1. Značilnosti varljivosti čistega bakra
Varljivost čistega bakra v glavnem omejujejo naslednje fizikalne in kemijske lastnosti:
Visoka toplotna prevodnost: čisti baker ima izjemno hitro toplotno prevodnost, zaradi česar med varjenjem zlahka izgubimo veliko toplote, kar ima za posledico težave pri oblikovanju staljenih bazenov, nepopolno taljenje, nepopolno penetracijo in nizko učinkovitost varjenja.
Visok koeficient linearne ekspanzije: Pri segrevanju se močno razširi, pri hlajenju pa močno skrči, kar zlahka povzroči velike varilne deformacije in preostale napetosti ter vodi celo do varilnih razpok.
Nagnjenost k ustvarjanju poroznosti: vodik in kisik, raztopljen v bakru, se med strjevanjem izločita v obliki por, vodikove pore pa so najpogostejša napaka pri varjenju bakra.
Netopni oksidni film: na površini se pri visoki temperaturi tvori bakrov oksid (Cu₂O), ki ima visoko tališče in ga je težko odstraniti. Zmanjšal bo plastičnost in žilavost zvara ter zlahka povzročil krhkost mej zrn.
Nizka trdnost pri visoki temperaturi: čisti baker se očitno zmehča pri visoki temperaturi, zvar in območje-prizadetega toplote pa sta nagnjena k sesedanju in toplotnemu razpokanju.
Zato čistega bakra ni mogoče variti s preprostim-odprtim ognjem. Potrebuje predgretje, močno zaščito in ustrezen vnos toplote za pridobitev kvalificiranih spojev.
2. Primerne metode varjenja za čisti baker
Glede na debelino delov iz čistega bakra, strukturo, učinkovitost proizvodnje in storitvene zahteve se običajno uporabljajo naslednje metode varjenja:
2.1 TIG varjenje (varjenje v inertnem plinu z volframom)
TIG varjenje je najpogostejša in najbolj zanesljiva metoda varjenja čistega bakra, še posebej primerna za tanke plošče, natančne dele in majhne strukture.
Prednosti: oblok je stabilen, toplota je koncentrirana, tvorba zvara je lepa, brizganje je majhno in zvar je čist.
Zaščita: Običajno se argon (Ar) uporablja kot zaščitni plin za učinkovito izolacijo zraka in preprečevanje oksidacije in poroznosti.
Uporaba: Primerno za pločevino iz čistega bakra, cevi, električne komponente, toplotne izmenjevalnike itd.
Ključne točke: Za srednje{0}}debele plošče je potrebno ustrezno predgretje; AC ali DC pozitivno povezavo lahko izberete glede na debelino.
2.2 Varjenje MIG/MAG (plinsko obločno varjenje)
MIG varjenje je primerno za srednje debele in debele obdelovance iz čistega bakra z visoko učinkovitostjo varjenja.
Prednosti: Visoka učinkovitost nanašanja, globoka penetracija, primerna za dolge zvare in množično proizvodnjo.
Varilna žica: Na splošno uporabite čisto bakreno varilno žico ali silikonsko bronasto varilno žico za izboljšanje fluidnosti in odpornosti proti razpokam.
Zaščita: 100 % argon ali mešanica argon-helija se uporablja za izboljšanje zaščite in koncentracije toplote.
Uporaba: Uporablja se v velikih bakrenih konstrukcijskih delih, debelih bakrenih ploščah, električnih vodilih itd.
2.3 Plazemsko obločno varjenje
Varjenje s plazemskim oblokom ima večjo energijsko gostoto in prebojno sposobnost kot varjenje TIG.
Prednosti: Izvaja lahko eno{0}}stransko varjenje in dvo-stransko oblikovanje za bakrene plošče določene debeline, z majhno deformacijo in visoko trdnostjo spoja.
Uporaba: Primerno za srednje{0}}debele strukturne dele iz čistega bakra, ki zahtevajo visoko kakovost in visoko učinkovitost.
2.4 Spajkanje
Spajkanje je primerno za tankostenske-dele, majhne dele in različne kovinske povezave, ki vključujejo čisti baker.
Značilnosti: nizka temperatura varjenja, brez taljenja navadne kovine, majhna deformacija, primerna za kompleksne komponente.
Dodatna kovina za trdo spajkanje: dodajna kovina za trdo spajkanje iz fosforjevega bakra, dodajna kovina za trdo spajkanje iz srebrnega bakra itd.
Uporaba: bakrene cevne povezave, električni kontakti, jedra toplotnih izmenjevalcev, bakrene in jeklene, bakrene in aluminijaste raznovrstne povezave.
2.5 Varjenje z elektronskim žarkom in lasersko varjenje
To so metode varjenja z visoko{0}}energijskim žarkom z visoko natančnostjo in nizkimi deformacijami.
Prednosti: globoka penetracija, ozko toplotno-območje, majhna varilna deformacija, primerno za visoko-natančne in visoko-zmogljive komponente iz čistega bakra.
Uporaba: Uporablja se v vesoljski industriji, vrhunski-elektroniki, preciznih instrumentih in drugih področjih.
3. Zaključek
Če povzamemo, je čisti baker težko-{1}}material za varjenje, ki ga je v običajnih pogojih slabo varljivo, vendar je mogoče z razumno izbiro postopka in strogim nadzorom parametrov pridobiti kvalificirane zvarne spoje. Med številnimi varilnimi metodami je varjenje TIG najbolj vsestransko in se pogosto uporablja za čisti baker, varjenje MIG je primerno za srednje-debele plošče in primere visoke-učinkovitosti, spajkanje je primerno za tanke dele in različne povezave, varjenje z laserjem ali elektronskim žarkom pa se uporablja za primere visoke-natančnosti.
