Soldadura de cobre y soldadura de cobre a acero

El cobre tiene una alta conductividad térmica y eléctrica . También ofrece una muy buena resistencia a la corrosión por corrosión del agua de mar, productos químicos y corrosión en general. Las aleaciones de cobre tienen propiedades variadas en comparación con el cobre dependiendo de la composición química .

Especificación de entrega de material:

ASME B16.22, 16.50, ASTM B-42, ASTM B-75, ASTM B-111, ASTM B-152, ASTM B-280, ASTM B-302, ASTM B- 359, ASTM B-543, ASTM B- 819

ASME Sección IX de soldadura P. No. para cobre y aleaciones a base de cobre: P31, P32 y P33

copper welding Soldadura de cobre y soldadura de cobre a acero

Aleaciones de cobre:

  1. Latón – Aleación de zinc cobre
  2. Bronce fosforoso – Aleación de cobre y estaño
  3. Bronce de aluminio- Aleación de cobre y aluminio
  4. Bronce de silicio – Aleación de cobre y silicio
  5. Cuproníquel- Aleación de cobre-níquel

Consideración de soldadura para soldadura de cobre:

  1. El cobre tiene una alta conductividad térmica, aproximadamente 8 veces la del acero. Esto da como resultado una disipación de calor muy rápida en la soldadura.
  2. La tendencia a la falta de fusión y la penetración insuficiente debido a la alta conductividad térmica / térmica.
  3. Posibilidades de porosidad debido al hidrógeno absorbido durante la soldadura.
  4. Riesgo de agrietamiento en caliente al soldar cobre electrolítico de brea tenaz (tipo C11000).

Soldadura SMAW de cobre:

Suelde utilizando los tipos de electrodos de soldadura ECu y ECuSi, ECuSn-A y ECuSn-C.

Se debe utilizar un electrodo de soldadura tipo ECu cuando se une cobre para una buena aplicación de conductividad eléctrica o térmica . Por ejemplo, conexión eléctrica o conexión de soldadura por disipador de calor / transferencia de calor.

Los tipos ECuSi, ECuSn-A y ECuSn-C ofrecen una buena soldabilidad cuando no se requiere una buena conductividad eléctrica o térmica, es decir, cuando es necesario formar uniones en tuberías o estructuras. Estos electrodos ofrecen una buena penetración y fusión ya que su conductividad térmica es menor debido a la aleación. La aplicación, por ejemplo, es tubería de cobre para transferencia de líquidos, soldadura de tanques de cobre, etc.

Soldadura TIG / MIG de cobre:

La soldadura TIG / MIG se realiza mediante ERCu, ERCuSi-A, ERCuSn-A, etc.

Las aplicaciones de estos consumibles son similares a su electrodo SMAW equivalente como se explicó anteriormente.

El argón puro se utiliza como gas protector para la soldadura de cobre en la soldadura TIG y MIG. El helio se mezcla con argón, lo que ayuda a disminuir la temperatura de precalentamiento. La soldadura TIG es útil hasta 5 mm de espesor. Para espesores superiores a 5 mm, se prefiere la soldadura MIG.

Precalentamiento de cobre para soldar:

La pérdida de calor en la junta de soldadura debido a la alta conductividad térmica requiere que el cobre se precaliente antes de soldar. La temperatura de precalentamiento depende de:

  1. Espesor del metal base
  2. Proceso de soldadura utilizado
  3. Tipo de gas protector

El siguiente gráfico (teniendo en cuenta los 3 parámetros anteriores) es una buena guía para decidir la temperatura mínima de precalentamiento al soldar cobre:

preheating for copper welding Soldadura de cobre y soldadura de cobre a acero

La siguiente imagen muestra el efecto del gas protector y la temperatura de precalentamiento en la penetración de la soldadura en la soldadura de cobre MIG que tiene una corriente de soldadura y una velocidad de desplazamiento idénticas.

shielding gases for copper welding Soldadura de cobre y soldadura de cobre a acero

 Soldadura de cobre a acero al carbono / acero inoxidable con SMAW, TIG / MIG

Utilice ECuSi al soldar SMAW. ERCuSi-A se utilizará para soldadura TIG / MIG.

Precaliente el cobre a 200-400 ° C antes de soldar para lograr una buena fusión y evitar problemas de penetración insuficiente.

copper to carbon steel welding Soldadura de cobre y soldadura de cobre a acero

Soldadura fuerte de cobre

La soldadura fuerte es un método versátil para unir cobre. Las juntas soldadas son fuertes y tienen buena resistencia a la fatiga.

copper brazing Soldadura de cobre y soldadura de cobre a acero

La principal diferencia entre una unión soldada y soldada es la cantidad de superposición o relleno de la unión necesaria para desarrollar toda la resistencia de la unión.

En una junta soldada, se recomienda encarecidamente la inserción completa del tubo en la parte posterior de la copa de conexión; aunque, el llenado completo de este espacio articular a lo largo de toda esta longitud no es esencial para lograr la fuerza total de la articulación. Según la American Welding Society (AWS), se recomienda que el metal de aportación de soldadura fuerte penetre en el espacio capilar al menos tres veces el grosor del componente más delgado que se va a unir, que suele ser el tubo. Esto se conoce en la industria como la regla AWS 3-T como se explica en la siguiente imagen.

copper brazing joint Soldadura de cobre y soldadura de cobre a acero

Alambre de relleno para soldadura fuerte

Tipo BCuP (SFA 5.8): aquí B significa soldadura fuerte, Cu es el símbolo químico del cobre y P es el símbolo químico del fósforo. Por lo tanto, una aleación de soldadura fuerte BCuP es principalmente una aleación de soldadura fuerte de cobre-fósforo que puede contener de 0% a 30% de plata (Ag). Estos metales de aportación de soldadura fuerte no deben usarse en aleaciones ferrosas o a base de níquel o en aleaciones de cobre-níquel que contengan un contenido de níquel superior al 10%, ya que se forman compuestos intermetálicos frágiles en la interfaz metal de aportación de soldadura fuerte-metal base.

  1. Tipo BAg (SFA 5.8): aquí la B significa soldadura fuerte y Ag es el símbolo químico de la plata. Si bien hay otros elementos que se encuentran en las aleaciones BAg además de la plata, la mayoría de las aleaciones BAg pueden contener un contenido de plata de entre el 24% y el 93%.

Las temperaturas de soldadura fuerte para estas aleaciones de soldadura fuerte utilizadas para unir tuberías de cobre principalmente (aleaciones BCuP y BAg, ver más abajo) están entre 1,150 ° F / 621 ° C y 1,550 ° F / 843 ° C.

Se pueden encontrar más detalles sobre las diversas varillas de soldadura fuerte en ASME Sección IIC, SFA 5.8: Especificación para metales de aportación para soldadura fuerte y soldadura fuerte.

Pasos para la soldadura fuerte

  • Limpiar la superficie con el paño.
  • Aplique el fundente a ambas superficies a soldar. Cuando suelde cobre a acero inoxidable, elija fundente capaz de grabar acero inoxidable.
  • Deslice las piezas juntas. El tubo debe insertarse completamente en el accesorio para una unión de soldadura fuerte. Los mejores resultados se obtienen con holguras de 0,03 mm a 0,08 mm [0,001 a 0,003 pulgadas].
copper brazing Soldadura de cobre y soldadura de cobre a acero
  • Caliente la junta con un movimiento circular para aplicar un calentamiento uniforme. Aplicar la varilla de soldadura fuerte. Cuanto más apretada sea la articulación, mejor será la acción capilar articular.
  • Limpia la pieza después de que se enfríe.
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