdelave v smislu varljivosti, upogljivosti in žigosanja. Zaradi odlične duktilnosti in plastičnosti je njegova upogljivost in sposobnost žigosanja odlična, z enostavnimi postopki pa jo je enostavno obdelati v različne oblike. Čeprav na njegovo varivost vplivata visoka toplotna prevodnost in lahka oksidacija, ga je mogoče zlahka variti z izbiro ustreznih varilnih metod in nadzorom procesnih parametrov. Zato je čisti baker material, ki ga je enostavno variti, upogibati in žigosati, njegova odlična sposobnost obdelave v kombinaciji z dobro električno in toplotno prevodnostjo pa omogoča široko uporabo na različnih področjih.