الأنبوب المربع النحاسي: الدرجات، والخلطات، والتصنيع، والتطبيقات الصناعية

ما هو أنبوب النحاس المربع

الأنبوب النحاسي المربع هو منتج نحاسي أنبوبي ذو مقطع خارجي مربع، ويتم إنتاجه عن طريق رسم أنبوب دائري فوق سدادة مشكلة، أو عن طريق تشكيل ولحام الشريط في مقطع مربع، أو عن طريق بثق مقطع مربع مجوف. يجمع الشكل المربع بين الأداء الحراري والكهربائي للنحاس مع وجه تثبيت مسطح، مما يجعله مفيدًا أينما يجب تثبيت المكونات أو تثبيتها أو لحامها بالنحاس على الأنبوب نفسه بدلاً من دعامة منفصلة.

تكون المادة عادةً نحاسًا قويًا إلكتروليتيًا UNS C11000 للتطبيقات الكهربائية، أو نحاس منزوع الأكسدة بالفوسفور UNS C12200 حيث سيتم لحام الأنبوب بالنحاس أو اللحام، حيث يعمل الفوسفور المتبقي على تحسين جودة الوصلة. يتم استخدام الدرجات الخالية من الأكسجين عندما تكون هناك حاجة إلى أعلى الموصلية أو التحرر من تقصف الهيدروجين. يتم تلدين الأعصاب الشائعة، نصفها صلبة وصلبة، وهذه تحدد مدى سهولة ثني الأنبوب أو تسطيحه في الموقع.

الدرجات والأمزجة والمعايير

يتم ذكر الأبعاد على أنها طول الجانب الخارجي وسمك الجدار، مع زوايا حادة أو نصف قطرية، وتوافق تفاوتات سمك الجدار مع المعايير المعمول بها. يغطي الأنبوب غير الملحوم وفقًا لمعيار ASTM B75 والأنبوب الملحوم أو المُصنع وفقًا لمعايير أنابيب النحاس المقابلة المقاطع المستديرة والمُشكلة، في حين يغطي معيار GB/T 1527 وEN 12449 المكافئات المترية، ويتم تحديد الأنبوب المربع بدرجة التبريد وفقًا لمعيار ASTM B280 حيث سيكون جزءًا من دائرة تبريد محكمة الغلق. يتم تطبيق المتطلبات الميكانيكية على قوة الشد، وقوة الخضوع، والاستطالة والصلابة على الدرجة والمزاج المطلوب، ويتم التحكم في المزاج أيضًا من خلال حجم الحبوب وكمية تقليل البرد.

الخصائص المهمة في الاستخدام

يقوم النحاس بتوصيل الحرارة والكهرباء بشكل أفضل من أي معدن هندسي شائع آخر تقريبًا، لذا فإن المقطع المربع يحمل تيارًا أكبر لكل وحدة من مساحة المقطع العرضي ويزيل الحرارة بسرعة أكبر من مقطع مماثل من الفولاذ أو الألومنيوم. المعدن غير مغناطيسي، ويحتفظ بالليونة عند درجة حرارة منخفضة، ويشكل طبقة واقية على الأسطح المكشوفة، وهذا هو السبب في أن النحاس المعماري يتحول إلى مظهر بني ثابت وأخضر في النهاية.

ميكانيكيًا، يكون المقطع المربع أكثر صلابة ضد الانحناء في كلا المحورين من الأنبوب الدائري ذي سمك الجدار المماثل، كما أن وجوهه المسطحة توزع أحمال التثبيت جيدًا. يعد هذا مفيدًا لمجموعات قضبان التوصيل، ولملفات الحث والمحولات، وللموصلات المبردة بالماء حيث يتم تثبيت اللوحة أو الأطراف مباشرة في الأنبوب. تتمثل القيود العملية الرئيسية في أن إنتاج القسم أكثر تكلفة من إنتاج الأنبوب الدائري وأن مقاطع الزاوية الحادة تركز الضغط، لذا فإن ثني نصف القطر المحكم أكثر صعوبة من الأنبوب الدائري.

التطبيقات النموذجية

بسبار مبرد بالماء وموصل تيار عالي في معدات التسخين واللحام.

ملفات المحولات والمفاعلات والملف التعريفي.

مكونات التبريد وتكييف الهواء مدمجة في دوائر مغلقة.

أعمال الديكورات المعمارية والديكورية والدرابزينات والكسوة.

تجميعات المبادلات الحرارية وألواح التبريد التي تتطلب سطحًا مسطحًا للتركيب.

إطارات التدريع الكهرومغناطيسي ومكونات هيكل المعدات.

التصنيع والانضمام

يتم قطع الأنبوب النحاسي المربع بمنشار أو قرص جلخ ويتم إزالته من الداخل والخارج. يتم إجراء الثني في الحالة الملدنة باستخدام شياق يدعم التجويف، ويجب أن يكون نصف قطر الانحناء واسعًا، خاصة مع المقاطع ذات الزوايا الحادة. يتم التسطيح والتشكيل على الساخن أو في حالة التلدين لتجنب التشقق.

