ما هي درجة حرارة لحام النحاس (Brazing) لأنظمة التدفئة والتهوية وتكييف الهواء (HVAC)؟ أتقن الوصلة المثالية لأنظمة مانعة للتسرب

في أنظمة التدفئة والتهوية وتكييف الهواء (HVAC)، يتم إجراء لحام النحاس (brazing) عند درجات حرارة أعلى من 840 درجة فهرنهايت (450 درجة مئوية)، ولكن درجة الحرارة المستهدفة الدقيقة تحددها سبيكة المعدن الحشو المحددة المستخدمة. بالنسبة لسبائك النحاس والفوسفور الشائعة في أنظمة التبريد، يقع هذا عادةً ضمن نطاق عمل يتراوح من 1,190 درجة فهرنهايت إلى 1,500 درجة فهرنهايت (643 درجة مئوية إلى 815 درجة مئوية).

المبدأ الأساسي للحام النحاس لا يتعلق بدرجة حرارة لهب الشعلة، بل بتسخين المعادن الأساسية (أنابيب النحاس) حتى تصبح ساخنة بما يكفي لإذابة سبيكة اللحام عند التلامس. وهذا يضمن سحب المعدن الحشو بعمق في الوصلة بفعل الخاصية الشعرية، مما يخلق ختمًا قويًا ودائمًا ومانعًا للتسرب.

لماذا التحكم في درجة الحرارة هو مفتاح الوصلة المثالية

اللحام الناجح هو مسألة فيزياء، وليس قوة. تتحكم درجة حرارة أنابيب النحاس بشكل مباشر في كيفية تصرف المعدن الحشو. الحصول عليها بشكل صحيح أمر غير قابل للتفاوض من أجل الموثوقية طويلة الأمد لنظام التدفئة والتهوية وتكييف الهواء.

تحقيق الخاصية الشعرية المناسبة

الخاصية الشعرية هي الظاهرة التي يتدفق فيها السائل إلى مساحة ضيقة دون مساعدة، وغالبًا ما يكون ذلك ضد الجاذبية. لكي يعمل اللحام، يجب أن يذوب المعدن الحشو وينسحب إلى الفجوة الضيقة بين الأنبوب والوصلة.

يحدث هذا فقط عندما يكون المعدن الأساسي في درجة الحرارة الصحيحة — أعلى من نقطة انصهار سبيكة الحشو. يعمل النحاس الساخن بشكل أساسي على "امتصاص" السبيكة المنصهرة في الوصلة، مما يخلق رابطة كاملة وموحدة.

مشكلة عدم التسخين الكافي

إذا لم يكن المعدن الأساسي ساخنًا بدرجة كافية، فإن قضيب اللحام سيذوب من التلامس المباشر مع لهب الشعلة ولكنه لن يتدفق بشكل صحيح إلى الوصلة.

يؤدي هذا إلى رابطة ضعيفة حيث تستقر السبيكة ببساطة على السطح. ستكون الوصلة ضعيفة وهشة، ومن شبه المؤكد أنها ستتسرب تحت الضغوط العالية لنظام التبريد.

مخاطر السخونة الزائدة

الحرارة الزائدة ضارة تمامًا مثل الحرارة غير الكافية. يمكن أن يؤدي تسخين النحاس الزائد إلى جعله هشًا ويمكن أن يحرق الفوسفور في سبيكة الحشو، وهو أمر ضروري لتدفقها.

والأهم من ذلك، أنه يخلق أكسدة شديدة (قشور سوداء متقشرة) على كل من داخل وخارج الأنبوب. تمنع هذه الأكسدة المعدن الحشو من الالتصاق بالنحاس ويمكن أن تتكسر داخل النظام، مما يسد المكونات الحيوية مثل أجهزة القياس وأجزاء الضاغط.

فهم مواد اللحام الخاصة بك

درجة الحرارة التي تستهدفها هي دالة مباشرة للمواد التي تقوم بربطها. يلعب كل مكون دورًا محددًا في العملية.

المعدن الأساسي: أنابيب النحاس

في أنظمة التدفئة والتهوية وتكييف الهواء، المعدن الأساسي هو النحاس. هدفك هو تسخين الأنابيب والوصلة بالتساوي. المفتاح هو مراقبة لون النحاس؛ يشير اللون الأحمر الباهت إلى الأحمر الكرزي إلى أنك تقترب من نطاق درجة حرارة اللحام الصحيحة.

سبيكة الحشو: سيل-فوس (Sil-Phos)

أكثر معادن الحشو شيوعًا لأنظمة التدفئة والتهوية وتكييف الهواء هي سبائك النحاس والفوسفور، والتي غالبًا ما تسمى سيل-فوس (sil-phos) أو تباع تحت أسماء تجارية مثل سيل-فوس (Sil-Fos). تؤثر نسبة الفضة في السبيكة على خصائصها:

• 0% فضة (BCuP-2): خيار فعال من حيث التكلفة لوصلات النحاس بالنحاس. لها درجة انصهار أعلى قليلاً وهي أكثر هشاشة من السبائك الحاملة للفضة.
• 5% أو 15% فضة (BCuP-3, BCuP-5): إضافة الفضة تخفض نقطة الانصهار وتزيد من ليونة السبيكة، مما يجعلها أكثر مقاومة للاهتزاز. غالبًا ما يفضل هذا للوصلات القريبة من الضاغط.

