1. Lasbaarheidskenmerken van puur koper
De lasbaarheid van puur koper wordt voornamelijk beperkt door de volgende fysische en chemische eigenschappen:
Hoge thermische geleidbaarheid: Zuiver koper heeft een extreem snelle warmtegeleiding, waardoor het gemakkelijk is om veel warmte te verliezen tijdens het lassen, wat resulteert in problemen bij het vormen van gesmolten poelen, onvolledige smelting, onvolledige penetratie en een lage lasefficiëntie.
Hoge lineaire uitzettingscoëfficiënt: het zet sterk uit bij verhitting en krimpt sterk bij afkoeling, wat gemakkelijk grote lasvervormingen en restspanningen veroorzaakt en zelfs tot lasscheuren leidt.
Neiging om porositeit te veroorzaken: Waterstof en zuurstof opgelost in koper zullen tijdens het stollen neerslaan in de vorm van poriën, en waterstofporiën zijn het meest voorkomende defect bij het lassen van koper.
Onoplosbare oxidefilm: Koperoxide (Cu₂O) wordt bij hoge temperatuur op het oppervlak gevormd, heeft een hoog smeltpunt en is moeilijk te verwijderen. Het vermindert de plasticiteit en taaiheid van de las en veroorzaakt gemakkelijk verbrossing van de korrelgrenzen.
Lage sterkte bij hoge temperatuur: Zuiver koper wordt duidelijk zacht bij hoge temperaturen, en de las- en hitte-beïnvloede zone is gevoelig voor instorten en thermische scheuren.
Daarom kan puur koper niet worden gelast door eenvoudige open- vuuroperatie. Het heeft voorverwarmen, sterke bescherming en de juiste warmte-inbreng nodig om gekwalificeerde verbindingen te verkrijgen.
2. Geschikte lasmethoden voor zuiver koper
Afhankelijk van de dikte van puur koperen onderdelen, structuur, productie-efficiëntie en service-eisen, worden de volgende lasmethoden vaak gebruikt:
2.1 TIG-lassen (lassen met inert gas van wolfraam)
TIG-lassen is de meest gebruikte en meest betrouwbare lasmethode voor puur koper, vooral geschikt voor dunne platen, precisieonderdelen en kleine constructies.
Voordelen: De boog is stabiel, de warmte is geconcentreerd, de lasvorming is mooi, de spatten zijn klein en de las is puur.
Bescherming: Meestal wordt argon (Ar) gebruikt als beschermgas om de lucht effectief te isoleren en oxidatie en porositeit te voorkomen.
Toepassing: Geschikt voor puur koperplaten, buizen, elektrische componenten, warmtewisselaars, etc.
Belangrijkste punten: een goede voorverwarming is vereist voor medium-dikke platen; Afhankelijk van de dikte kan de positieve AC- of DC-aansluiting worden geselecteerd.
2.2 MIG/MAG-lassen (gasmetaalbooglassen)
MIG-lassen is geschikt voor medium en dikke puur koperen werkstukken met een hoog lasrendement.
Voordelen: Hoge afzettingsefficiëntie, diepe penetratie, geschikt voor lange lassen en massaproductie.
Lasdraad: gebruik over het algemeen puur koperen lasdraad of siliciumbronslasdraad om de vloeibaarheid en scheurweerstand te verbeteren.
Bescherming: 100% argon of argon-heliummengsel wordt gebruikt om de bescherming en warmteconcentratie te verbeteren.
Toepassing: gebruikt in grote koperen structurele onderdelen, dikke koperen platen, elektrische rails, enz.
2.3 Plasmabooglassen
Plasmabooglassen heeft een grotere energiedichtheid en penetratievermogen dan TIG-lassen.
Voordelen: Het kan enkel-zijdig lassen en dubbelzijdig-vormen voor koperen platen van een bepaalde dikte realiseren, met kleine vervorming en hoge verbindingssterkte.
Toepassing: Geschikt voor structurele onderdelen van zuiver koper met gemiddelde dikte- die hoge kwaliteit en hoog rendement vereisen.
2.4 Solderen
Hardsolderen is geschikt voor dun-wandige onderdelen, kleine onderdelen en ongelijksoortige metaalverbindingen waarbij puur koper betrokken is.
Kenmerken: Lage lastemperatuur, geen smelten van basismetaal, kleine vervorming, geschikt voor complexe componenten.
Soldeervulmetalen: Fosforkoper soldeervulmetaal, zilverkoper soldeervulmetaal, enz.
Toepassing: koperen leidingverbindingen, elektrische contacten, warmtewisselaarkernen, koper en staal, koper en aluminium ongelijksoortige verbindingen.
2.5 Elektronenstraallassen en laserlassen
Dit zijn straallasmethoden met hoge-energie, hoge precisie en lage vervorming.
Voordelen: diepe penetratie, smalle, door hitte-beïnvloede zone, kleine lasvervorming, geschikt voor hoge-precisie en hoogwaardige- prestatiecomponenten van puur koper.
Toepassing: gebruikt in de lucht- en ruimtevaart, hoogwaardige-elektronica, precisie-instrumenten en andere gebieden.
3. Conclusie
Samenvattend is puur koper een moeilijk-te-lasmateriaal met een slechte lasbaarheid onder conventionele omstandigheden, maar gekwalificeerde lasverbindingen kunnen worden verkregen door middel van een redelijke processelectie en strikte parametercontrole. Van de vele lasmethoden is TIG-lassen de meest veelzijdige en meest gebruikte voor puur koper, MIG-lassen is geschikt voor middel-dikke platen en hoog-efficiëntiegelegenheden, solderen is geschikt voor dunne onderdelen en ongelijksoortige verbindingen, en laser- of elektronenstraallassen wordt gebruikt voor hoge-precisiegelegenheden.
