مس با هدایت الکتریکی عالی ، هدایت حرارتی و انعطاف پذیری خود به طور گسترده در مهندسی برق ، هوافضا ، تولید خودرو و سایر زمینه ها مورد استفاده قرار می گیرد. جوشکاری یک فرآیند مهم برای تحقق اتصال اجزای مس است. با این حال ، به دلیل خصوصیات فیزیکی منحصر به فرد مس ، دمای مورد نیاز برای جوشکاری آن همیشه یک نگرانی اساسی در صنعت بوده است. بنابراین ، برای جوشکاری مس چه دما لازم است؟ این مشکل را نمی توان با یک مقدار ثابت واحد پاسخ داد ، زیرا تحت تأثیر بسیاری از عوامل مانند روش های جوشکاری ، انواع مس و الزامات جوشکاری قرار می گیرد.
تأثیر خواص مس در دمای جوشکاری
قبل از بحث در مورد دمای جوشکاری خاص ، ابتدا باید خواص مس را که بر دمای جوش تأثیر می گذارد ، درک کنیم. مس دارای نقطه ذوب نسبتاً کم ، حدود 1083 درجه است. اما در عین حال ، دارای هدایت حرارتی بسیار بالایی است که بسیار بالاتر از فلزات مشترک مانند فولاد است. این بدان معناست که در طی فرآیند جوشکاری ، گرمای تولید شده به سرعت در محیط اطراف به راحتی پخش می شود و حفظ یک استخر مذاب درجه حرارت 4- در منطقه جوشکاری دشوار است. بنابراین ، در عملیات جوشکاری واقعی ، دمای ارائه شده اغلب بیشتر از نقطه ذوب مس است تا از دست دادن گرما ناشی از هدایت گرما استفاده کند.
علاوه بر این ، اگر مس حاوی عناصر آلیاژ (مانند برنج و برنز) باشد ، نقطه ذوب آن تغییر خواهد کرد ، که به طور مستقیم بر دمای جوش مورد نیاز نیز تأثیر می گذارد. به عنوان مثال ، نقطه ذوب برنج (یک مس- آلیاژ روی) پایین تر از مس خالص است ، در مورد درجه900 - 940 ، بنابراین دمای جوش مورد نیاز نیز نسبتاً کم است.
دمای جوشکاری روشهای مشترک جوشکاری مس
روشهای مختلف جوشکاری نیازهای متفاوتی برای دما دارند و هر روش سناریوهای قابل استفاده خود را دارد.
جوش گاز
جوشکاری گاز یک روش متداول برای جوشکاری قطعات نازک مس است. از شعله ایجاد شده توسط احتراق گاز (مانند استیلن و اکسیژن) برای گرم کردن مس استفاده می کند. دمای شعله اکسی-} استیلن می تواند تا 3100 درجه برسد ، که برای ذوب مس کافی است. در فرآیند جوشکاری مس خالص با جوشکاری گاز ، دمای منطقه جوش معمولاً در درجه1100 - 1200} کنترل می شود. این دما کمی بالاتر از نقطه ذوب مس خالص است ، که می تواند اطمینان حاصل کند که مس در مفصل جوشکاری کاملاً ذوب شده است تا پیوند خوبی ایجاد شود. برای برنج ، دمای جوشکاری به طور کلی در درجه900 - 1000 مطابق با نقطه ذوب آن کنترل می شود.
جوشکاری TIG (جوشکاری گاز تونگستن)
جوش TIG به طور گسترده در جوشکاری مس با کیفیت بالا- استفاده می شود. برای تولید قوس از یک الکترود تنگستن غیر قابل مصرف استفاده می کند و از منطقه جوشکاری با گاز بی اثر (معمولاً آرگون) محافظت می کند. دمای قوس در جوشکاری TIG بسیار زیاد است ، که می تواند به درجه6000 - 8000 برسد. با این حال ، در عملکرد واقعی ، دمای منطقه جوشکاری مس عمدتاً کنترل می شود تا مس را ذوب کرده و یک استخر مذاب تشکیل دهد ، به طور کلی بین درجه {6}. برای صفحات مس ضخیم ، معمولاً قبل از جوشکاری لازم است. دمای پیش گرم کردن به طور کلی درجه200 - 500 درجه است. این می تواند اختلاف دما بین ناحیه جوش و فلز پایه را کاهش دهد ، کاهش گرما را کند کرده و به حفظ دمای جوش مورد نیاز کمک می کند.
