Svařitelnost, ohýbatelnost a lisovatelnost čisté mědi

Čistá měď je obecně považována za dobře svařitelnou, ale není tak snadné svařovat jako uhlíková ocel a její svařovací proces má určité zvláštnosti, kterým je třeba věnovat pozornost. Hlavní důvod ovlivňující svařitelnost čisté mědi spočívá v jejích fyzikálních vlastnostech: za prvé, čistá měď má vysokou tepelnou vodivost, která je asi 5krát vyšší než u uhlíkové oceli. Během svařovacího procesu bude teplo generované svařovacím obloukem rychle vedeno do základního kovu, což má za následek velkou tepelně-ovlivněnou oblast, potíže s vytvořením stabilní roztavené lázně a snadný výskyt defektů, jako je neúplné roztavení a neúplný průvar, pokud nejsou parametry svařování správně kontrolovány.

Za druhé, čistá měď má vysoký koeficient lineární roztažnosti a rychlost smrštění. Po svařování pravděpodobně dojde k velkému napětí při svařování a deformaci, která může dokonce vést k prasklinám ve svaru nebo základním kovu. Navíc, když je čistá měď zahřátá na vysokou teplotu (nad 300 stupňů), snadno se oxiduje vzdušným kyslíkem za vzniku oxidu měďnatého (CuO a Cu₂O), který má vysokou křehkost a snižuje pevnost a houževnatost svaru, což vede k vadám při svařování, jako je inkluze strusky.

Při volbě vhodných metod a parametrů svařování však lze čistou měď svařovat dobře. Mezi běžné metody svařování čisté mědi patří svařování plynovým wolframovým obloukem (TIG), svařování plynovým kovovým obloukem (MIG), pájení natvrdo a odporové svařování. Mezi nimi je svařování TIG nejrozšířenější metodou pro svařování čisté mědi, která dokáže účinně kontrolovat tavnou lázeň, snižovat oxidaci a získávat vysoce kvalitní-svary. Před svařováním je nutné důkladně očistit povrch obrobku, aby se odstranily oxidy, olejové skvrny a jiné nečistoty, a obrobek přiměřeně předehřát (obvykle 150-300 stupňů), aby se snížil teplotní rozdíl a svařovací napětí, a tím se zlepšila kvalita svaru. Obecně je čistá měď snadno svařitelná za předpokladu zvládnutí správných technik a procesů.

Čistá měď má vynikající tažnost a houževnatost, což určuje, že se velmi snadno ohýbá. Tažnost se týká schopnosti materiálu podstoupit plastickou deformaci, aniž by se rozbil působením vnější síly, a tažnost čisté mědi patří mezi špičkové kovové materiály. Jeho tažnost po přetržení může dosáhnout více než 30% a má dobrou schopnost plastické deformace i při pokojové teplotě, kterou lze ohýbat do různých tvarů podle aktuální potřeby bez praskání nebo lámání.

Při ohýbání čisté mědi neexistují téměř žádné přísné požadavky na ohýbací zařízení a proces. Lze jej ohýbat ručně pomocí jednoduchých nástrojů, jako jsou kleště a ohýbačky, nebo pomocí profesionálního ohýbacího zařízení pro velkosériovou-výrobu. Poloměr ohybu čisté mědi je relativně malý ai ohybu malého-poloměru lze dosáhnout bez zjevného poškození materiálu. Například při výrobě měděných trubek, měděných drátů a měděných plechů lze čistou měď snadno ohýbat do tvaru U, L- a dalších složitých struktur, aby byly splněny požadavky na instalaci a použití různých produktů.

Je třeba poznamenat, že ačkoli se čistá měď snadno ohýbá, nadměrné ohýbání nebo opakované ohýbání může vést k mechanickému zpevnění materiálu. Pracovní zpevnění způsobí, že místní část materiálu ztvrdne a zkřehne, což může způsobit praskání při opětovném ohýbání. V tomto případě lze provést tepelné zpracování (jako je žíhání), aby se eliminovalo mechanické zpevňování, obnovila se tažnost čisté mědi a zajistil se hladký průběh procesu ohýbání. Celkově vynikající tažnost čisté mědi umožňuje extrémně snadné ohýbání a je to materiál s vynikajícím ohybovým výkonem.

Lisovatelnost se týká schopnosti materiálu zpracovat na různé části se složitými tvary pomocí procesů lisování, jako je stříhání, tažení, ohýbání a tvarování působením tlaku. Čistá měď má dobrou lisovatelnost, což je způsobeno především její vynikající plasticitou, nízkou mezí kluzu a vysokou tažností, což může splňovat požadavky různých lisovacích procesů.

V procesu lisování čisté mědi může dojít k velké plastické deformaci, aniž by došlo k porušení, a lze ji zpracovat na tenkostěnné díly, složité zakřivené díly a další produkty s vysokou přesností. Například v elektrotechnickém průmyslu se plechy z čisté mědi často lisují do elektrických kontaktů, svorek a dalších dílů; v automobilovém průmyslu se čistá měď používá k lisování výměníků tepla, palivových potrubí a dalších součástí. Dobrá lisovatelnost čisté mědi se také odráží v její malé lisovací síle, která může snížit opotřebení lisovacích nástrojů a zlepšit efektivitu výroby.

Podobně jako u procesu ohýbání může čistá měď také způsobit mechanické zpevnění během lisování, zejména v procesu hlubokého tažení a dalších procesech s velkou deformací. Pracovní kalení zvýší tvrdost materiálu, sníží plasticitu a ovlivní následný proces lisování. Proto se ve skutečné výrobě často mezi vícenásobnými lisovacími procesy provádí mezižíhání, aby se eliminovalo mechanické zpevňování, obnovil se plastický stav čisté mědi a zajistil se hladký průběh lisování. Kromě toho je povrch čisté mědi hladký, což může snížit tření mezi materiálem a matricí během lisování, zabránit poškrábání povrchu a zlepšit kvalitu povrchu lisovacích dílů.

Stručně řečeno, čistá měď má dobrou zpracovatelnost, pokud jde o svařitelnost, ohýbatelnost a lisovatelnost. Jeho ohýbatelnost a lisovatelnost jsou vynikající díky vynikající tažnosti a plasticitě a lze jej jednoduchými procesy snadno zpracovat do různých tvarů. Přestože je jeho svařitelnost ovlivněna jeho vysokou tepelnou vodivostí a snadnou oxidací, lze jej snadno svařovat volbou vhodných metod svařování a řízením procesních parametrů. Čistá měď je proto materiál, který se snadno svařuje, ohýbá a lisuje, a díky své vynikající zpracovatelnosti v kombinaci s dobrou elektrickou a tepelnou vodivostí je široce používán v různých oblastech.