¿Cuál es el problema con la conexión del acero al cobre?

No hay un gran problema para “conectar” estos dos metales.

Están comúnmente conectados o unidos a través de:

  • Juntas mecánicas, abrazaderas, tuercas, pernos, etc.
  • Conexiones soldadas
  • Conexiones soldadas … Se requiere precalentar el cobre debido a la conductividad térmica relativamente alta del Cu en relación con el acero, creando un desafío, pero no un problema con el control y diseño adecuados del proceso de soldadura aplicado.

Los problemas pueden surgir después de la conexión debido a:

  • Expansión térmica : el cobre se expande aproximadamente un 50% más que el acero cuando se calienta, por lo que las juntas estarán bajo mayor tensión si se calientan
  • Corrosión galvánica : bajo ciertas condiciones, la corrosión del acero se acelerará debido a la pareja electrolítica de Cu-Fe creada en la junta

Ejemplo de soldadura: el alambre de aleación de cobre se suelda con MIG a proyectiles de acero (tubos) cuando se fabrican proyectiles de artillería para aplicaciones militares. El cobre se convierte en la “banda giratoria” que sella la cámara del cañón y se ajusta a las espirales internas para hacer girar la carcasa al lanzarla.

Depende de cómo quieras conectarlos. La fusión líquida requeriría que ambos metales tengan puntos de fusión similares. En su caso, el cobre y el acero tienen otros bastante diferentes (~ 1000 Celsius para un acero promedio VS ~ 1500 para el cobre). Otra posibilidad podría ser la soldadura en estado sólido. En este caso, hay muchos procesos (soldadura por fricción, soldadura por explosión, etc.) que no requieren que la temperatura de fusión esté cerca debido al proceso de unión involucrado: difusión atómica. Un proceso de vanguardia (aún no muy bien conocido) es la soldadura en frío, donde el acero y el cobre están unidos al mezclar sus nubes electrónicas.

Es seguro que la fusión de líquidos es más fácil, pero conectar estos dos metales puede requerir procesos más avanzados.

Cada vez que conecta dos metales diferentes y permite que la unión esté en una solución conductora (agua impura, salmuera, ácido, etc.) configura una celda en cortocircuito. El metal más reactivo se erosionará. Esto causa todo tipo de problemas, pero también se puede aprovechar. Recubrimos acero con zinc galvanizado. El zinc se corroe y la corrosión evita más corrosión. Si se raya, se corroerá nuevamente y cubrirá cualquier acero expuesto con zinc. Las naves tienen ánodos de sacrificio unidos. Se comen y pueden ser reemplazados. El acero al que están conectados permanece libre de óxido.