Spawanie miedzi. Migomatem, tigiem czy elektrodą?

czerwca 13, 2024
Spawalnictwo
0 polubienia
2221 odsłony
0 komentarze
migomat, spawarka, spawanie, drut

Spawanie miedzi to proces wymagający, ale niezwykle potrzebny w wielu branżach. Miedź, dzięki wyjątkowym właściwościom jest szeroko stosowana, ale jej spawanie wymaga specyficznej wiedzy i umiejętności. Jak spawać miedź? Jakie metody spawania zastosować, aby uzyskać najwyższą jakość spoin? Spróbujemy odpowiedzieć na te pytania.

Właściwości miedzi

Miedź to metal o charakterystycznym czerwonym kolorze, znany ludzkości już od starożytności. Jej łacińska nazwa "cuprum" pochodzi od Cypru, gdzie w czasach Imperium Rzymskiego eksploatowano złoża miedzi. Miedź wyróżnia się miękkością i plastycznością, co ułatwia jej obróbkę, a także doskonałym przewodnictwem cieplnym i elektrycznym, co czyni ją idealnym materiałem do produkcji przewodów elektrycznych. Dodatkowo, miedź jest wysoce odporna na korozję. Zamiast rdzy, na jej powierzchni tworzy się warstwa patyny chroniąca metal przed dalszymi uszkodzeniami.

Przygotowanie miedzi do spawania

Odpowiednia obróbka materiału jest istotna dla uzyskania wysokiej jakości spoin. Powierzchnie miedzi muszą być wolne od tłuszczu, farby, rdzy i innych zanieczyszczeń. Do oczyszczenia można użyć szczotek drucianych, chemicznych środków czyszczących oraz szlifierek. W tym miejscu warto wspomnieć, że ważne jest również zapewnienie bezpieczeństwa pracy poprzez użycie odpowiednich środków ochrony osobistej. Przyłbice, rękawice i odzież ochronna są niezbędne w każdej technice spawania.

Jaki gaz do spawania miedzi?

Gaz osłonowy, niezależnie od materiału spawanego pełni tak samo ważną rolę w ochronie stopionego metalu przed utlenianiem. Argon to najczęściej używany gaz osłonowy do miedzi, jednak hel, dzięki niższej gęstości, zapewnia lepsze pokrycie spawanej powierzchni i skraca czas spawania. Kombinacja argonu i helu pozwala na optymalne dostarczenie gazu osłonowego poprawiając jakość spoiny.

Spawanie miedzi elektrodą czyli metoda MMA

Jest to najprostszy typ spawania łukowego, jednak w przypadku miedzi ma swoje ograniczenia. Główne problemy to wysoka płynność metalu, która ogranicza dostępne pozycje spawania, a także emisja szkodliwych zanieczyszczeń. Spawacz musi prowadzić działania w pozycji nabocznej bądź podolnej, a efektywność spawania zależy w dużej mierze od umiejętności operatora.

Jakie elektrody do miedzi?

Do spawania miedzi i jej stopów stosuje się specjalistyczne elektrody otulone, które minimalizują pochłanianie tlenu i wodoru. Odpowiednie składniki otuliny ograniczają rzadkopłynność spoiwa, ułatwiając spawanie i napawanie. Oznaczenia elektrod zawierają informacje o składzie chemicznym, np. zawartość miedzi (Cu), aluminium (Al), cyny (Sn), manganu (Mn) i niklu (Ni).

Przykłady elektrod do spawania miedzi:

BRONWELD CuAl - Elektroda do spawania miedzi i jej stopów, w tym mosiądzu i brązu. Oferuje stopiwo o dużej wytrzymałości oraz odporności na ścieranie i korozję, szczególnie w słonej wodzie.
BRONWELD CuSn - Umożliwia spawanie miedzi i jej stopów, a także łączenie miedzi ze stalą i żeliwem. Stosowana również do napawania elementów stalowych i żeliwnych.
ESAB OK 94.25 - Przeznaczona do spawania miedzi i jej stopów, szczególnie brązów cynowych oraz mosiądzu. Może być używana do łączenia tych stopów ze stalą oraz napraw żeliwa „na zimno”.

Spawanie miedzi migomatem – metoda MIG

Spawanie miedzi metodą MIG (Metal Inert Gas) odbywa się w osłonie gazów obojętnych, takich jak argon lub mieszanka argonu z helem. Miedź spawa się prądem stałym, a powierzchnie nie wymagają wstępnego podgrzewania ani innej obróbki niż usunięcie zanieczyszczeń i tlenków. Metoda jest szybka i ekonomiczna, ale jakość spoin może być niższa w porównaniu do innych technik. Ważne jest dobranie odpowiedniego spoiwa, najlepiej drutów z miedzi niskostopowej, co zapewni lepszą wytrzymałość połączeń.

