Sudura cuprului

Sudura cuprului si a aliajelor sale pe intelesul tuturor.

Inainte de orice prezentare tehnica, dorim sa va informam ca societatea noastra este importator si distribuitor a unei game complete de consumabile de sudare si brazare, iar in materie de aliaje dedicate sudarii si brazarii cuprului, putem sa va oferim orice solutie tehnica existenta la acest moment. Chiar daca nu o sa regasiti in listele noastre un anumit aliaj, dorim sa ne contactati caci sigur il avem in gama: 

Electrozi cupru
Baghete cupru
Sarme pline cupru
Baghete brazare cupru

Cuprul si aliajele sale sunt materiale cu caracteristici bune de a conduce electricitatea, foarte bun conductiv termic cu rezistenta buna la coroziune, cat si util in uzura de tip metal-metal. 

Acest aliaj cat si derivatele sale se pot suda prin imbinari sudate, sau pot fi supuse procedeului de brazare. In acest articol vom detalia cum putem realiza aceste aplicatii de sudare sau brazare a unei game complete de aliaje de cupru. 

Care sunt tipurile de aliaje de cupru ?

Aliaje de cupru pur

Aceste aliaje se regasesc sub doua forme:

1. Unele cu mici aditii de sulf pentru a imbunatati prelucrabilitatea, in schimb foarte greu sudabile din cauza tendintei de fisurare. Acestea se pot insa braza.
2. Unele cu mici aditii de beriliu, crom si zirconiu care au rolul de a imbunatati valorile de rezistenta mecanica. Si in aceste situatii, sudarea va avea un efect local de a degraba rezistenta mecanica in zonele respective. 

Aliaje de cupru-zinc (alame)

Cupru in aditie cu zincul determina un aliaj de tip alama. Acestea pot fi regasite in forma de forjate sau turnate, iar ca regula generala este ca cele de tip turnate nu sunt la fel de omogene ca cele forjate. Aliarea cu zinc au ca rol scaderea punctului de topire, densitatea materialului cat si capacitatea de elasticitate si nu in ultimul rand conductivitatea termica. In schimb, odata cu aditia de zinc pe langa cupru se va realiza o crestere notabila a rezistentei, duritatii cat si coeficientului de expansiune termica. 

Sudarea alamelor poate deveni o provocare pentru oricine, datorita volatilizarii zincului in procesul de sudare, care va genera un fum alb de oxid de zinc, si din pacate foarte multe porozitati. In schimb, acest aliaj se poate brazare usor cu aliaje de tip alama. 

Aliaje de cupru-staniu (bronzuri)

In cadrul acestor aliaje regasiti staniu in compozitie de la 1 la 10% staniu si se mai regasesc si sub denumirea de bronz. Sunt realizate sub forma de turnate si forjate, avand uneori probleme la sudare de fisurare la cald in conditii de stres termic. Trebuiesc evitate preincalziri la temperaturi mari, aport de energie termica in procesul de sudare din cauza susceptibilitatii de fisurare la cald asa cum am amintit mai sus. Oricum, sudarea nu reprezinta o mare problema, deci nu evitati aceste tipuri de aliaje. 

Aliaje de cupru-aluminiu (bronz-aluminiu)

Acestea contin intre 3 si 15% aluminiu, avand si posibilite elemente de adaos de tip fier, mangan, nichel, etc. Sunt niste aliaje rezistente la coroziune in medii agresive, cum ar fi pompe, fitinguri, supape, rulmenti, etc, fiind cele mai indicate aliaje utilizate in medii marine. Sudarea acestora este una comuna, existand o sumedenie de aliaje de sudare dedicate explicit pe chimicul materialelor de baza, incat sa obtinem o aliere corecta. 

Aliaje de cupru-siliciu 

Denumite si bronzuri-siliciu sunt foarte comune si importante deoarece au o rezistenta foarte ridicata, o rezistenta foarte buna la coroziune, dar si o buna sudabilitate. Prin adaugarea siliciului in compozitia materialului, ajuta la cresterea rezistentei la tractiune, cat si duritatii acestuia. Exista o gama diversa de aliaje de sudare care se preteaza acestui tip de aliaje de cupru. In functie de continutul de siliciu, se regasesc in diferite domenii ca liniile de presiune hidraulica, elemente de fixare, elice marine, sau echipamente din industria chimica si multe altele.

