Cu-ETP C11000 quadratisches nahtloses Kupferrohr für Wärmetauscher und Leiter

Was ist Cu-ETP C11000-Vierkantrohr?

Cu-ETP ist elektrolytisch zähes Kupfer mit der Bezeichnung UNS C11000 und einem Mindestkupfergehalt von 99,90 %. Der im Metall verbleibende Sauerstoff liegt als in der Kupfermatrix dispergierte Kupferoxidpartikel vor und ist die Qualität, aus der die meisten elektrischen Leiter und Allzweck-Kupferrohre hergestellt werden. Quadratische und rechteckige nahtlose Rohre werden aus demselben Material durch Ziehen über einen geformten Dorn hergestellt, sodass der Abschnitt ohne Naht geformt wird und die Innenfläche frei von Schweißraupen ist.

Vierkantrohre werden dort gewählt, wo für die Montage eine ebene Fläche erforderlich ist, wo ein kompaktes Bündel eine höhere Wärmeübertragungsfläche pro Volumeneinheit bietet als Rundrohre oder wo der Abschnitt selbst Strom führt. Bei Wärmetauschern sorgen die flachen Flächen auch für einen stabileren Kontakt mit Platten und Klemmen, was die Montage von platten-- und konduktionsgekühlten Einheiten-vereinfacht.

Zusammensetzung und typische physikalische Eigenschaften

Die Spezifikationsanforderungen für die Sorte, einschließlich der Leitfähigkeit und der mechanischen Werte für jeden Zustand, entsprechen denen der geltenden Kupferproduktnorm, z. B. ASTM B75/B75M für nahtlose Rohre und ASTM B152/B152M für Platten, Bleche und Bänder. Kupferrohre für Wärmeübertragungszwecke werden normalerweise im geglühten Zustand zum Biegen und Ausdehnen geliefert, wobei harte Härtegrade verwendet werden, wenn eher Steifigkeit als Formbarkeit erforderlich ist.

Größen und Toleranzen von quadratischen und rechteckigen Rohren

Nahtlose quadratische und rechteckige Kupferrohre werden auf Bestellung aus dem unten aufgeführten Sortiment gezogen. Wandstärke und Eckenradius sind die beiden Maße, die am häufigsten darüber entscheiden, ob der Abschnitt in einer bestimmten Baugruppe funktioniert.

Da der Abschnitt gezogen und nicht geschweißt wird, ist die Wand am Umfang gleichmäßig und die Ecken sind vollständig dicht, was sowohl für die Druckbegrenzung als auch für die Stromverteilung wichtig ist.

Herstellungsweg und Inspektion

Die Produktion beginnt mit stranggegossenem oder extrudiertem Kupfer, das gewalzt, geglüht und dann durch geformte Matrizen und Dorne zum fertigen Profil gezogen wird. Zwischenglühungen stellen die Duktilität wieder her und die abschließende Glühung stellt die Härte ein. Die Prüfung von Rohren auf Wärmeübertragung und Leitungsfunktion umfasst typischerweise Folgendes:

Chemische Analyse des Gussstücks, die bestätigt, dass der Kupfergehalt und die Restelemente innerhalb der Gehaltsgrenzen liegen.

Abmessung und Wandstärkemessung entlang der Länge, einschließlich Eckenradius, sofern angegeben.

Wirbelstromprüfung gemäß ASTM E243 für Rohre, die für den Wärmetauschereinsatz bestellt wurden, um Überlappungen, Risse und Einschlüsse zu erkennen.

Pneumatische oder hydrostatische Druckprüfung auf den in der Bestellung geforderten Druck.

Zug- und gegebenenfalls Biege- oder Abflachungstests zur Bestätigung der Härte.

Die Ergebnisse werden auf einem Werkszertifikat gemeldet, das auf die Schmelzennummer rückverfolgbar ist. Dabei handelt es sich um das Dokument, das die Freigabe des Rohrs für einen codierten Wärmetauscher oder eine Sammelschienenbaugruppe ermöglicht.

Anwendungen

Wärmetauscherelemente in Platten-, Konduktions--gekühlten und kompakten Einheiten, bei denen eine quadratische Fläche das Festklemmen vereinfacht.

Induktionsheiz- und Schmelzspulen, bei denen der flache Abschnitt die Kopplung verbessert und eine engere Wicklung ermöglicht.

Leiterschienen, Klemmen und kurze Busverbindungen in Schaltanlagen und Transformatoren.

Elektrodenhalter, Widerstandsschweißshunts und stromführende Bauteile.

Wärmeübertragungsteile in der Kühlung, Elektronikkühlung und Prozessausrüstung.

Allgemeine technische Abschnitte, in denen eine hohe Leitfähigkeit, Formbarkeit und Korrosionsbeständigkeit erforderlich sind.