Drut MIG/MAG do miedzi

Druty do migomatu do spawania miedzi i jej stopów, zawierające dodatki krzemu (Si) i manganu (Mn), są szeroko wykorzystywane np. w przemyśle samochodowym, AGD oraz wszelkich konstrukcjach lekkich. Nadają się do spawania miedzi, łączenia miedzi ze stalą i lutospawania stali cynkowanych.

Przykłady drutów MIG/MAG:

MIGWELD CuSi3Mn – Drut na bazie miedzi z dodatkiem krzemu i manganu, idealny do lutospawania stali cynkowanych.
MIGWELD CuAl8Ni2 – Drut do spawania miedzi oraz łączenia miedzi ze stalą, w tym do spawania stali ocynkowanych. Odporny na zużycie mechaniczne i korozję nawet podczas oddziaływania morskiej wody i solanek.

Spawanie miedzi TIG

Metoda TIG (Tungsten Inert Gas) jest jedną z najbardziej precyzyjnych technik spawania miedzi. Wykorzystuje łuk elektryczny tworzony między nietopliwą elektrodą wolframową a miedzianą powierzchnią spawaną. Gazem osłonowym jest najczęściej argon, czasem z dodatkiem helu. Spawanie miedzi tigiem zapewnia estetyczne i wysokiej jakości spoiny, wolne od porów i innych defektów. Metoda ta umożliwia pełną kontrolę nad procesem, co jest szczególnie ważne przy spawaniu cienkich elementów. Jedynymi minusami metody jest czasochłonność i wyższy koszt.

Drut TIG do spawania miedzi

Pręty TIG do spawania miedzi muszą zapewnić wysoką jakość spoiny i odpowiednie właściwości mechaniczne. Do spawania miedzi najczęściej stosuje się druty typu:

ERCu - Składa się głównie z czystej miedzi (ponad 99%). Jest odpowiedni do spawania miedzi, ponieważ zapewnia dobrą przewodność elektryczną i termiczną.
ERCuSi-A - Zawiera około 97% miedzi i 3% krzemu. Dodatek krzemu poprawia płynność i wytrzymałość spoiny, co czyni go odpowiednim do spawania miedzi oraz stopów miedzi, takich jak brązy i mosiądze.

Elektrody wolframowe do spawania miedzi metodą TIG

Najczęściej wykorzystuje się m.in. elektrody:

zielone - czysty wolfram (WP) - Elektrody z czystego wolframu są powszechnie używane do spawania aluminium i magnezu, ale mogą być również stosowane do spawania miedzi. Mają one doskonałą stabilność łuku przy niskich natężeniach prądu.

szare - wolfram z dodatkiem tlenku ceru (WCe, cerowe) - Elektrody cerowe (zawierające około 2% ceru) są popularne ze względu na łatwiejsze zajarzenie łuku i lepszą stabilność łuku przy niskim napięciu. Są odpowiednie do spawania miedzi, szczególnie przy niższych natężeniach prądu.

złote, niebieskie - wolfram z dodatkiem tlenku lantanu (WLa, lanthanowe) - Elektrody lantowe (zawierające od 1% do 1,5% lantanu) oferują dobre właściwości zajarzania łuku oraz stabilność przy wyższych natężeniach prądu. Są wszechstronne i nadają się do spawania miedzi oraz jej stopów.

czerwone - wolfram z dodatkiem tlenku toru (WT, torowe) - Elektrody torowe (zawierające około 2% toru) są tradycyjnie używane w spawaniu stali i miedzi. Mają doskonałą wydajność i stabilność łuku, ale ze względu na radioaktywność toru, ich użycie jest obecnie ograniczane na rzecz bardziej ekologicznych alternatyw.

Spawanie gazowe miedzi

Spawanie miedzi palnikiem odbywa się za pomocą płomienia tlenowo-acetylenowego. Jest to metoda najbardziej tradycyjna, jednak nadal stosowana w niektórych aplikacjach. Proces wymaga wstępnego podgrzania miedzi oraz użycia odpowiednich spoiw, najczęściej z czystej miedzi. Spoiny wykonane tą metodą są mniej wytrzymałe, co ogranicza jej zastosowanie głównie do prac naprawczych.