SVARFORUM.cz - forum o svářečkách a svařování

nocarret napsal(a):

Zdravím, potřeboval bych poradit s následujícím technickým řešením, potřebuji "nějak" spojit nerez trubičku s vnějším průměrem 3mm s měděnou rtubičkou vnější průměr 4 až 6mm. trubičky bych zasunul do sebe a spoj nějak svařil. V provozu potom bude spoj zatížen teplotou cca 250 stupňů a tlakem kapaliny nárazově. Dá se to nějak vyřešit? Předem Vám děkuji za nápady.

Pokud jsem něco takového dělal v amatérských podmínkách, používal jsem autogen a stříbrnou  pájku o složení 30% Cu, 60% Ag, 5% Zn, 5% Sn. Tady v USA je prodávána už obalená tavidlem. Při použití neobalené pájky je nutné použít  tavidlo a nerez při pájení nepřehřát, jinak se vytvoří na jeho povrchu vrstva oxidů niklu a chromu, které tavidlo těžko rozpouští a spoj nelze provést. Při průměrech, které uvádíte by bylo vhodnější než autogen použít hořák kyslík - vodík, popřípadě kyslík - propan.

Ta stříbrná pájka, jak píše Frank, je nejlepší varianta v amatérských podmínkách, jenže ne pro pracovní teplotu 250°C. Chce použít slitiny bez cínu (Sn).
Ideální na nerez a heterogenní spoje (nízká pracovní teplota, výborná smáčivost, kapilarita, vysoká tažnost, max. barevná shoda na nerez 18/8) je sice Ag 55 Sn, tzn. např. Fontargen AF 314. Jenže tady je pracovní teplota spoje 250°C a Sn legované stříbrné pájky lze použít jen do 200°. Bezcínové pájky pak obvykle do 300°C.
Takže např.  Fontargen AF 311 nebo UTP 3044 M. Obě jsou obalené tavidlem. Další možností je WIG svařování drátem UTP A 80 M (tzv. monel), ale doma bych to pájel.

A 311 (holá) / AF 311 (obalená tavidlem)
DIN EN 1044 AG 203
DIN 8513 L-Ag44
EN ISO 3677 B-Ag44CuZn-675/735
Ag 44% Zn 26% Cu zákl.
675-735°C rozsah tavení
730°C pracovní teplota
400-480 MPa pevnost
25% tažnost
Dobře tekoucí a smáčivá pájka s výborným překlenutím mezery (vhodné pro tupé spoje) pro kapilární pájení ocelí, temperované litiny, mědi, slitin mědi, niklu, slitin niklu. Výroba aparátů, jemná mechanika, lodní a letecké díly, potravinářský průmysl, mlýny, pivovary, teploty do 300°C, chlazení do -200°C. Odolnost mořské vodě, schváleno Marinenorm VG 81245 díl 3, pájení měděných instalací dle DVGW-prac. listu GW2.

Budu pouze opakovat již řečené, ale zrovna nedávno jsem pájel nerez 17 241 s mědí a pak i jinou nerez neznámé kvality. Používal jsem autogen PB + O2. Pájka byla od Choboly... teď z hlavy nevim přesne typ, každopádně měla okolo 45 % Ag a byla s kadmiem. Obalená tavidlem. Pracovalo se s tim výborně. Zatékavost dokonalá. Důležité bylo mít mezi pájenými předměty spáru cca 0,1 mm. Do úzké to nezateče a je z toho koutový spoj, v tlusté spáře se neudrží meniskus. Osvědčilo se mi na pájené plochy udělat několik důlků důlčíkem a když potom díly dáte k sobě tak to zaručí spáru tak akorát. Nejlepší postup byl takový, že se pájené díly poskládají. Na pájené místo se dá kousek pájky i s tavidlem. Pak se do toho celého chvíli praží obyč PB hořákem. Rozpustí se tavidlo. Po chvíli začnete spoj přejíždět PB autogenem. Olizujete i pájku, ale zahříváte i spoj. Při spávném postupu se najednou pájka roztaví a když je spára dobře prohřátá, tak pájka v mžiku zateče. Rád bych varoval před praženim autogenu od začátku do pájky. Velice rychle ji roztavíte, ale ona nemá šanci zatéct do spáry v chladném materiálu. Pokud do toho pražíte dál ve snaze zatečení pájky, tak roztavená pájka po chvilce oxiduje, mění se její složení a přestává fungovat.

