ما هو أنبوب النحاس ASTM B111 CDA 101 OFE
يغطي ASTM B111/B111M أنابيب النحاس وسبائك النحاس غير الملحومة المخصصة للمكثفات والمبخرات والمبادلات الحرارية. UNS C10100، المُدرج تاريخيًا باسم CDA 101 والمعروف باسم النحاس الإلكتروني الخالي من الأكسجين (OFE)-، هو أعلى درجة نقاء من النحاس في تلك العائلة. يتم صهره وصبه تحت جو متحكم فيه بحيث يتم استبعاد الأكسجين فعليًا بدلاً من تحييده بالفوسفور. والنتيجة هي النحاس بمحتوى لا يقل عن 99.99% والأكسجين المتبقي لا يزيد عن 0.0005%، وهو مزيج يحافظ على التوصيل الكهربائي عند أو أعلى من 101% IACS مع إزالة أي خطر لتقصف الهيدروجين أثناء اللحام بالنحاس أو اللحام أو التلدين اللامع في جو مخفض.
في حالة الضوء المرسوم (المزاج H55) يتلقى الأنبوب تخفيضًا معتدلًا في البرودة بعد التلدين النهائي. يؤدي هذا إلى زيادة قوة الشد والخضوع فوق درجات الحرارة الملدنة الناعمة مع الحفاظ على الاستطالة الكافية لللف والانحناء والتوسع وتوسيع الأسطوانة في ورقة الأنابيب. ولذلك فإن أنبوب OFE المرسوم بالضوء هو الاختيار المعتاد عندما يحتاج أحد المكونات إلى أنبوب صلب ومستقر الأبعاد بدلاً من أنبوب ناعم تمامًا، مثل أجزاء الأنبوب المفرغ ووصلات الناقل وإلكترونيات الطاقة المبردة بالسائل.
التركيب الكيميائي لـ UNS C10100
| عنصر | متطلبات |
|---|---|
| النحاس (النحاس) | 99.99% كحد أدنى |
| الأكسجين (س) | 0.0005% كحد أقصى |
| مجموع جميع العناصر الأخرى | 0.01% كحد أقصى |
نظرًا لأن إجمالي البدل لكل عنصر آخر يبلغ 0.01% فقط، فإن الدرجة تكون خالية بشكل فعال من مزيلات الأكسدة والعناصر المتشردة التي تقلل الموصلية في النار العادية- النحاس المكرر. عادةً ما تُبلغ شهادات مطحنة C10100 عن فحص النحاس ونتائج الأكسجين وإجمالي العنصر المتبقي كبنود منفصلة.
الخواص الميكانيكية والفيزيائية
| حِدّة | رمز المزاج | قوة الشد (نموذجية) | العائد عند تمديد 0.5٪ (نموذجي) | استطالة |
|---|---|---|---|---|
| ضوء مرسومة | H55 | 35 كيلو لكل بوصة مربعة (240 ميجا باسكال) | 32 كيلو لكل بوصة مربعة (220 ميجا باسكال) | 25 % |
| صلب، الحبوب الاسمية 0.025 ملم | OS025 | 32 كيلو لكل بوصة مربعة (220 ميجا باسكال) | 10 كيلو لكل بوصة مربعة (70 ميجا باسكال) | 45 % |
| من الصعب رسمها | H80 | 55 كيلو لكل بوصة مربعة (380 ميجا باسكال) | 50 كيلو لكل بوصة مربعة (345 ميجا باسكال) | 8 % |
البيانات الفيزيائية للمادة الملدنة: الكثافة 8.91 جم/سم مكعب، الصلبة 1065 درجة مئوية والسائلة 1083 درجة مئوية، الموصلية الكهربائية 101% IACS، الموصلية الحرارية حوالي 391 واط/(م·ك)، الحرارة النوعية 0.385 كيلوجول/(كجم.ك) ومعامل المرونة حوالي 117 جيجا باسكال. يحافظ محتوى الأكسجين المنخفض جدًا على ثبات هذه القيم بعد التدوير الحراري، ولهذا السبب يتم تفضيل الدرجة على الفوسفور-النحاس منزوع الأكسدة في-الفراغ العالي وأجهزة الترددات الراديوية-.
الأحجام القياسية لأنبوب النحاس OFE
| القطر الخارجي (بوصة / مم) | الجدار (بوصة / مم) |
|---|---|
| 0.1880 / 4.78 | 0.032 / 0.81 |
| 0.2500 / 6.35 | 0.032 / 0.81 |
| 0.3750 / 9.53 | 0.065 / 1.65 |
| 0.5000 / 12.70 | 0.065 / 1.65 |
| 0.6250 / 15.88 | 0.065 / 1.65 |
| 0.7500 / 19.05 | 0.125 / 3.18 |
| 1.0000 / 25.40 | 0.125 / 3.18 |
| 1.5000 / 38.10 | 0.125 / 3.18 |
| 2.2500 / 57.15 | 0.125 / 3.18 |
يتم توريد الأنبوب المسحوب بشكل مستقيم بأطوال عشوائية أو ثابتة تصل إلى حوالي 6 أمتار، مع حماية السطح من علامات المناولة. يتم التحكم في سماكة الجدار والقطر الخارجي وغرابة مركزية الجدار وفقًا للتفاوتات المنصوص عليها في ASTM B111/B111M، ويتم إزالة حواف الأنبوب وتغطيتها للشحن.