Aliaje de cupru-nichel

Aceste aliaje contin nichel in procent de 10 si 30%, avand rezistente mecanice moderate generata de nichel, dar care va imbunatati rezistenta cuprului la oxidare si coroziune. Aliaje cu turnare foarte buna, regasindu-se in forme turnate de tip teava , tuburi, tije, cu aplicabilitate la schimbatoare de caldura, condensatoare, etc. Sudabilitatea acestor aliaje este una facila si nu pune probleme mari utilizatorului in conditiile in care sunt alese corect aliajele de adaos pentru o buna aliere. 

Aliaje de cupru-nichel-zinc 

Contin zinc in proportie de 17-28% impreuna cu nichel in procent de 7-20%. Aliaje cu aplicabilitate mai restransa, in conditiile in care veti regasi materiale de urmeaaza a fi sudate & brazate de acest tip, nu ezitati sa ne contactati., 

Cum se sudeaza diferitele aliaje de cupru?

Sudarea cuprului cat si a aliajelor sale sunt realizate prin procedeul de sudare cu argon GTAW cu material de adaos sub forma de bagheta, cat si prin procedeul de sudare cu fir continuu cu sarma la rola din cupru in procedeul de MIG-MAG sau GMAW. Totodata, in anumite cazuri se poate utiliza si electrodul invelit de cupru denumit si SMAW. In conditiile in care se doresc suduri ale materialelor de cupru, noi recomandam procedeul TIG-WIG si MIG-MAG, mai putin procedeul cu electrod invelit, datorita faptului ca cuprul este un material cu conductivitate ridicata, iar prin aceste doua procedee putem controla mai mult caldura indusa in materialul de baza.

Incepand de la aliaje de cupru pur pana la alte aliaje complexe de cupru, sudabilitatea acestora difera de la caz la caz. Daca pentru aliajele de cupru pur, necesita preincalziri la elementele mai groase de app 60gC, pentru aliajele mixe de cupru rareori este necesara preincalzirea. Trebuie insa avuta atentie pentru a asigura procedurile corecte de sudare in functie de orice aliaj, pentru a reduce riscurile unei suduri neconforme a cuprului. 

• Cum realizam sanfrenele sau imbinarile materialelor de cupru? 

Datorita conductivitatii termice mult mai mari decat in cazul otelurilor, toate sanfrenele cat si spatiile intre piesele de cupru ce urmeaza a fi suduate - trebuie sa fie mai mari pentru a permite o fuziune si o penetrare corecta. 

Tipuri de rosturi la sudura TIG-WIG pentru materialele de cupru

Tipuri de rosturi la sudura MIG-MAG pentru materialele de cupru

• Cum pregatim suprafetele de cupru inainte de sudare ? 

Zonele materialelor de cupru ce urmeaza a fi sudate trebuie sa fie degresate si curatate grosimi, ulei, vopseluri. Se pot curata cu perii de sarma de bronz ca ulterior sa fie degresate cu un agent de curatare. In urma sudarii se poate realiza o pelicula de oxid, care trebuie mai mereu indeparata dupa fiecare depunere. 

• Preincalzirea materialelor de cupru inainte de sudare. 

Datorita conductivitatii termice ridicate a cuprului pur, zona ce urmeaza a fi sudata (cat si adiacenta) pentru materialele mai groase trebuiesc preincalzite. Pentru celelalte aliaje derivate din cupru, din cauza alierii implicit si capacitatea de migrare a caldurii nu este asa de mare ca la cuprul pur. Din acest motiv pentru diferitele aliaje de cupru nu este musai necesara preincalzirea chiar si in sectiuni mai groase. 

