Phương pháp hàn đồng (Cu) và hợp kim của đồng

Đặc điểm kỹ thuật hàn đồng và hợp kim của đồng

Đồng (Cu) là kim loại có tính dẫn nhiệt, dẫn điện và chống ăn mòn tốt. Tỉ trọng của đồng là 8,93g/cm³. Nhiệt độ nóng chảy là 1083 độ C. Nhiệt độ sôi 2360 độ C.

Do tính dẫn nhiệt lớn nên khi hàn đồng và hợp kim của đồng phải dùng nguồn nhiệt có công suất lớn, tập trung để tạo nên bể hàn.

Đồng dễ bị oxi hóa để tạo nên CuO và CuO2. Các oxit này làm mối hàn đồng bị giòn và dễ xuất hiện vết nứt khi nguội. Do vậy khi hàn phải dùng thuốc hàn và que hàn có chất khử oxy: P, Si.

Dễ bị quá nhiệt khi hàn do nhiệt độ nóng chảy thấp.

Khi hàn đồng thau, kẽm dễ bị cháy làm cho thành phần kim loại mối hàn thay đổi so với kim loại cơ bản.

Kỹ thuật hàn đồng và hợp kim của đồng

Kỹ thuật hàn đồng

Chuẩn bị:
Tùy thuộc vào chiều dày vật hàn mà có thể: uốn mép, không vát mép hoặc vát mép

Uốn mép khi vật hàn có chiều dày nhỏ hơn 2mm.

Không vát mép khi vật hàn có chiều dày nhỏ hơn 3mm.

Vát mép khi vật hàn có chiều dày lớn hơn 3mm. Vật hàn có chiều dày 3 đến 10mm, góc vát 45 độ. Vật hàn có chiều dày lớn hơn 10mm, góc vát mép 90 độ.

Sau khi chuẩn bị xong phải làm sạch cẩn thận cạnh hàn

Ngọn lửa hàn với công suất ngọn lửa:
W = (190 ÷ 225) S (lít/giờ)

Nếu vật hàn được nung nóng sơ bộ trước khi hàn thì công suất ngọn lửa là:

W = (125 ÷ 150) S (lít/giờ)

Khi hàn đồng có thể sử dụng 2 mỏ hàn: một mỏ dùng để đốt nóng và một mỏ dùng để hàn. Công suất ngọn lửa cho mỗi mỏ là 100 lít/giờ cho 1mm chiều dày vật hàn.

Que hàn:
Que hàn sử dụng là đồng kỹ thuật. Đường kính que hàn được tính theo công thức kinh nghiệm:

dqh = (0,5 ÷ 0,75) S (mm)

S: chiều dày vật hàn, mm

Thuốc hàn
Thuốc dùng để hàn đồng có thể sử dụng các loại sau:

100% Na2B4O7

50% Na2B4O7 + 50%H3BO3

78% Na2B4O7 + 13% NaCl + 5%Na2CO3 + 4% H3BO3

Góc nghiêng mỏ hàn (α)
Mỏ hàn nghiêng với bề mặt vật hàn một góc 90 độ

Kỹ thuật hàn đồng và hợp kim của đồng
Kỹ thuật hàn đồng
Chuẩn bị:
Tùy thuộc vào chiều dày vật hàn mà có thể: uốn mép, không vát mép hoặc vát mép

Uốn mép khi vật hàn có chiều dày nhỏ hơn 2mm.

Không vát mép khi vật hàn có chiều dày nhỏ hơn 3mm.

Vát mép khi vật hàn có chiều dày lớn hơn 3mm. Vật hàn có chiều dày 3 đến 10mm, góc vát 45 độ. Vật hàn có chiều dày lớn hơn 10mm, góc vát mép 90 độ.

Sau khi chuẩn bị xong phải làm sạch cẩn thận cạnh hàn

Ngọn lửa hàn với công suất ngọn lửa:
W = (190 ÷ 225) S (lít/giờ)

Nếu vật hàn được nung nóng sơ bộ trước khi hàn thì công suất ngọn lửa là:

W = (125 ÷ 150) S (lít/giờ)

Khi hàn đồng có thể sử dụng 2 mỏ hàn: một mỏ dùng để đốt nóng và một mỏ dùng để hàn. Công suất ngọn lửa cho mỗi mỏ là 100 lít/giờ cho 1mm chiều dày vật hàn.