Ještě bych zde zmínil - ten spoj nerez s mědí lze provádět velmi dobře TIG metodou pomocí přídavného materiálu Al bronz (AWS A5.7 ER CuAl-A2)  Sám jsem to vyzkoušel a jde to perfekt.

Tedy pro původní řešení tenkých trubiček, jak zde bylo uvedeno na začátku, bych zůstal u těch stříbrných pájek, ale na větší věci to je OK.

Kontaktoval jsem s dotazem i našeho dodavatele příd materiálů Wisconsin Wire Works Inc a ti mi potvrdili, že je to řešení a mnoho dalších navíc je zde:

http://www.wisconsinwireworks.com/dissimilar_metals.htm

Tady je dokonce překlad do češtiny:

http://translate.google.com/translate?h … 26hs%3D8qe

jaczub napsal(a):

Franku, díky za postřehy - řeším problém praskání heterogenního spoje nerez-měď, tloušťka 4, resp. 2mm. Jde o v podstatě přeplátovaný spoj a v části u nerezi dochází k častému praskání - viditelnému jen po provedení penetrační zkoušky, jsou to mikrodírky, ale jsou tam.
Zkusil by někdo odhadnout jinou příčinu, než je problém s vnášeným teplem?
Může se koef.tep.roztažnosti výrazně lišit u různých nerezí?
Používáme klasický TIG(GTAW) DC, zatím v Ar, zkusíme asi He, jestli to nebude lepší. Drát je cca 0,2Si 0,2Sn 0,2Mn zbytek Cu(z hlavy).

Při použití vámi popsaného příd. mat. může docházet v místě spoje s nerezí ke vzniku křehkých složek a možná i prasklinkám. Řešilo se to zde:

http://www.svarforum.cz/forum/viewtopic.php?id=1032

Pokud jsem se informoval a sám i vyzkoušel, dobře to jde s Al bronzem ER CuAl-A2. Složení:
Cu                 Al                    Fe                    Si                  Others                                                          
Balance     8.50-11.0       0.75-1.50      0.10 max.     0.50 max.   inc Tin (cín)

Pokud se podíváte na doporučení firmy, jež vyrábí příd dráty, dopručují použití ER CuAl-A2  pro dissimilar spoj Cu - nerez.
Pročtěte si odkazy pokud čtete v angličtině, originál je zde a přikádám i český překlad, který je ale poněkud nedokonalý a já nemám čas to překládat dopodrobna celé. 

http://www.wisconsinwireworks.com/dissimilar_metals.htm

http://translate.google.com/translate?h … 26hs%3D8qe

Logika použít Al bronz spočívá v tom, že přítomnost Al ve slitině zabraňuje do jisté míry vzniku křehkých složek, které vznikají ve spoji při použití čisté Cu. Do jaké míry je otázka a chce to prakticky vyzkoušet jak pevnostně, tak  včetně toho PT testu.

JardaK napsal(a):

Výborné výsledky jsou s monelem, např. UTP A 80 M. Jen s tím se jedná o plnohodnotný svarový spoj.
U bronzů jde vždy jen o pájení (není nataven základní materiál, spoj je difuzní). Anebo se základní materiál přeci jen nataví, pěkně promíchá s přídavným a pak to vede k trhlinkám a pórům.

http://www.bohler-uddeholm.cz/czech/fil … litiny.pdf

To vám věřím, ale rozdíl od vás, nevidím jako jediný plnohodnotný svar. spoj Cu-nerez pouze s použitím monelu. Pokud jste četl ten odkaz od Wiskonsin Wire Works, jasně tam uvádějí, že při použití Al bronzu v kombinaci Cu-nerez, se jedná o svarový spoj, kdy dojde k natavení obou základních materiálů.

