Scientifiquement parlant, comment et pourquoi les tuyaux en cuivre transpirant (à souder) fonctionnent-ils?

Il y a quelques années, j'ai rénové ma salle de bain et appris à transpirer les tuyaux en cuivre. Depuis, j'ai toujours réussi à le faire avec succès, mais je me suis toujours demandé exactement comment et pourquoi cela fonctionnait. J'ai fait quelques recherches sur le Web, mais la plupart de ce que je trouve sont des articles et des vidéos "comment faire", mais rien qui explique les détails de comment et pourquoi cela fonctionne. Quelqu'un peut-il me donner des réponses à ces questions qui m'ont mis sur écoute?

1. Que fait exactement le flux?

   • Que se passe-t-il si tout le flux brûle avant la fusion de la soudure?
   • Et si vous n'utilisiez pas du tout de flux?
   • Qu'est-ce que le flux en premier lieu?

2. Où devez-vous viser exactement la flamme? (J'ai vu des rapports différents sur celui-ci)

   • Au niveau du joint (où se trouve le flux)? (dans mon expérience limitée, cela semble brûler le flux immédiatement et provoque parfois des problèmes)
   • Au tuyau de cuivre, à environ un pouce du joint?
   • Au niveau du raccord dans lequel le tuyau est soudé?

3. Quelle est exactement l'action capillaire qui attire la soudure fondue dans le joint?

   • Qu'est-ce qui la cause et comment ça marche?
   • Parfois, je me retrouve dans une situation où la soudure fond mais coule juste du tuyau au lieu de se faire aspirer dans le joint. Qu'est ce que j'ai mal fait? Je dois généralement tout nettoyer et recommencer lorsque cela se produit

Je pense que @ArchonOSX a une bonne réponse, mais j'aimerais en développer un peu plus (avoir une formation en soudage, brasage et brasage).

Aller point par point:

1. Le flux favorise généralement la liaison entre les métaux de base et la soudure. Il le fait en nettoyant le métal (en éliminant les contaminants de surface), en désoxydant le métal et en empêchant une oxydation supplémentaire. Le métal chaud a tendance à s'oxyder plus rapidement que le métal froid, mais le flux éliminera l'oxygène (soit par absorption, adsorption ou oxydation du flux lui-même) là où il est appliqué.

   • Si tout votre flux brûle (ou s'oxyde) avant d'avoir fini de braser le joint, la soudure sera moins susceptible de couler là où vous en avez besoin car les métaux de base auront tendance à s'oxyder. La soudure ne se lie pas aussi bien avec les surfaces oxydées, donc à la place, elle se gonfle et s'égoutte.
   • C'est possible, mais difficile. À moins que vous ne soyez dans un environnement anaérobie (et même alors cela pourrait ne pas fonctionner), vous n'obtiendrez probablement pas une bonne liaison.
   • Wikipedia est assez bon sur celui-ci.

2. Vous voulez que le métal soit uniformément chauffé afin que la dilatation thermique soit uniforme, donc la mèche soit uniforme, donc tout soit uniforme. Le cuivre, bon conducteur électrique, est également un très bon conducteur thermique. Si vous chauffez uniquement le joint, il se peut qu'il refroidisse relativement rapidement en raison du cuivre environnant qui refroidit le joint.

   • Pas juste à l'articulation (tout de suite). Lorsque vous faites la promotion des flux de soudure, alors vous ne voulez concentrer la flamme très bien.
   • Oui, pour chauffer initialement le tuyau environnant.
   • Oui, car le métal ici est également souvent un peu plus épais que partout ailleurs, il faut donc le plus d'énergie pour chauffer aux températures de brasage.

3. L'action capillaire est un phénomène intéressant qui se produit lorsqu'un matériau peut "mouiller" un autre. Le mouillage est un processus où l'énergie de surface est abaissée lorsque le matériau en phase liquide est en contact avec le matériau en phase solide. Certains liquides, comme le mercure, ne mouillent pas d'autres, comme le verre (formant un ménisque vers le haut ). L'eau fait le contraire, mouille le verre. L'énergie de surface doit être inférieure à la tension superficielle du liquide pour éviter le perlage (ballonnement, que vous voyez lorsque le flux brûle). Dans les petits espaces, cette capacité de mouillage peut faire monter une colonne de liquide contre la gravité. Pour les matériaux non mouillants, l'inverse a tendance à se produire .

   • Je pense avoir répondu à cette partie ci-dessus.
   • Lorsque cela se produit, c'est parce que la soudure fondue ne peut pas mouiller le cuivre. Le flux réduit l'énergie de surface du cuivre nu (une autre de ses fonctions), ce qui favorise la mèche, mais si le cuivre n'est pas assez chaud, il ne mouillera pas non plus.

TOUTEFOIS, tout ce que je viens de décrire indique que la soudure est à la surface du cuivre (adsorbante ou adhésive). En fait, la soudure est capable de former un alliage localisé avec le métal de base qui pénètre à une certaine distance dans le métal de base. C'est pourquoi le brasage (et le brasage) peuvent être assez forts, même par rapport au soudage. Il s'agit d'un processus d'absorption qui se produit parce que les températures plus élevées permettent aux atomes de cuivre de se déplacer suffisamment à l'intérieur de leurs réseaux pour permettre la formation d'un alliage. Ce processus s'ajoute aux effets décrits précédemment.

Le flux aide à empêcher l'oxygène de contaminer l'articulation. Chaque fois que vous chauffez des choses, l'oxygène veut les aider à brûler. Le soudage et le brasage nécessitent une méthode pour empêcher l'oxygène de contaminer la soudure.

La flamme doit être dirigée dans le raccord ~ ​​1/2 "avec la pointe de la partie bleu clair qui est la plus chaude.

La soudure est attirée dans la chaleur si vous le faites correctement et elle va pénétrer directement dans le joint. Le processus scientifique exact me dépasse.