Hvorfor kobberrør er loddet i stedet for sveiset
Kobber har et smeltepunkt på ca. 1083 C og svært høy varmeledningsevne, så smeltesveising trekker varme bort fra skjøten nesten like raskt som en brenner kan tilføre den. Konsekvensene i praksis er ufullstendig penetrasjon, oksidinnfangning, porøsitet og sprekker i den varmepåvirkede sonen, og problemet er verst på tynnvegget rør hvor det er lite metall som absorberer varmen. Lodding unngår alt dette ved å holde rørveggen under smeltepunktet og fylle skjøten med et smeltet fyllmetall som trekkes inn av kapillærvirkning.
Metoden er også egnet for bruksforholdene til kobberrør: varmevekslerutstyr og kondensatorer, lav-temperaturrørledninger i gassseparasjonsanlegg, smøre- og hydraulikkledninger som fører trykksatt væske, og varmt- og kaldtvanns- og kjølerør. Selve kobberrøret er spesifisert av ASTM B280 for klimaanlegg og kjøling, EN 12735-1 for kjølerør, ASTM B88 for vannrør og GB/T 17791 for klimaanleggrør, og den loddede skjøten må tilfredsstille samme trykk- og tetthetskrav som røret.
Utvalg av fyllmetaller og flussmiddel
| Ledd | Typisk fyllmetall | Flukskrav |
|---|---|---|
| Kobber til kobber | kobber-fosfor eller kobber-fosfor-sølv | ingen; fosforinnholdet virker som en fluss på kobber |
| Kobber til messing eller bronse | sølv-fosfor eller sølvloddelegering | nødvendig, med mindre prosessen bruker en reduserende atmosfære |
| Kobber til stål eller rustfritt stål | sølvloddelegering | nødvendig |
| Aluminium eller aluminiumslegering til kobber | anbefales ikke som loddet fuge | bruk heller mekaniske eller kledde overgangsskjøter |
Fyllmetaller er klassifisert internasjonalt av ISO 17672 og i Kina av GB/T 6418, og kobber-fosforfamilien er arbeidshesten for kjøling og vannrør fordi den flyter godt på kobber og trenger ingen separat fluss. Sølv-lagerversjoner forbedrer flyten og senker arbeidstemperaturen, noe som betyr noe når skjøten er nær et ventilsete, en elastomertetning eller en varme-tilpasning. Flussrester på kjølerør er en reell fare, så flussmiddelet må velges for service og fjernes etter lodding; nitrogen eller en annen inert gass spyles gjennom røret under oppvarming for luftkondisjoneringskretser for å forhindre intern oksidbelegg.
Felles design og oppvarmingspraksis
Klaring: sikte på et kapillærgap på omtrent 0,05 til 0,15 mm på rørdiametre ved normal bruk. For tett og fyllstoffet kan ikke trenge inn; for løs og kapillærvirkningen svikter og skjøten bygges bro i stedet for loddet.
Innføringsdybde: bruk en dybde på minst rørdiameteren i en muffeforbindelse, og hold røret firkantet kuttet og gratfritt slik at gapet forblir jevnt rundt omkretsen.
Rengjøring: avfett og slip skjøtesonen til bart metall rett før montering; oksid er den vanligste årsaken til ufullstendig ledd.
Oppvarming: Varm opp kontakten, ikke rørenden, og sveip fakkelen slik at begge deler kommer opp i temperatur sammen. Fyllstoffet skal trekkes inn av skjøten i stedet for å smeltes på overflaten av fakkelen.
Temperatur: før skjøten jevnt over strømningsområdet til fyllmetallet, men godt under smeltepunktet for kobber. Ujevn oppvarming gjør den ene siden kald og fyllstoffet stivner før det når den andre siden av fugen.
Støtte og justering: Fordi kobber utvider seg merkbart når det varmes opp, holder tilstrekkelig støtte- og justeringsbeslag enheten innenfor flathet og stigningstoleranser som kreves for U-bøy- og manifoldarbeid.
Prosessproblemer og hvordan du kan kontrollere dem
Overoppheting er den mest skadelige feilen. Kobber oksiderer kraftig når overflaten holdes ved høy temperatur for lenge, og danner løs avleiring som hindrer fyllstoffet i å fukte metallet; overoppheting eroderer også rørveggen og kan gi lokal smelting ved en tynn seksjon. Svarte, sotede avleiringer og en ru fugeoverflate er typiske bevis på at fugen ble overopphetet eller sultet på beskyttelsesgass.