برز
Brazing با جوشکاری فیوژن مانند جوشکاری گاز و جوشکاری TIG متفاوت است. نیازی به ذوب شدن فلز پایه (مس) نیست ، اما از یک فلز پرکننده برزیل با نقطه ذوب پایین تر از مس استفاده می کند. هنگامی که دما به نقطه ذوب فلز پرکننده برقی می رسد ، فلز پرکننده برزیل باعث ذوب و سطح مس می شود و بعد از خنک کننده ارتباط محکم با مس ایجاد می کند. بنابراین ، دمای برزیل عمدتاً با نقطه ذوب فلز پرکننده برقی تعیین می شود. به عنوان مثال ، اگر از فلز پرکننده برزیل با نقطه ذوب 600 درجه استفاده شود ، دمای برزمی در حدود درجه 5600 - 650 کنترل می شود. برای مواردی مناسب است که تغییر شکل قطعات مس نیاز به به حداقل رساندن داشته باشد ، زیرا دمای پایین آن تأثیر کمتری بر روی فلز پایه دارد.
اهمیت کنترل دما در جوشکاری مس
کنترل دقیق دمای جوش برای اطمینان از کیفیت جوشکاری مس بسیار مهم است. اگر درجه حرارت خیلی کم باشد ، مس نمی تواند به طور کامل ذوب شود (برای جوشکاری همجوشی) یا فلز پرکننده برزیل نمی تواند سطح مس را به خوبی خیس کند (برای برازلینگ) ، و در نتیجه قدرت پیوند کافی از مفصل جوشکاری ایجاد نمی شود ، که حتی ممکن است منجر به نقص مانند جوشکاری کاذب شود. از طرف دیگر ، اگر درجه حرارت بیش از حد زیاد باشد ، باعث ذوب بیش از حد مس ، افزایش تغییر شکل جوش می شود و همچنین ممکن است منجر به اکسیداسیون و رشد دانه مس شود و خصوصیات مکانیکی قطعات مس را کاهش دهد.
علاوه بر این ، به دلیل هدایت حرارتی بالا مس ، توزیع دما در هنگام جوشکاری به راحتی ناهموار است. بنابراین ، علاوه بر کنترل دمای گرمایش ، همچنین لازم است اقداماتی مانند پیش گرم کردن و کنترل سرعت گرمایش را انجام دهید تا اطمینان حاصل شود که درجه حرارت در منطقه جوش پایدار است و شرایط را برآورده می کند.
پایان
به طور خلاصه ، دمای مورد نیاز برای جوشکاری مس بسته به عواملی مانند روش های جوشکاری و انواع مس متفاوت است. به طور کلی ، روش های جوشکاری فیوژن مانند جوشکاری گاز و جوشکاری TIG نیاز به دما در منطقه جوشکاری بالاتر از نقطه ذوب مس (حدود 1083 درجه) ، معمولاً در محدوده درجه {2} ، ، در حالی که می توان برشی را در دمای پایین تر انجام داد (تعیین شده توسط فلز پرشور).
با توسعه مداوم فن آوری جوشکاری ، تجهیزات جوشکاری بیشتر و هوشمندانه می توانند دمای جوش را از طریق سنسورها و برنامه های رایانه ای به طور دقیق کنترل کنند ، که این امر باعث بهبود ثبات و قابلیت اطمینان جوشکاری مس می شود. برای پزشکان ، درک نیازهای دما جوشکاری مس و تسلط بر مهارتهای کنترل دما ، کلیدهایی برای به دست آوردن اتصالات جوشکاری مس با کیفیت بالا است که از اهمیت بالایی برای ارتقاء استفاده از مس در زمینه های مختلف برخوردار است.