K pórům při svařování mědi dochází zejména proto, že se do tavné lázně dostane kyslík. Např. při špatném pokrytí inertní atmosférou, nebo z povrchu svařovaných dílů kontaminovaných olejem apod. K trhlinkám dochází z jiného důvodu než k pórům. Ono v tomto případě jde zejména o to, omezit tvorbu křehkých složek Cu s komponenty slitiny nerez (zejména Ni a Cr). Toho je docíleno v případě Al bronzu (a vlastně i monelu) obsahem aluminia, které navíc zjemňuje krystalickou strukturu tuhnoucí tavné lázně, čímž je příznivě ovlivněna elasticita spoje. Takže tvorba křehkých intermetalických fází je buď výrazě omezena, ne-li zcela vyloučena. Intermetalické fáze způsobují výrazné snížení plastických a pevnostních vlastností svarového kovu a jsou hlavní příčinou praskání spoje.

Vznikají reakcí některých kovů mezi sebou při dlouhotrvající vysoké teplotě, takže je nutno použít co nejmenší vnesené teplo a dodržet interpass teplotu.
K trhlinkám dochází tedy při velkém rozdílu tepelné roztažnosti jak obou základních (dissimilárních) materiálů, tak přídavného drátu, zejména v kombinaci se vznikem zmíněných intermetalických reakcí a tím zmenšené plasticitě svarového kovu.

Základní materiály máme v daném případě měď, jejíž teplotní roztažnost je 17 mm/m/oC. Druhým zákl. mat. je 304 nerez, kde tep. roz. je 17.2 mm/m/oC. Tep. roztažnost Al bronzu jako příd. mat. je 13.6 mm/m/oC. Ještě uvedu tep. rozt. monelu - 16.7 mm/m/oC. Takže tady problém nevidím.

Není lepší důkaz, než provést praktický experiment. Takže jsem vzal kus nerez trubky mat. 304 a kus měděné trubky, použil jsem výše jmenovaný příd. mat. Al bronz AWS A5.7/ER CuAl-A2 pro jeden pokus a monel AWS 5.14 ERNiCu-7 pro pokus druhý. K disposici jsem měl TIG mašinu MILLER DYNASTY 350 a provedl svár. Monelem i Al bronzem výsledek velmi dobrý, vizuálně bez pórů a prasklin.

Potom jsem sváry vybrousil a vyleštil a provedl PT test a ani tam nebyly defekty. Žádné póry, žádné prasklinky. Pouze jediný defekt v ukončení sváru - kráter vytvořený smrštěním materiálu při rychlém ukončením sváru. Což byla moje chyba. Čili tento experiment dokazuje tvrzení výrobce Al bronz drátu, že je tento způsob vhodný pro svarový spoj Cu-nerez. Nevidím téměř žádný rozdíl mezi použitím monelu a Al bronzu. Při použití monelu je tendence k mírnému podpalování hrany u mědi, zřejmě způsobené vyšší teplotou tání monelu.

Pořídil jsem i foto, pokud by byl zájem mohu poslat

semancko napsal(a):

2 Frank, ak by slo poslat foto urcite zaujem je. Inak klobuk dole pred Vami, ste velmi ochotny a aj vdaka vam (Jirkati, JardaK, admin a dalsi...) som tu nasiel mnozstvo zrozumitelne podanych informacii. Vela veci z teorie okolo zvarania a spajkovania je sice dohladatelnych na internete, ale nie vzdy je to jednoduche "prežuť" a pochopit. Dakujem.

Tak takhle to vypadalo nakonec

to A.Wontor ...  a ako a cim si to robil ??

A.Wontor napsal(a):

Dnes jsem zkoušel vařit k sobě dvě CU trubky a vždy sem jednu z nich propálil.Může mi někdo poradit nějaký fígl při kterém by se mi to už nestávalo?

No, ono svařování měděných trubiček na tupo je dosti obtížný úkon. Je to o tréningu a praxi. Také o možnostech svářečky ap. Chce to regulační pedál a maximální koordinovanost. Ale proč to proboha nepájíte? Je spousta pájek tvrdých i měkkých, vhodných pro pájení mědi a slitin Cu... To pájení je daleko jednodušší způsob a většinou ho zvládne i začátečník.

Navštivte CHobolu v Brně a tam dostanete koupit pájku jakou chcete i po jednotlivých kusech

Chlaďaři používají 40% stříbrnou pájku obalenou tavidlem a tou už jde i nerez dobře. Zkuste nějakého v okolí, nebo obchod s materiálem pro chlaďaře a instalatéry. Jen při dnešní ceně stříbra počítejte tak s 200,- Kč za 50 cm tyčku.