Ca regula pentru determinarea tipului de preincalzire trebuie sa tinem cont de tipul de aliaj de cupru, tipul aplicatiei, grosimea materialului, cat poate si masa totala a piesei. In general aliajele de tip bronz-aluminiu cat si cupru-nichel nu necesita preincalzire. Se recomanda limitarea caldurii doar in zona ce urmeaza a fi sudata pentru a nu se transmite in toata masa piesei, deoarece pot cauza pierderi ale ductilitatii. 

Sudura MIG-MAG a aliajelor de cupru.

Vom analiza acest procedeu in functie de aliajul de cupru ce urmeaza a fi sudat:

• Sudura MIG-MAG a cuprului pur

Pentru aliaje de Cu pur, recomandarea generala de alegere in procedeul  MIG-MAG sunt sarmele de tipul acesta. Ca si gaz de protectie se recomanda argon pur, indeosebi pentru grosimi mici ale materialelor (<6mm). Pentru grosimi mai mari, de principiu sunt indicate mixturi de argon cu heliu, dar in lipsa acestora se poate folosi fara nicio problema doar argon pur. Este indicat sa folositi un tip de transfer de tip spray. Ca si preincalzire vedeti in tabelul de mai sus valorile recomandate in functie de grosime, diametre sarme, etc. 

• Sudura MIG-MAG a aliajelor de cupru-siliciu

Denumit si sudo-brazare, acest procedeu permite sudarea la viteze mari de deplasare a pistoletului cu acest aliaj in protectie de gaz argon pur. In acest procedeu este necesara indepartarea stratului de oxid cu ajutorul unei perii de cupru/bronz atunci cand aplicam mai multe treceri (randuri). Nu este necesara preincalzirea materialului de baza, iar temperatura intre straturi nu trebuie sa depaseasca 100gC. 

• Sudura MIG-MAG a aliajelor de cupru-staniu (bronz-uri)

Aceste aliaje se remarca printr-o plaja foarte larga de solidificare, prin urmare este indicata o anumita grija pentru evitarea fisurarii materialului sudat. Detensionarea prin ciocanire va reduce tensiunile interne create in timpul procesului de sudare, implicit reducerea posibilitatii de fisurare. Baia de sudura va trebui tinuta cat mai ingusta si utilizate viteze medii-mari de sudare.  Cel mai comun aliaj de adaos pentru aceste tipuri de material sunt cele de acest tip.

• Ce aparate MIG-MAG recomandam pentru sudura aliajelor de cupru?

Pentru sudarea cuprului prin procedeul MIG-MAG (sarma pe rola), recomandam in functie de bugetul tau unul dintre aparatele dedicate pentru acest procedeu - click aici. Acestea sunt diferentiate pentru tiparul tau de cunostinte de sudare, buget, optiuni oferite, etc.

Sudura TIG-WIG a aliajelor de cupru:

In general se recomanda regula de alegere a aliajului de adaos in concordanta cu specificatiile chimice ale materialului de baza.

• Sudura TIG-WIG a aliajelor de cupru pur

Pana la sectiuni de pana la 16mm grosimi, cuprul se poate suda cu brio si in procedeul de sudare TIG-WIG sau GTAW.  Ca si sanfrene ale tablelor de cupru in procedeul TIG vizualizati poza de mai sus. In acest caz, recomandarea de aliaj de adaos este aceasta bagheta.

• Sudura TIG-WIG a aliajelor de cupru-aluminiu

In cazul sudurilor a materialelor de tip bronz-aluminiu recomandarea generala este o bagheta de acest tip. Recomandarea este de utilizare a curentului continuu (DC-) pentru o penetrare mai profunda si o viteza de deplasare mai mare. In caz de utilizare a curentului alternatic (AC) se poate obtine un arc electric mai curat, care va ajuta si in indepartarea oxidului din timpul procesului de sudare. Pentru utilizarea procedeului de sudare in curent AC/DC sunt necesare aceasta gama de echipamente.

• Sudura TIG-WIG a aliajelor de cupru-siliciu

In aceasta situatia este recomandata utilizarea unei baghete din aliaj de cupru de acest standard. La fel, procesul poate fi realizat si in DC- cat si AC (vedeti la procedeul anterior).

