Dal punto di vista scientifico, come e perché funzionano i tubi di rame sudati (saldati)?

Alcuni anni fa ho ristrutturato il mio bagno e ho imparato a sudare i tubi di rame. Da allora sono sempre stato in grado di farlo con successo, ma mi sono sempre chiesto esattamente come e perché funzioni. Ho fatto qualche ricerca sul web, ma la maggior parte di ciò che trovo sono "come" articoli e video, ma nulla che spiega le specifiche di come e perché funziona. Qualcuno può darmi alcune risposte a queste domande che mi hanno infastidito?

1. Cosa fa esattamente il flusso?

   • Cosa succede se tutto il flusso brucia via prima che la saldatura si sciolga?
   • E se non avessi usato il flusso?
   • Qual è il flusso in primo luogo?

2. Dove esattamente dovresti puntare la fiamma? (Ho visto diversi rapporti su questo)

   • Proprio all'articolazione (dove si trova il flusso)? (nella mia esperienza limitata, questo sembra bruciare immediatamente il flusso e talvolta causa problemi)
   • Al tubo di rame, a circa un pollice di distanza dall'articolazione?
   • Al raccordo in cui viene saldato il tubo?

3. Qual è esattamente l'azione capillare che attira la saldatura fusa nell'articolazione?

   • Cosa lo provoca e come funziona?
   • A volte mi trovo in una situazione in cui la saldatura si scioglie ma gocciola appena fuori dal tubo invece di essere risucchiata nel giunto. Cosa ho fatto di sbagliato? Di solito devo pulire tutto e ricominciare da capo quando questo accade

Penso che @ArchonOSX abbia una buona risposta, ma vorrei ampliarmi un po 'di più (avendo un background in saldatura, brasatura e saldatura).

Andando punto per punto:

1. Il flusso in genere promuove il legame tra i metalli di base e la saldatura. Lo fa pulendo il metallo (rimuovendo i contaminanti superficiali), disossidando il metallo e prevenendo l'ulteriore ossidazione. Il metallo caldo tende ad ossidarsi più rapidamente del metallo freddo, ma il flusso rimuoverà l'ossigeno (mediante assorbimento, adsorbimento o ossidazione del flusso stesso) dove viene applicato.

   • Se tutto il flusso brucia (o si ossida) prima di aver terminato la brasatura del giunto, la saldatura avrà meno probabilità di fluire dove serve perché i metalli di base tenderanno a ossidarsi. Anche la saldatura non si lega alle superfici ossidate, quindi si gonfia e gocciola.
   • Questo è possibile, ma difficile. A meno che non ti trovassi in un ambiente anaerobico (e anche allora potrebbe non funzionare) probabilmente non avresti un buon legame.
   • Wikipedia è abbastanza brava in questo.

2. Vuoi che il metallo sia riscaldato uniformemente in modo che l'espansione termica sia uniforme, quindi la traspirazione è uniforme, quindi tutto è uniforme. Il rame, essendo un buon conduttore elettrico, è anche un ottimo conduttore di calore. Se si riscalda solo il giunto, è possibile che si raffreddi relativamente rapidamente a causa del raffreddamento del rame circostante.

   • Non proprio sull'articolazione (subito). Quando si stanno promuovendo il flusso di saldatura, allora non vuole mettere a fuoco la fiamma molto strettamente.
   • Sì, per riscaldare inizialmente il tubo circostante.
   • Sì, perché il metallo qui è spesso anche un po 'più spesso di qualsiasi altro, quindi ci vuole più energia per riscaldarsi a temperature di brasatura.

3. L'azione capillare è un fenomeno interessante che si verifica quando un materiale può "bagnare" un altro. La bagnatura è un processo in cui l'energia di superficie viene ridotta quando il materiale in fase liquida è in contatto con il materiale in fase solida. Alcuni liquidi, come il mercurio, non bagnano altri, come il vetro (formando un menisco verso l' alto ). L'acqua fa il contrario, bagnando il vetro. L'energia superficiale deve essere inferiore alla tensione superficiale del liquido per evitare la formazione di sfere (rigonfiamento, che si vede quando il flusso brucia). In spazi ristretti, questa capacità di bagnare può far salire una colonna di liquido contro la gravità. Per i materiali non bagnanti, tende a verificarsi il contrario .

   • Penso di aver risposto a questa parte sopra.
   • Quando ciò accade, è perché la saldatura fusa non può bagnare il rame. Il flusso riduce l'energia superficiale del rame nudo (un'altra delle sue funzioni), il che è il modo in cui promuove la traspirazione, ma se il rame non è abbastanza caldo, non si bagnerà neanche.

TUTTAVIA, tutto ciò che ho appena descritto indica che la saldatura si trova sulla superficie del rame (adsorbente o adesivo). In effetti, la saldatura è in grado di formare una lega localizzata con il metallo di base che penetra a una certa distanza nel metallo di base. Questo è il motivo per cui la brasatura (e la saldatura) può essere abbastanza forte, anche rispetto alla saldatura. Questo è un processo di assorbimento e si verifica perché le temperature più elevate consentono agli atomi di rame di muoversi abbastanza all'interno dei loro reticoli per consentire la formazione di una lega. Questo processo si aggiunge agli effetti descritti in precedenza.

Il flusso aiuta a impedire all'ossigeno di contaminare l'articolazione. Ogni volta che riscaldi le cose, l'ossigeno vuole aiutarle a bruciare. La saldatura e la saldatura richiedono un metodo per impedire all'ossigeno di contaminare la saldatura.

La fiamma dovrebbe essere puntata nel raccordo ~ 1/2 "con la punta della parte azzurra che è la più calda.

La saldatura viene assorbita dal calore se lo fai bene e si rovinerà nel giunto. L'esatto processo scientifico è oltre me.