تحقق دائمًا من مواصفات الشركة المصنعة لدرجة حرارة التشغيل الموصى بها لقضيب اللحام الخاص بك.

التدفق (Flux): متى تحتاجه (ومتى لا تحتاجه)

التدفق هو عامل تنظيف كيميائي يمنع الأكسدة ويعزز تدفق المعدن الحشو.

• للنحاس بالنحاس: لا تحتاج إلى تدفق عند استخدام سبيكة فوسفور-نحاس (سيل-فوس). يعمل الفوسفور في القضيب كعامل تدفق.
• للنحاس بالنحاس الأصفر أو الفولاذ: يجب عليك استخدام تدفق معجون منفصل. الفوسفور في القضيب ليس كافيًا لتنظيف المعادن غير المتشابهة مثل النحاس الأصفر في صمام الخدمة.

الخطوة الأكثر إهمالًا: تطهير النيتروجين

أثناء تسخين الجزء الخارجي من الأنبوب، يجب عليك التحكم في البيئة الداخلية. الفشل في القيام بذلك هو أحد الأخطاء الأكثر شيوعًا وتكلفة في عمل أنظمة التدفئة والتهوية وتكييف الهواء.

لماذا الأكسدة الداخلية هي عدوك

عند تسخين النحاس، يشكل الأكسجين داخل الأنبوب بسرعة قشور أكسيد النحاس السوداء المتقشرة. هذه القشور لا تبقى في مكانها. بمرور الوقت، تتساقط وتنتشر مع المبرد والزيت.

يمكن أن يسد هذا التلوث الفتحات الدقيقة لصمام التمدد الحراري (TXV)، ويخدش محامل الضاغط، ويؤدي إلى فشل النظام المبكر.

الحل: تطهير بضغط منخفض

الحل هو تطهير الخطوط بالنيتروجين الجاف أثناء اللحام. عن طريق تدفق حجم منخفض جدًا من النيتروجين (2-3 قدم مكعب قياسي في الساعة) عبر الأنابيب، فإنك تزيل كل الأكسجين.

يمنع هذا أي أكسدة من التكون على السطح الداخلي للأنبوب، مما يضمن بقاء النظام نظيفًا تمامًا. هذه ليست خطوة اختيارية؛ إنها سمة مميزة للتركيب والإصلاح الاحترافي والموثوق.

اتخاذ الخيار الصحيح لنظامك

يجب أن يكون نهجك في اللحام مدروسًا، مع فهم واضح للمواد والنتيجة المرجوة.

• إذا كان تركيزك الأساسي على وصلة نحاس بنحاس قياسية: استخدم سبيكة سيل-فوس وسخن الوصلة حتى تصل إلى لون أحمر كرزي قبل إدخال القضيب.
• إذا كان تركيزك الأساسي على ربط النحاس بصمام نحاسي: ضع طبقة رقيقة من تدفق المعجون الأبيض على كلا الجزأين قبل التسخين واستخدم سبيكة لحام تحتوي على الفضة لربط فائق.
• إذا كان تركيزك الأساسي على طول عمر النظام وموثوقيته: استخدم دائمًا، ودون استثناء، تطهير النيتروجين منخفض التدفق لمنع التلوث الداخلي أثناء كل عملية لحام.

في النهاية، إتقان درجة حرارة اللحام يتعلق بفهم كيفية جعل المواد تعمل لصالحك لإنشاء وصلات نظيفة وقوية ودائمة.

جدول الملخص:

مكون اللحام	تفاصيل رئيسية	درجة الحرارة/الاعتبارات
المعدن الأساسي	أنابيب النحاس	سخن حتى يظهر اللون الأحمر الباهت/الكرزي.
سبيكة الحشو (سيل-فوس)	0%، 5%، أو 15% فضة	نقطة الانصهار تحدد درجة الحرارة المستهدفة.
التدفق (Flux)	للمعادن غير المتشابهة (مثل النحاس الأصفر)	مطلوب لوصلات النحاس بالنحاس الأصفر/الفولاذ.
تطهير النيتروجين	حاسم للنظافة	تدفق 2-3 قدم مكعب قياسي في الساعة يمنع الأكسدة الداخلية.

احصل على وصلات HVAC خالية من العيوب وموثوقة في كل مرة.

إتقان درجة حرارة اللحام أمر ضروري لطول عمر النظام وأدائه. تتخصص KINTEK في توفير معدات المختبرات والمواد الاستهلاكية عالية الجودة التي يعتمد عليها المحترفون في التطبيقات الحرارية الدقيقة.

دعنا نساعدك على ضمان أن كل اتصال مثالي. اتصل بخبرائنا اليوم عبر نموذج الاتصال الخاص بنا لمناقشة احتياجاتك المحددة وكيف يمكن لحلولنا أن تدعم عملك.