تشمل طرق الربط اللحام بالنحاس ولحام الفضة واللحام، وفي التجميعات الكهربائية، التوصيلات المثبتة بمسامير أو مثبتة. يفضل استخدام درجة الفوسفور منزوع الأكسدة في الأعمال الملحومة والملحومة بالنحاس لأنها لا تعاني من مشاكل المسامية المرتبطة بالنحاس الحامل للأكسجين عند تسخينه في جو مخفض. بالنسبة للوصلات الملحومة، يجب استخدام درع غاز خامل ومعدن حشو مطابق للدرجة، ويجب تنظيف الوصلة من الأكسيد والزيت مسبقًا. عندما يحمل الأنبوب تيارًا، تكون مقاومة المفاصل مهمة بقدر القوة الميكانيكية، لذلك يجب أن تكون أسطح التلامس نظيفة ومسطحة ومحمية من الأكسدة، ويجب ربط الوصلات المسدودة إلى عزم الدوران المحدد باستخدام الأجهزة المناسبة.

نقاط التفتيش والمزالق الشائعة

تأكد من الدرجة والحالة المزاجية، نظرًا لأن C11000 وC12200 يتصرفان بشكل مختلف أثناء اللحام والنحاس.

تحقق من حالة الزاوية ودرجة تحمل سمك الجدار، مما يؤثر على القدرة الاستيعابية والمظهر.

التحقق من صحة الحالة المزاجية لعملية التشكيل؛ يتشقق الأنبوب الصلب إذا تم ثنيه بإحكام.

قم بتنظيف وتسوية وجوه التلامس قبل إجراء التوصيلات الكهربائية.

احتفظ بالأنبوب جافًا في المتجر واحميه من ملامسته للفولاذ، لتجنب التلطخ والتأثيرات الكلفانية.

تحقق من الموصلية أو المقاومة حيث يتم استخدام الأنبوب كموصل كهربائي وليس كعضو هيكلي.

التعليمات

س: كيف يتم تصنيع أنبوب النحاس المربع؟
يتم إنتاجه عن طريق سحب أنبوب دائري من خلال قالب على شكل سدادة، أو عن طريق تشكيل ولحام الشريط في مقطع مربع، أو عن طريق بثق مقطع مربع مجوف. يحدد المسار المختار ما إذا كان القسم يحتوي على خط التماس.

س: ما هي درجة النحاس المستخدمة في الأنبوب المربع؟
النحاس ذو الدرجة الصلبة كهربائيًا C11000 للخدمة الكهربائية، والنحاس منزوع الأكسدة الفوسفور C12200 حيث يكون اللحام أو اللحام أمرًا مهمًا، والدرجات الخالية من الأكسجين حيث يلزم الحصول على أعلى الموصلية والتحرر من تقصف الهيدروجين.

س: هل يمكن ثني أنبوب النحاس المربع؟
نعم، في الحالة الملدنة مع شياق يدعم التجويف ونصف قطر انحناء كبير. المقاطع ذات الزوايا الحادة أكثر صعوبة في الانحناء من المقاطع نصف القطر أو المستديرة.

س: لماذا يتم استخدام الأنابيب النحاسية المسطحة في الأعمال الكهربائية؟
توفر الوجوه المسطحة سطح تثبيت ثابتًا لنهايات المسامير، ويكون القسم أكثر صلابة من الأنبوب الدائري ذو الجدار المماثل، والذي يناسب تطبيقات الموصلات واللف والموصلات المبردة بالماء.

س: كيف يتم ربط الأنبوب؟
عن طريق اللحام بالنحاس أو لحام الفضة أو اللحام أو التثبيت بالمسامير. يُفضل استخدام درجة الفوسفور المؤكسد في الوصلات الملحومة والملحومة بالنحاس لأنها تتجنب المسامية التي يمكن أن تحدث عند تسخين النحاس الحامل للأكسجين في جو مخفض.

س: هل يتآكل أنبوب النحاس المربع في الهواء الطلق؟
إنه يشكل طبقة صدأ مستقرة تحمي المعدن الموجود تحته، لذلك يتحول إلى سطح بني وأخضر في النهاية. في الأجواء العدوانية وعند الاتصال بمعادن مختلفة، يوصى بتوفير حماية إضافية أو عزل.

س: ما هي التفاوتات التي تنطبق على الأنبوب المربع؟
طول الجانب الخارجي، ونصف قطر الزاوية، وسمك الجدار، وتفاوتات الاستقامة مذكورة في المعيار المطبق، على سبيل المثال ASTM B75 أو المعيار المتري المقابل، ويجب ذكرها في مواصفات الشراء.