Die gleiche Güteklasse wird häufig für Sanitärrohre im Haushalt und in der Industrie verwendet, weshalb quadratische und rechteckige Querschnitte aus C11000 mit einer konsistenten metallurgischen Geschichte und einem gut verstandenen Betriebsverhalten erhältlich sind.

Herstellungs- und Auswahlhinweise

Cu-ETP ist duktil und lässt sich leicht biegen, aufweiten und ausdehnen, aber sein Sauerstoffgehalt setzt bei der Herstellung eine feste Grenze: Die Sorte ist nicht zum Erhitzen in einer reduzierenden oder wasserstoffhaltigen Atmosphäre bei hohen Temperaturen geeignet. Wasserstoff diffundiert in das Kupfer und reagiert mit den Kupferoxidpartikeln unter Bildung von Dampf, der einen Innendruck erzeugt und das Metall entlang der Korngrenzen aufbricht. Dieser Effekt ist der Grund dafür, dass Rohre und Stangen, die in einer reduzierenden Atmosphäre gelötet, gesintert oder geglüht werden müssen, stattdessen in sauerstofffreien Qualitäten wie C10200 spezifiziert werden.

Biegen Sie mit einem für die Wandstärke geeigneten Radius und glühen Sie nur, wenn die Zeichnung einen engeren Radius erfordert, als die Härte zulässt.

Spülen Sie die Bohrung beim Löten mit trockenem Stickstoff, um innere Oxidablagerungen zu verhindern, und verwenden Sie ein auf Kupfer abgestimmtes Flussmittel und Füllmaterial.

Wenn eine reduzierende Ofenatmosphäre Teil des Prozesses ist, geben Sie sauerstofffreies Kupfer anstelle von Cu{1}ETP an.

Schützen Sie die geglühte Oberfläche während der Lagerung und Handhabung; Kupfer läuft leicht an und eine starke Oxidschicht muss vor dem Hartlöten einer Verbindung entfernt werden.

Lassen Sie bei stromführenden Abschnitten einen Temperaturanstieg zu, der sowohl die Verbindung als auch das Kupfer innerhalb der Konstruktionsgrenzen der Baugruppe hält.

Die Wahl zwischen rundem und quadratischem Querschnitt ist in der Regel eher eine Montageentscheidung als eine metallurgische Entscheidung, da die thermische und elektrische Leitfähigkeit pro Querschnittsflächeneinheit in beiden Formen gleich ist.

FAQ

F: Was bedeutet Cu-ETP?
ETP steht für Electrolytic Tough Pitch. Das Kupfer wird elektrolytisch raffiniert und dann geschmolzen und an der Luft gegossen, wobei der Sauerstoffgehalt so kontrolliert wird, dass der Restsauerstoff als Kupferoxid erscheint. Es handelt sich um die Standard-Kupfersorte mit hoher Leitfähigkeit, die als UNS C11000 bezeichnet wird und einen Mindestkupfergehalt von 99,90 % aufweist.

F: Hat ein Vierkantrohr die gleichen Eigenschaften wie ein Rundrohr?
Ja. Legierung, Härte und Leitfähigkeit sind identisch; nur die Querschnittsform unterscheidet sich. Die quadratische Form bietet eine flache Klemmfläche und ein kompakteres Bündel, während runde Rohre leichter zu einem Rohrboden zusammengerollt werden können und bei gleicher Wandfläche normalerweise kostengünstiger sind.

F: Warum kann Cu-ETP nicht in einer Wasserstoffatmosphäre verwendet werden?
Kupferoxid im Kupfer reagiert bei hoher Temperatur mit Wasserstoff und bildet Dampf im Inneren des Metalls, was zu inneren Rissen führt, die als Wasserstoffversprödung bekannt sind. Sauerstofffreie Sorten wie C10200 enthalten fast kein Oxid und sind zum Hartlöten, Glühen oder für den Einsatz in reduzierenden Atmosphären geeignet.

F: Welche Leitfähigkeit ist von C11000 zu erwarten?
Geglühtes C11000 erfüllt eine IACS-Mindestleitfähigkeit von 100 %, was etwa 58 MS/m entspricht. Dies ist einer der Gründe, warum die Sorte sowohl als elektrischer Leiter als auch als Wärmeübertragungsmaterial verwendet wird.

F: Wie wird die Röhre vor der Auslieferung getestet?
Durch Maß- und Sichtprüfung, Wirbelstromprüfung bei Bestellung für Wärmeübertragungsdienste, Druckprüfung und mechanische Prüfungen der Härte. Die chemische Zusammensetzung wird am Gusslos überprüft und im Mühlenzertifikat angegeben.

F: Kann ein quadratisches Kupferrohr gebogen oder gewickelt werden?
Es kann im geglühten Zustand bis zu einem Radius gebogen werden, der von der Größe und Wandstärke abhängt, aber ein quadratischer Querschnitt verformt sich, wenn er zu stark gebogen wird. Für dichte Spulen wird normalerweise stattdessen Rundrohr der gleichen Qualität verwendet.