تطبيقات أنابيب النحاس C10100 OFE
مكونات تجويف الأنبوب المفرغ والمغنطرون والراديو-حيث يؤدي الأكسجين المتبقي إلى إطلاق الغاز أو تقصف الجزء.
أنبوب ناقل الطاقة الفرعي والموصلات والأجهزة الطرفية التي يجب أن تحمل تيارًا عاليًا مع الحد الأدنى من فقدان المقاومة.
ألواح التبريد السائلة-والملفات الحثية وحلقات تبريد إلكترونيات الطاقة.
مبادل حراري وأنبوب مكثف في أنظمة العمليات الحساسة للأكسجين أو أشباه الموصلات-.
التجميعات النحاسية التي تتم معالجتها في أفران الاختزال أو التفريغ.
الدليل الموجي والموصل المحوري وخطوط توزيع الغاز عالية النقاء.
التصنيع والتنظيف والتفتيش
يتم ثني الأنبوب C10100 بسهولة، ولفه، وتوهجه، وتمايله، وتوسيعه. نظرًا لأن الدرجة لا تحتوي على مزيل الأكسدة المتبقي، فيمكن لحامها في فراغ أو في جو محمل بالهيدروجين- دون تفاعل البخار الداخلي الذي يسبب تشقق النحاس العادي. يتم اللحام عادة عن طريق قوس التنغستن الغازي أو شعاع الإلكترون باستخدام حشو مطابق، مع تنظيف منطقة المفصل من الزيت والأكسيد مباشرة قبل الانضمام. بالنسبة للخدمة الكهربائية والفراغية، يتم توفير الأنبوب نظيفًا ومغطى، ويتم تجنب التعامل معه بالأيدي العارية.
يتبع الفحص ASTM B111/B111M فيما يتعلق بخصائص التوتر والتسطيح والحرق والتمدد، مع اختبار المقاومة الهيدروستاتيكية أو الهوائية حسب الطلب. يتم إجراء فحص تيار إيدي لأنبوب النحاس وسبائك النحاس وفقًا للممارسة الموضحة في ASTM E243، والتي تكتشف الانقطاعات الطولية والمحيطية دون الإضرار بالسطح النهائي. تتضمن المواصفات ذات الصلة التي يتم الاستشهاد بها بشكل متكرر مع هذه الدرجة ASME SB111 لمعدات الضغط، وASTM B75/B75M للأنابيب النحاسية غير الملحومة، وASTM B188 لأنابيب الناقل النحاسية غير الملحومة، وASTM B359/B359M لأنبوب الزعانف - المتكامل.
التعليمات
س: ماذا يعني تعيين OFE لأنابيب النحاس؟
يرمز OFE إلى -الإلكترونيات الخالية من الأكسجين. يتم صهر المعدن وصبه بحيث يتم استبعاد الأكسجين بدلاً من تحييده بالفوسفور، مما يعطي الحد الأدنى من محتوى النحاس بنسبة 99.99% والأكسجين المتبقي بنسبة 0.0005% أو أقل.
س: لماذا تم اختيار C10100 بدلاً من C12200 لبعض واجبات المبادل الحراري؟
يوفر C10100 موصلية أعلى، أعلى من 101% IACS، وهو محصن ضد التقصف الهيدروجيني أثناء اللحام بالنحاس. يستخدم C12200 الفوسفور لإزالة الأكسدة، مما يقلل من الموصلية قليلاً ولكن بتكلفة أقل، لذا فهو يناسب حزم المبادلات الحرارية الكبيرة -جانب الماء.
س: ما هو استخدام المزاج المرسوم بالضوء H55؟
يوفر H55 قدرًا معتدلاً من العمل البارد، وبالتالي يكون الأنبوب أقوى وأكثر صلابة من الأنبوب الملدن بينما لا يزال قابلاً للسحب بدرجة كافية لللف والانحناء وتوسيع الأسطوانة إلى ورقة أنابيب.
س: كيف يتم اختبار الأنبوب قبل التسليم؟
يتم إجراء اختبارات الشد والتسطيح والحرق والتمدد وفقًا لمعيار ASTM B111/B111M، ويتم تطبيق اختبار المقاومة الهيدروستاتيكية أو الهوائية عند تحديد ذلك، ويتم إجراء فحص التيار الدوامي وفقًا لمعيار ASTM E243.
س: ما هي الأحجام التي يتم تخزينها عادة؟
تتراوح الأقطار الخارجية من حوالي 4.78 مم إلى 57.15 مم مع جدران تتراوح من 0.81 مم إلى 3.18 مم وتغطي معظم متطلبات أنابيب الفراغ والكهرباء والأدوات، ويمكن رسم أحجام أخرى حسب الطلب.
س: هل يمكن لحام هذا الصف بدلاً من لحامه بالنحاس؟
نعم. يتم استخدام كل من قوس التنغستن الغازي ولحام شعاع الإلكترون، مع حشو النحاس المطابق والتنظيف الفوري للمفصل. يظل اللحام بالنحاس هو الطريق الأكثر شيوعًا لأنه يتجنب ذوبان جدار الأنبوب.