Que hàn:
Que hàn sử dụng là đồng kỹ thuật. Đường kính que hàn được tính theo công thức kinh nghiệm:

dqh = (0,5 ÷ 0,75) S (mm)

S: chiều dày vật hàn, mm

Thuốc hàn
Thuốc dùng để hàn đồng có thể sử dụng các loại sau:

100% Na2B4O7

50% Na2B4O7 + 50%H3BO3

78% Na2B4O7 + 13% NaCl + 5%Na2CO3 + 4% H3BO3

Góc nghiêng mỏ hàn (α)
Mỏ hàn nghiêng với bề mặt vật hàn một góc 90 độ

Chú ý:

Để nâng cao cơ tính của mối hàn, sau khi hàn xong nên rèn nhẹ lên bề mặt của mối hàn. Tùy thuộc vào chiều dày vật hàn mà có thể rèn nóng hay rèn nguội. Vật hàn có chiều dày nhỏ hơn 5mm có thể rèn ở trạng thái nguội. Vật hàn có chiều dày lớn phải rèn ở nhiệt độ (200 ÷ 300) độ C, không được rèn mối hàn ở nhiệt độ 500 độ C, vì ở nhiệt độ đó độ bền của đồng thấp dễ gây rạn nứt.

Kỹ thuật hàn đồng thau

Ngọn lửa hàn và công suất ngọn lửa
Ngọn lửa hàn
Dùng ngọn lửa oxy hóa để lượng oxy dư sẽ oxy hóa kẽm trong vũng hàn tạo thành lớp màng ZnO, lớp màng này sẽ ngăn cản sự bốc hơi của kẽm.

Công suất ngọn lửa:
W = (100 ÷ 150) S (lít/giờ)

Que hàn:
Tốt nhất nên dùng que hàn có chất khử oxy: Al, Si, Mn

Thuốc hàn:
Thuốc sử dụng để hàn đồng thau là bôrắc.

Góc nghiêng mỏ hàn
Mỏ hàn nghiêng với bề mặt vật hàn một góc (80 ÷ 90) độ và khi hàn phải giữ khoảng cách từ đầu nhân ngọn lửa đến bề mặt vật hàn (7 ÷ 10)mm.

Chú ý: Để nâng cao độ bền mối hàn, sau khi hàn nên rèn nhẹ lên bề mặt mối hàn. Phụ thuộc vào hàm lượng đồng trong kim loại vật hàn mà có thể rèn ở trạng thái nóng hay trạng thái nguội. Rèn ở trạng thái nóng (700 độ C) khi vật hàn có hàm lượng đồng nhỏ hơn 60%. Nếu vật hàn có hàm lượng đồng lớn hơn 60% thì có thể hàn ở trạng thái nguội.

Sau khi rèn xong đem nung nóng vật hàn ở nhiệt độ (500 ÷ 700) độ C và làm nguội chậm để mối hàn không bị giòn.

Kỹ thuật hàn đồng thanh:

Khi hàn, các nguyên tố hợp kim trong đồng thanh dễ bị oxy hóa do vậy mối hàn đồng thanh thường bị rỗ và lẫn xỉ.

Ví dụ: Hàn đồng thanh thiếc, mối hàn hay bị rỗ do khi hàn thiếc dễ cháy. Hàn đồng thanh nhôm dễ tạo ra oxit nhôm (Al2O3) có nhiệt độ nóng chảy cao, rất khó loại trừ ra khỏi mối hàn do vậy làm cho mối hàn bị lẫn xỉ.

Ngọn lửa hàn và công suất ngọn lửa
Ngọn lửa để hàn là ngọn lửa bình thường

Công suất ngọn lửa khi hàn đồng thanh chọn như sau:

– Không nung sơ bộ:

W = (125 ÷ 175) S (lít/giờ)

– Nung sơ bộ

W = (100 ÷ 150) S (lít/giờ)

Khi hàn, đầu nhân ngọn lửa cách bề mặt vật hàn 7 – 10mm.

Que hàn
Sử dụng que hàn thành phần giống với thành phần kim loại vật hàn.

Thuốc hàn
Căn cứ vào thành phần kim loại vật hàn mà sử dụng thuốc hàn cho thích hợp.

Hàn đồng thanh nhôm nên dùng thuốc hàn có thành phần:

45%KCL + 20%BaCl + 20%NaCl + 15%NaF

Hàn đồng thanh Niken dùng thuốc hàn có thành phần: Na2B4O7, H3BO3 và NaCl

Các loại đồng thanh khác sử dụng thuốc hàn: Na2B4O7