• Echipamente TIG pentru sudura cuprului ?

Ti-am realizat o selectie de echipamente in care o sa regasesti atat echipament TIG DC, cat si echipamente TIG AC/DC. Pentru a le vizualiza - click aici

Sudura MMA a aliajelor de cupru cu electrod invelit:

In procedeul de sudare cu electrod invelit, utilizarea electrozilor este realizata doar in cazul aplicatiilor de mentenanta si reparatii, a cuprului, bronz-urilor sau diferitelor aliaje. Utilizarea electrodului este realizata in mod deosebit:

• atunci cand se sudeaza table de cupru relativ subtiri
• diferite racorduri sudate cu acces limitat si unde alte procedee de sudare nu pot fi utilizate
• in caz ca avem d-aface cu imbinari sudare a cuprului cu alte neamuri de aliaje. 

In functie de tipul materialului de cupru, in gamele noastre de produse se regasesc mai multe tipuri de electrozi de cupru. Pentru alegerea aliajului corect, te rugam sa ne contactezi. Avem in gama, aliaje de tip:

1. ECu (contacteaza-ne)
2. ECuSn7
3. ECuAl9 (contacteaza-ne)
4. ECuMnNiAl
5. ECuNi (contacteaza-ne)
6. ENiCu-7

Doresti un echipament sa poti suda aliajele de cupru in procedeul MMA ?

Daca da, arunca-ti un ochi aici, vei regasi o gama completa de la echipamente Hobby pana la echipamente Industriale - click aici

Sudarea aliajelor de cupru si alama cu procedeul de brazare.

Principiul brazarii reprezinta fuziunea a doua bucati de metal cu ajutorul unui material de adaos, topit cu o sursa de caldura (flacara - cea mai des intalnita). Intotdeauna, materialul de adaos trebuie sa aiba un punct de topire mai mic decat materialele de baza, si trebuie sa se scurga prin acele spatii inguste intre cele doua piese prin actiunea capilaritatii. 

Brazarea este un procedeu folosit la scara larga pentru imbinarile dintre aliajele de tip cupru - cupru, cu exceptia bronz-aluminiului cu continut mai mare de 10% aluminiu, sau altele care contin mai mult de 3% plumb. 

Ca si materiale de adaos recomandam utilizarea a doua dintre cele mai comune: 

• imbinari cupru-cupru - utilizarea cupru fosforos (cu sau fara argint) - fara Ag sau cu continut de Ag
• imbinari alame - utilizarea de aliaje de tip CuZn - click aici 
• imbinari cupru - diferite aliaje cupru - alte materiale - utilizarea de aliaje cu continut de argint ( de la 20%Ag pana la 56%Ag)

Ce echipamente folosim pentru sudarea cuprului ? 

In functie de aplicatia ce doresti sa o rezolvi, pentru sudarea aliajelor de cupru se preteaza marea majoritate a echipamentelor.

• Sudura cuprului cu echipamente MMA (cu electrozi de cupru) - click aici
• Sudura cuprului cu echipamente MIG-MAG (cu sarme pline de cupru) - click aici
• Sudura cuprului cu echipamente TIG-WIG (cu baghete de cupru) - click aici
• Taierea cu echipamente cu plasma a aliajelor de cupru - click aici
• Echipamente de brazare cu flacara pentru aplicatiile de baza pt cupru - click aici

Dar aparatura pentru brazarea cuprului ? 

Fie ca vom utiliza baghete de tip cupru fosforos, sau aliaje de alama ori altele cu argint, toate acestea va trebuie sa le topim cu ajutorul unei surse de caldura. Aceasta poate fi generata din combinarea bazelor de ardere (oxigen + propan cat si oxigen + acetilena), ori cu ajutorul generatoarelor de hidrogen+oxigen din apa. Aceste doua procedee sunt cele pe care le comercializam noi, desi mai exista si procedeul de inductie, sau topirea in cuptoare specializate. 

Asa cum va specificam, click pe poza de mai jos ca sa puteti vizualiza ce aparatura recomandam noi pentru brazarea cuprului.