Den motsatte feilen er underoppheting, som viser seg som ufullstendig penetrering, en delvis fylt fuge eller en fyllstreng som sitter på overflaten i stedet for inne i spalten. Dårlig tilpasning-, en overdimensjonert klaring eller en skjøt som ikke ble rengjort gir lignende symptomer, så rekkefølgen for diagnose er å sjekke klaring og renslighet før du øker varmetilførselen.
Forurensning er den tredje vanlige årsaken til problemer. Spor av skjæreolje, trekkende smøremiddel eller flussrester kan brytes ned ved loddetemperatur og åpne en lekkasjebane, og kloridholdige rester som er igjen i en kjøle- eller drikkevannskrets er en korrosjonsrisiko i seg selv.
Inspeksjon og levering av loddede rørsammenstillinger
Loddede skjøter inspiseres ved visuell undersøkelse for filetdannelse og fugefylling, ved dimensjonskontroll av monteringsgeometri, og ved en trykk- eller lekkasjetest: hydrostatisk bevis av sammenstillingen, eller en pneumatisk test med nedsenking eller en elektronisk lekkasjedetektor for kjølekretser. Destruktiv seksjonering av prøveskjøter under prosesskvalifisering viser om fyllstoffet har penetrert skjøten helt og om det er tomrom eller inneslutninger, og det er den raskeste måten å bekrefte at klaring og oppvarmingspraksis er riktig før en stor ordre kjøres.
Rør for loddede sammenstillinger leveres tilskåret, rengjort, tildekket og, der tegningen krever det, i glødet temperament egnet for bøyning. Dimensjonskontroll av rørendene betyr mer enn vanlig ved lodding, fordi ovalitet og grader direkte endrer kapillærgapet. For eksportordrer inkluderer et typisk dokumentasjonssett rørmaterialsertifikatet med varmenummer, en dimensjonsregistrering og trykk- og lekkasjetestpostene for den ferdige monteringen.
Ofte stilte spørsmål
Spørsmål: Hvorfor foretrekkes lodding fremfor sveising for kobberrør?
A: Kobber leder varme bort fra skjøten veldig raskt, så fusjonssveising av tynnvegget rør har en tendens til å produsere ufullstendig penetrasjon, sprekker og porøsitet. Lodding holder rørveggen under smeltepunktet og fyller skjøten ved kapillærvirkning, noe som gir en god skjøt med mye lavere risiko.
Spørsmål: Hvilket fyllmetall brukes for kobber til kobber skjøter?
A: Kobber-fosfor eller kobber-fosfor-sølvfyllmetall, klassifisert etter ISO 17672 og GB/T 6418. Fosforinnholdet selv-fluxer skjøten på kobber, selv om sølv-lagerkvaliteter er nødvendig der en lavere arbeidstemperatur er nødvendig.
Spørsmål: Hvilken leddklaring skal brukes?
A: Omtrent 0,05 til 0,15 mm kapillærgap for normale rørstørrelser. Et tettere gap forhindrer penetrering og et bredere gap motvirker kapillærvirkning, så klaring er en av de første tingene som skal verifiseres når et ledd lekker.
Spørsmål: Hvorfor renses nitrogen gjennom kjølerøret under lodding?
A: For å holde oksygen ute av rørets indre. Uten rensing danner oppvarming intern oksidbelegg som senere blokkerer filtre, skader kompressorventiler og forurenser kjølemiddelkretsen.
Spørsmål: Hvordan testes loddede kobberrørskjøter?
A: Ved visuell inspeksjon av filet og fugefylling, dimensjonskontroller og en hydrostatisk eller pneumatisk lekkasjetest, med destruktiv seksjonering av prøveskjøter under prosesskvalifisering for å bekrefte full penetrasjon.
Spørsmål: Hva forårsaker en lekkasje i en ellers godt laget skjøt?
A: De fleste lekkasjer kommer fra olje eller trekksmøremiddel som er igjen i skjøten, oksid fra overopphetet metall eller flussrester som ikke er fjernet. Rengjøring før montering og korrekt varmekontroll forhindrer nesten alle av dem.
