Kupferschweißtechnik

Allgemeine Merkmale

Reines Kupfer wird selten verwendet. Durch die Zugabe von Legierungselementen und Verunreinigungen wird Kupfer in Legierungen aufgeteilt. Zu diesen Legierungen gehören: Kupfer-Nickel-Legierungen, Bronze und Messing. Messing ist eine Legierung aus Kupfer und Zink. Bei Bronze sind die wichtigsten Legierungselemente Zink oder Nickel. Kupfer-Nickel-Legierungen sind Legierungen aus Kupfer mit Eisen und Nickel oder Mangan. Das Vorhandensein von Verunreinigungen bestimmt die physikalisch-chemischen Eigenschaften von Kupferlegierungen und die Wahl des Schweißverfahrens.

Vorbereitende Arbeiten

Die Oberflächen werden vor dem Schweißen gründlich vorbereitet und gereinigt. Der Bereich um die Schweißstelle und die zu schweißenden Kanten wird mit einer Drahtbürste oder einem Schabewerkzeug sauber geschabt, bis er glänzt, und dann mit Benzin, Waschbenzin oder einem anderen Lösungsmittel entfettet. Der Spalt zwischen den zu schweißenden Flächen sollte nicht mehr als 2 mm betragen.

Schwierigkeiten beim Schweißen von Kupfer

- hoher Wärmeausdehnungskoeffizient, der zu dauerhaften Verformungen und Spannungen führt

- Die hohe Wärmeleitfähigkeit führt zu einer höheren Abkühlungsgeschwindigkeit des Schweißbades. Dies wiederum führt zu einer Verschlechterung der Schweißnahtqualität und zu Kornwachstum. Dem kann durch Schweißen mit hohem Energieeintrag entgegengewirkt werden;

- die hohe Gießschwindung des abkühlenden Metalls führt zu einer erheblichen Verformung der Periheme-Zone und der Schweißnaht sowie zu Restverformungen und Spannungen bei starrer Verbindung der Teile;

- die hohe Empfindlichkeit von geschmolzenem Kupfer gegenüber Wasserstoff fördert die Bildung von Wasserblasen. Dies kann zu Mehrfachrissen und Poren führen. Dieses Phänomen wird als Krankheit des hydrierten Kupfers bezeichnet;

- die starke Verdampfung von geschmolzenem Zink kann zur Porosität der Schweißnaht führen;

- die hohe Fließfähigkeit von geschmolzenem Kupfer führt zu zusätzlichen Schwierigkeiten beim Schweißen (insbesondere bei Überkopf- und Vertikalschweißungen);

- Kupfer oxidiert leicht bei hohen Temperaturen. Dies trägt zur Bildung von feuerfesten Oxyden bei.

Nach dem Schweißen wird die Schweißnaht zunächst geschmiedet und dann bei 600-660 °C geglüht, um ein feinkörniges Nahtgefüge zu erhalten und die chemische Zusammensetzung auszugleichen.

Schweißdraht

Vor der Verwendung wird der Draht durch Beizen mit wässriger Salpetersäure (75 cm³/Liter) oder einer 100:1-Mischung aus Salz- und Schwefelsäure gereinigt und anschließend in Wasser, dann in einer Lauge und dann wieder in klarem, fließendem Wasser gewaschen. Nach dem Waschen wird der Draht mit Heißluft getrocknet. Kupferelektroden z. B. werden vor dem Schweißen kalziniert, wodurch die Möglichkeit einer Wasserstoffkrankheit verringert wird.

Schützende Atmosphäre

Kupferlegierungen und Kupfer werden in einer Schutzgasatmosphäre aus Stickstoff, Argon oder Helium und deren Gemischen geschweißt. Die höchste Schweißleistung wird mit Stickstoff erzielt, der einen hohen Leistungskoeffizienten der Lichtbogenentladung bietet.

Kaufen, Preis

Evek GmbH verfügt über ein breites Sortiment an hochwertigen Nichteisenprodukten. Wir liefern Kupfer und Kupferlegierungen in Standard- und Nichtstandardgrößen an den Groß- und Einzelhandel. Alle Chargen haben ein Qualitätszertifikat für die Übereinstimmung mit den Normen und Betriebsbedingungen. Das Zertifikat enthält Hersteller, Zeichnungsnummer und Teilebezeichnung, Legierungsgrad, mechanische Eigenschaften der Teile, chemische Zusammensetzung und zusätzliche Testergebnisse. Die Bestellungen werden innerhalb kürzester Zeit ausgeliefert. Für Großhandelskunden gibt es Vorzugsrabatte.